[发明专利]一种基于操作模式动态匹配的重金属废水净化控制方法

摘要

本发明公开了一种基于操作模式动态匹配的重金属废水净化控制方法，包括：构建中和沉淀过程、电化学过程中重金属离子浓度与加药量、槽电压的关系模型；以加药量和电耗最小为目标构建多目标协调优化模型；构建操作模式知识库；以及利用目标协调优化模型得到实时输入条件下加药量、槽电压的优化值；并判断是否需要进行操作匹配；若需要匹配，则匹配操作模式知识库中的操作模式获取加药量、槽电压协调值并调节优化值得到加药量和槽电压的控制值，若不需要匹配，将加药量、槽电压的优化值作为控制值并进行控制调节。本发明通过该方法可以更合理和准确的加药量与电压值，避免人工添加而造成的高能耗、高物耗。

主权项

1.一种基于操作模式动态匹配的重金属废水净化控制方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：分别构建中和沉淀过程中重金属离子浓度与加药量、电化学过程中重金属离子浓度与槽电压的关系模型，并基于历史数据进行关系模型的参数辨识；所述重金属离子浓度与加药量的关系模型用于表示沉淀反应池中沉淀反应池出口重金属离子浓度与加药量的关系；所述重金属离子浓度与槽电压关系模型用于表示电解槽中电解槽出口重金属离子浓度与槽电压的关系；S2：将加药量和电耗最小以及出口重金属离子浓度达标设定为优化目标并构建多目标协调优化模型；其中，重金属废水净化过程为先进行沉淀反应后进行电化学反应，所述出口重金属离子浓度达标表示电解槽出口重金属离子浓度小于或等于预设的可排放重金属离子浓度上限值；所述电耗表示在电解槽内电化学反应消耗的电能，所述电耗与槽电压相关；S3：定义输入条件和操作参数并基于历史数据中各个输入条件对应的操作参数构建操作模式知识库；其中，输入条件包括中和沉淀过程废水流量，沉淀反应池入口重金属离子浓度以及电解槽运行时间；所述操作参数包括加药量协调值和槽电压协调值，所述加药量协调值、槽电压协调值分别为：同一输入条件下历史数据中加药量、槽电压的实际操作值与利用所述多目标协调优化模型得到的对应加药量、槽电压的优化值之差；一个输入条件及其操作参数构成一个操作模式，所述操作模式知识库包括各类输入条件下的最优操作模式，所述最优操作模式为同一输入条件下加药量协调值和槽电压协调值最小的操作模式；S4：获取现场实时输入条件，并将实时输入条件代入步骤S2中所述多目标协调优化模型得到实时输入条件下加药量、槽电压的优化值；S5：根据实时输入条件判断是否需要进行操作匹配；若需要，则根据实时输入条件匹配操作模式知识库中的操作模式获取实时输入条件匹配的操作参数，再依据获取的操作参数调节实时输入条件下加药量、槽电压的优化值得到加药量、槽电压的控制值并进行控制调节；其中，依次计算实时输入条件下与操作模式知识库中各类输入条件的最优操作模式的相似度，并选取相似度最小的最优操作模式的操作参数作为实时输入条件匹配的操作参数；若不需要，将实时输入条件下的加药量、槽电压的优化值作为加药量、槽电压的控制值并进行控制调节。