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专利号: 2023108667192
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:包括:第一步、利用第一取样阀对指定可生物降解塑料废水依次进行取样,得到若干废水水样;

第二步、对各废水水样进行有机物含量检测,得到各废水水样对应的各种有机物含量;

第三步、对指定可生物降解塑料废水进行特征参数检测;

第四步、将指定可生物降解塑料废水按照初始流速通过进料管道流经厌氧膜生物反应器进行处理,得到处理后的水体,与此同时采集厌氧膜生物反应器的运行温度,并利用第二取样阀对处理后的水体依次进行取样,得到若干处理水样;

第五步、对各处理水样进行有机物含量检测,得到各处理水样对应的各种有机物含量;

第六步、结合指定可生物降解塑料废水的特征参数和厌氧膜生物反应器的运行温度解析厌氧膜生物反应器的理想运行工况符合度 ;

第七步、提取厌氧膜生物反应器在投入使用后的使用记录,并据此分析厌氧膜生物反应器的使用频繁度 ;

第八步、基于各废水水样、各处理水样对应的各种有机物含量评估指定可生物降解塑料废水对应的有机物处理效果指数,并将其结合厌氧膜生物反应器的理想运行工况符合度和使用频繁度评判厌氧膜生物反应器处理是否达标。

2.如权利要求1所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述利用第一取样阀对指定可生物降解塑料废水依次进行取样具体执行过程如下:将指定可生物降解塑料废水装载在第一指定容器中;

在装载后的水体区域中均匀设置多个取样位置,由第一取样阀在各取样位置取相同容量的废水。

3.如权利要求1所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述特征参数包括温度、酸碱度、营养配比和抑制物浓度。

4.如权利要求2所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述特征参数的检测实施方式为:在指定可生物降解塑料废水装载后的水体区域中各取样位置分别进行特征参数检测,得到各取样位置对应的特征参数。

5.如权利要求1所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述利用第二取样阀对处理后的水体依次进行取样具体执行过程如下:将处理后的水体装载在第二指定容器中;

在装载后的水体区域中均匀设置多个取样位置,由第二取样阀在各取样位置取相同容量的水体。

6.如权利要求4所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述解析厌氧膜生物反应器的理想运行工况符合度参见下述步骤:将各取样位置对应的特征参数进行均值计算,得到指定可生物降解塑料废水对应的平均特征参数,具体为平均温度、平均酸碱度、平均营养配比、平均抑制物浓度;

从平均特征参数中提取平均抑制物浓度,并与设定的抑制物浓度阈值进行对比,通过公式 计算指定可生物降解塑料废水对应的抑制物超标度 ,其中 表示为指定可生物降解塑料废水的平均抑制物浓度, 表示为设定的抑制物浓度阈值;

从平均特征参数中提取平均温度,并与厌氧膜生物反应器的运行温度进行对比,同时结合指定可生物降解塑料废水对应的抑制物超标度计算运行温度符合度,表达式为,式中 表示为厌氧膜生物反应器的运行温度, 表示为指定可生物降解塑料废水对应的平均温度,e表示为自然常数;

获取厌氧膜生物反应器处理废水的适宜酸碱度,并从平均特征参数中提取平均酸碱度,进而将指定可生物降解塑料废水的平均酸碱度与厌氧膜生物反应器处理废水的适宜酸碱度进行对比,计算运行酸碱度适配度,表达式为 ,式中 表示为指定可生物降解塑料废水的平均酸碱度, 表示为厌氧膜生物反应器的适宜运行酸碱度;

获取厌氧膜生物反应器处理废水的适宜营养配比,并从平均特征参数中提取平均营养配比,进而将指定可生物降解塑料废水的平均营养配比与厌氧膜生物反应器处理废水的适宜营养配比进行对比,运行营养配比适配度 ,式中 表示为指定可生物降解塑料废水的平均营养配比, 表示为厌氧膜生物反应器处理废水的适宜营养配比;

将 、 和 导入解析公式 ,得到厌氧膜生物反应器对

应的理想运行工况符合度 ,式中a、b、c分别表示为预设的运行温度符合度、运行酸碱度适配度、运行营养配比适配度对应的占比因子,且a+b+c=1。

7.如权利要求1所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述分析厌氧膜生物反应器的使用频繁度参见下述过程:从厌氧膜生物反应器的使用记录中提取使用时长,进而将各条使用记录的使用时长进行累加,得到厌氧膜生物反应器的累计使用时长G,与此同时提取相邻使用记录的间隔时长;

基于厌氧膜生物反应器的累计使用时长及相邻使用记录的间隔时长计算厌氧膜生物反应器的使用频繁度 ,式中 表示为厌氧膜生物反应器的开始投入时间, 表示为当前时间, 表示为厌氧膜生物反应器相邻使用记录的平均间隔时长, 表示为参考间隔时长。

8.如权利要求1所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述指定可生物降解塑料废水对应的有机物处理效果指数具体解析过程如下:(1)将同一种有机物在各废水水样中的含量进行相互对比,从中筛选出各种有机物的最大含量 、最小含量 ,j表示为有机物种类编号, ,进而利用表达式 计算出各种有机物在废水中的分布集中度 , 表示为

第j种有机物在第i废水水样中的含量,i表示为废水水样的编号, ,n表示为废水水样的数量;

(2)将各种有机物在废水中的分布集中度与设定的限定分布集中度 进行对比,进而通过模型 得到指定可生物降解塑料废水中各种有机物的原始含量 ;

(3)同理按照(1)‑(2)基于各处理水样对应的各种有机物含量获取指定可生物降解塑料废水经反应后各种有机物的降解含量 ;

(4)将 和 导入解析公式 得到指定可生物降解

塑料废水对应的有机物处理效果指数 , 表示为第j种有机物的权重因子,且 。

9.如权利要求8所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:所述评判厌氧膜生物反应器处理是否达标如下判断过程:获取厌氧膜生物反应器的理想有机物处理效果指数 ,并将其结合厌氧膜生物反应器对应的理想运行工况符合度和使用频繁度计算厌氧膜生物反应器的有效有机物处理效果指数 ,将 与 进行对比,若 ,则评判厌氧膜生物反应器处理达标,反之则评判厌氧膜生物反应器处理不达标。

10.如权利要求1所述的一种可生物降解塑料废水处理数据智能采集分析方法,其特征在于:还包括第九步、以初始流速为中心等差设定各种处理流速,并按照第一步‑第八步评估指定可生物降解塑料废水在各种处理流速下的有机物处理效果指数,并据此预测出指定可生物降解塑料废水的适配处理流速,具体预测过程如下:S1、以处理流速为横坐标,以有机物处理效果指数为纵坐标构建二维坐标,针对指定可生物降解塑料废水在各种处理流速下的有机物处理效果指数在所构建的二维坐标系内标注若干点,得到有机物处理效果指数变化曲线;

S2、在所述变化曲线中分别获取各点的斜率,并计算各点的斜率趋零度,进而与预配的斜率趋零度进行对比;

S3、若某点的斜率趋零度达到预配的斜率趋零度,则将该点记为特定点,并分别提取特定点之前点的斜率符号和特定点之后点的斜率符号,若特定点之前点的斜率符号为正且特定点之后点的斜率符号为负,则将变化曲线中该点对应的处理流速作为适配处理流速,反之则执行S4;S4、在当前设定处理流速的基础上增加处理流速,并继续执行S1‑S2,直至存在某点的斜率趋零度达到预配的斜率趋零度时停止增加处理流速,此时执行S3,得到指定可生物降解塑料废水的适配处理流速。