【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直饮水处理，特别涉及一种用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法。
技术介绍
1、“微纳米气泡”简称“微气泡”，按照国际标准化组织iso的定义，是指在液体中直径小于100微米的气泡，是由于物理原理使水中发生气泡时所产生的，也可以根据其直径范围叫作微纳气泡、微米气泡或纳米气泡。大量微气泡存在于水中使水呈现奶白色，俗称“牛奶水”，普通水与“牛奶水”对比如图1所示。微纳米气泡可由微纳米气泡机产生，微纳米气泡机如图3所示。
2、微纳米气泡显微镜下0～1之间为1mm微纳米气泡收缩炸裂过程如图2所示。微纳米气泡具有比表面积大、上升速度慢、自身增压溶解、表面带电、气体溶解率高、可激发产生大量的羟基自由基等特性，可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物，现对水质的净化作用。
3、目前已经有纳米粒子臭氧机用于水质净化，但具体如何优化净化工艺，提高直饮水净化质量，却并没有系统的研究。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，具体方法如下：
2、以市政水制备纯水，将纯水存储在水箱中；
3、取纯水，加压泵入第一微纳米臭氧气泡，制备混合水；
4、以混合水加入水箱与纯水混合，同时向纯水中加压泵入第二微纳米臭氧气泡，完成直饮水消毒；
5、在制备混合水时，根据混合水的贮备量和消耗速度，实时调整第一微纳米臭氧气泡的孔径。
6、该实施例中，提出了以混合水结合微纳米臭氧气泡的方式净化直饮水，相较于直
7、进一步地，所述第一微纳米臭氧气泡和第二微纳米臭氧气泡均通过臭氧微纳米气泡机生成，通过气泵加压后，再经加压喷头喷出，加压喷头可调整第一微纳米臭氧气泡和第二微纳米气泡的孔径。
8、进一步地，当满足以下条件时，实时调整第一微纳米臭氧气泡的孔径，具体如下：
9、选定第一微纳米臭氧气泡最优孔径，作为第一微纳米臭氧气泡基准孔径；
10、以第一微纳米臭氧气泡基准孔径，计算混合水基准制备速度；
11、若混合水消耗速度减去基准制备速度大于零，且混合水贮备量除以混合水消耗速度减去基准制备速度的差，所得的商小于预设时间，则调整第一微纳米臭氧气泡孔径；反之，则不调整第一微纳米臭氧气泡孔径。
12、该实施例的优点在于，从理论上来说，第一微纳米臭氧气泡最优孔径可使纯水有最高的气泡含量，但缺点气泡上升速度慢，在于会降低混合水的产量，在用水高峰时无法满足使用；因此，通过调整孔径，可增大混合水的制备速度，达到满足使用的情况下，尽可能提高净化质量的目的。
13、进一步地，选定第一微纳米臭氧气泡最优孔径，具体方法如下：
14、获取体积等于混合水最大贮备量的纯水作为试验纯水；
15、以不同孔径第一微纳米臭氧气泡分别泵入试验纯水中，记录试验纯水浑浊度稳定时的尾气量、时长和浑浊度数值；
16、以浑浊度数值乘以第一权重，减去时长乘以第二权重，再减去尾气量乘以第三权重，算得评价指标；
17、选取评价指标最高所对应的第一微纳米臭氧气泡孔径作为第一微纳米臭氧气泡最优孔径。
18、该实施例的优点在于，构建了也径评价标准，该标准中考虑了气泡含量、混合水生产速度以及尾气排放量，筛选出来的最优孔径综合效果最优，在无用水压力的情况下属于最优选择，当有用水压力时，也只需要最优孔径的基准上增大孔径大小，提供了后续调整基准。
19、进一步地，计算混合水基准制备速度，具体方法如下：
20、以混合水最大贮备量除以试验纯水浑浊度稳定时的时长，算得混合水基准制备速度。
21、进一步地，混合水消耗速度，计算方法如下：
22、根据历史数据，训练神经网络预测模型；
23、将当前时刻之前预设时段内的混合水实际消耗速度作为输入，通过训练好的神经网络预测模型获取未来时段内的混合水估计消耗速度；
24、以当前时刻之前预设时段内的混合水实际消耗速度与未来时段内的混合水估计消耗速度的平均值作为混合水消耗速度。
25、该实施例的优点在于，通过综合过去时段的用水量和未来时段的预估用水量作为混合水消耗速度，即有前瞻性又不至于因预测错误而导致整体净化效果大幅度变差。
26、进一步地，调整第一微纳米臭氧气泡孔径时，以臭氧尾气量作为边界条件，通过加压喷头调整第一微纳米臭氧气泡孔径，具体方法如下：
27、在第一微纳米臭氧气泡基准孔径下，重复逐级增大的孔径，每次增加后均查询试验结果，获取该孔径下试验纯水浑浊度稳定时的时长；
28、以混合水最大贮备量，除以当前孔径下的试验纯水浑浊度稳定时的时长，算得当前孔径下的混合水基准制备速度，直到当前孔径下的混合水基准制备速度满足混合水消耗速度；
29、若当前孔径下的混合水基准制备速度不满足混合水消耗速度，且臭氧尾气量大于报警阈值，则返回上一层可调孔径后报警。
30、该实施例的优点在于，当用水量增大时，只需逐级增大孔径，即可不断增加混合水的制备速度，直到能达到用水需求；在增大孔径时，不可避免会降低水中气泡含量，多余臭氧的排放会对环境造成影响，因此增加了尾气约束条件，以保证尾气排放量不会对环境产生影响。
31、进一步地，以混合水加入水箱与纯水混合，同时向纯水中加压泵入第二微纳米臭氧气泡时，以优化算法优化混合水的流速和第二微纳米臭氧气泡的流速，具体方法如下：
32、确定水箱中的保持水量；
33、确定混合水的最大流速；
34、构建适应度函数；
35、改变混合水的流速和第二微纳米臭氧气泡的流速，计算每种改变方案下的适应度函数；
36、根据每种方案下的适应度函数值，选取最优混合水的流速和第二微纳米臭氧气泡的流速。
37、该实施例的优点在于，对于不同的水箱大小和混合水制备情况，需要设定不同的混合水与第二微纳米臭氧气泡的流速，才能提高直饮水的净化效果最优，采用该优化算法对于不同的使用场景均可提高净化效果。
38、进一步地，通过pid闭环控制算法调节水箱输入纯水量，以保持水箱中水量。
39、进一步地，适应度函数，具体如下：
40、采用专家库对完成消毒后的直饮水评分，并对尾气量评分；
41、以直饮水评分减去尾气量评分，构建适应度函数。
42、该实施例的优点在于，构建的适应度函数综合考虑了净化效果和环境影响。
43、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，具体方法如下：
2.如权利要求1所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，所述第一微纳米臭氧气泡和第二微纳米臭氧气泡均通过臭氧微纳米气泡机生成，通过气泵加压后，再经加压喷头喷出，加压喷头可调整第一微纳米臭氧气泡和第二微纳米气泡的孔径。
3.如权利要求1所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，当满足以下条件时，实时调整第一微纳米臭氧气泡的孔径，具体如下：
4.如权利要求3所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，选定第一微纳米臭氧气泡最优孔径，具体方法如下：
5.如权利要求4所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，计算混合水基准制备速度，具体方法如下：
6.如权利要求3所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，混合水消耗速度，计算方法如下：
7.如权利要求1所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，调整第一微纳米臭氧气泡孔径时，以臭氧尾气量作为边界条件，通过加压喷头调整第一微纳米臭氧气泡孔径，具
8.如权利要求1所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，以混合水加入水箱与纯水混合，同时向纯水中加压泵入第二微纳米臭氧气泡时，以优化算法优化混合水的流速和第二微纳米臭氧气泡的流速，具体方法如下：
9.如权利要求8所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，通过PID闭环控制算法调节水箱输入纯水量，以保持水箱中水量。
10.如权利要求8所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，适应度函数，具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，具体方法如下：
2.如权利要求1所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，所述第一微纳米臭氧气泡和第二微纳米臭氧气泡均通过臭氧微纳米气泡机生成，通过气泵加压后，再经加压喷头喷出，加压喷头可调整第一微纳米臭氧气泡和第二微纳米气泡的孔径。
3.如权利要求1所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，当满足以下条件时，实时调整第一微纳米臭氧气泡的孔径，具体如下：
4.如权利要求3所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，选定第一微纳米臭氧气泡最优孔径，具体方法如下：
5.如权利要求4所述的用于直饮水的纳米离子臭氧消毒方法，其特征在于，计算混合水基准制备速度，具体方法如下：
6.如权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁丹，傅盈钞，向毕城，马志伟，姜源，尹振渝，孙晔，李宜志，王成康，
申请(专利权)人：重庆分质供水有限公司，
类型：发明
国别省市：
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