公布日：2024.04.16
申請(qǐng)日：2024.01.19
分類號(hào)：C02F1/467(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┪鬯娊庋b置運(yùn)行控制方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)，方法包括：S1：設(shè)置多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)，并獲取相應(yīng)輸入?yún)?shù)；S2：將步驟S1中的參數(shù)輸入預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)電解去除有機(jī)物的電子效率并輸出；獲取電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值；S3：計(jì)算電子效率預(yù)測(cè)值的最大值循環(huán)流量條件下電解去除有機(jī)物的電子效率實(shí)際值，以及該條件下電子效率預(yù)測(cè)值和電子效率實(shí)際值的誤差；S4：當(dāng)誤差滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)停止迭代，將電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值條件下的循環(huán)流量值作為最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)；否則返回迭代；S5：以最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)，對(duì)污水進(jìn)行電解作業(yè)。本申請(qǐng)可解決如何精確權(quán)衡和控制氧化降解有機(jī)污染物程度的問(wèn)題。
權(quán)利要求書
1.污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：設(shè)置多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)，并獲取相應(yīng)電壓、電流、電耗、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、進(jìn)水氧化還原電位、出水有機(jī)物含量、出水氧化還原電位參數(shù)中的一種或多種；S2：將步驟S1中的所述參數(shù)輸入預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)電解去除有機(jī)物的電子效率，輸出電子效率預(yù)測(cè)值；獲取電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值；S3：計(jì)算電子效率預(yù)測(cè)值的最大值循環(huán)流量條件下電解去除有機(jī)物的電子效率實(shí)際值，以及該條件下電子效率預(yù)測(cè)值和電子效率實(shí)際值的誤差；S4：當(dāng)所述誤差滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)停止迭代，將電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值條件下的循環(huán)流量值作為最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)；否則，舍棄該最大值，選取剩余電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值，返回步驟S3，進(jìn)行迭代；S5：所述污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)調(diào)整至所述最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)，對(duì)污水進(jìn)行電解作業(yè)。
2.如權(quán)利要求1所述的污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，設(shè)置多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)，包括，設(shè)置基礎(chǔ)循環(huán)流量值，選取基礎(chǔ)循環(huán)流量值數(shù)值前后均勻分布的多個(gè)數(shù)值作為循環(huán)流量設(shè)定值，所述基礎(chǔ)循環(huán)流量值和循環(huán)流量設(shè)定值共同組成所述多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，獲取相應(yīng)電壓、電流、電耗、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、進(jìn)水氧化還原電位、出水有機(jī)物含量、出水氧化還原電位參數(shù)中的一種或多種；包括：所述進(jìn)水有機(jī)物含量和出水有機(jī)物含量通過(guò)取樣化驗(yàn)獲得，所述進(jìn)水流量通過(guò)在線流量計(jì)計(jì)量獲得，所述進(jìn)水氧化還原電位和出水氧化還原電位通過(guò)氧化還原電位分析儀測(cè)定獲得；所述電壓、電流、電耗通過(guò)電表測(cè)量獲得。
4.如權(quán)利要求1所述的污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為誤差逆?zhèn)鞑ド窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
5.如權(quán)利要求4所述的污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述誤差逆?zhèn)鞑ド窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括兩個(gè)隱藏層和一個(gè)P-ReLU激活函數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述兩個(gè)隱藏層的學(xué)習(xí)率使用Adam算法自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求4所述的污水電解裝置運(yùn)行控制方法，其特征在于，至少獲取電流、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、出水有機(jī)物含量參數(shù)；所述步驟S3中，所述進(jìn)水有機(jī)物含量為進(jìn)水化學(xué)需氧量，出水有機(jī)物含量為出水化學(xué)需氧量；電子效率實(shí)際值η的計(jì)算公式為：
其中，NA為阿伏伽德羅常數(shù)，e為元電荷攜帶的電量，I為電流、F為進(jìn)水流量、CODin為進(jìn)水化學(xué)需氧量、CODout為出水化學(xué)需氧量。
8.一種污水電解裝置，其特征在于，包括：參數(shù)獲取模塊，用于獲取循環(huán)流量參數(shù)數(shù)值，并獲取相應(yīng)電壓、電流、電耗、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、進(jìn)水氧化還原電位、出水有機(jī)物含量、出水氧化還原電位參數(shù)中的一種或多種參數(shù)數(shù)值；預(yù)測(cè)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并預(yù)測(cè)電解去除有機(jī)物的電子效率，輸出電子效率預(yù)測(cè)值；計(jì)算模塊，用于獲取電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值；還用于計(jì)算電子效率預(yù)測(cè)值的最大值循環(huán)流量條件下電解去除有機(jī)物的電子效率實(shí)際值，以及該條件下電子效率預(yù)測(cè)值和電子效率實(shí)際值的誤差；判斷模塊，用于判斷所述誤差是否滿足預(yù)設(shè)條件；調(diào)節(jié)模塊，用于在所述誤差不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，更改循環(huán)流量參數(shù)；以及在所述誤差滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，將循環(huán)流量參數(shù)調(diào)整至最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)，對(duì)污水進(jìn)行電解作業(yè)。
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器；以及存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種非暫時(shí)性機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N污水電解裝置運(yùn)行控制方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)，以解決如何精確地權(quán)衡和控制氧化降解有機(jī)污染物程度的問(wèn)題。
本申請(qǐng)第一方面，提供一種污水電解裝置運(yùn)行控制方法，包括以下步驟：
S1：設(shè)置多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)，并獲取相應(yīng)電壓、電流、電耗、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、進(jìn)水氧化還原電位、出水有機(jī)物含量、出水氧化還原電位參數(shù)中的一種或多種；
S2：將步驟S1中的所述參數(shù)輸入預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)電解去除有機(jī)物的電子效率，輸出電子效率預(yù)測(cè)值；獲取電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值；
S3：計(jì)算電子效率預(yù)測(cè)值的最大值循環(huán)流量條件下電解去除有機(jī)物的電子效率實(shí)際值，以及該條件下電子效率預(yù)測(cè)值和電子效率實(shí)際值的誤差；
S4：當(dāng)所述誤差滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)停止迭代，將電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值條件下的循環(huán)流量值作為最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)；否則，舍棄該最大值，選取剩余電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值，返回步驟S3，進(jìn)行迭代；
S5：所述污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)調(diào)整至所述最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)，對(duì)污水進(jìn)行電解作業(yè)。
優(yōu)選地，所述步驟S1中，設(shè)置多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)，包括，設(shè)置基礎(chǔ)循環(huán)流量值，選取基礎(chǔ)循環(huán)流量值數(shù)值前后均勻分布的多個(gè)數(shù)值作為循環(huán)流量設(shè)定值，所述基礎(chǔ)循環(huán)流量值和循環(huán)流量設(shè)定值共同組成所述多組污水電解裝置的循環(huán)流量參數(shù)。
優(yōu)選地，所述步驟S1中，獲取相應(yīng)電壓、電流、電耗、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、進(jìn)水氧化還原電位、出水有機(jī)物含量、出水氧化還原電位參數(shù)中的一種或多種；包括：所述進(jìn)水有機(jī)物含量和出水有機(jī)物含量通過(guò)取樣化驗(yàn)獲得，所述進(jìn)水流量通過(guò)在線流量計(jì)計(jì)量獲得，所述進(jìn)水氧化還原電位和出水氧化還原電位通過(guò)氧化還原電位分析儀測(cè)定獲得；所述電壓、電流、電耗通過(guò)電表測(cè)量獲得。
優(yōu)選地，所述步驟S2中，所述預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為誤差逆?zhèn)鞑ド窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
優(yōu)選地，所述誤差逆?zhèn)鞑ド窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括兩個(gè)隱藏層和一個(gè)P-ReLU激活函數(shù)。
優(yōu)選地，所述兩個(gè)隱藏層的學(xué)習(xí)率使用Adam算法自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地，至少獲取電流、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、出水有機(jī)物含量參數(shù)；所述步驟S3中，所述進(jìn)水有機(jī)物含量為進(jìn)水化學(xué)需氧量，出水有機(jī)物含量為出水化學(xué)需氧量；
電子效率實(shí)際值η的計(jì)算公式為：
其中，NA為阿伏伽德羅常數(shù)，e為元電荷攜帶的電量，I為電流、F為進(jìn)水流量、CODin為進(jìn)水化學(xué)需氧量、CODout為出水化學(xué)需氧量。
本申請(qǐng)的第二方面，提供一種污水電解裝置，包括：
參數(shù)獲取模塊，用于獲取循環(huán)流量參數(shù)數(shù)值，并獲取相應(yīng)電壓、電流、電耗、進(jìn)水流量、進(jìn)水有機(jī)物含量、進(jìn)水氧化還原電位、出水有機(jī)物含量、出水氧化還原電位參數(shù)中的一種或多種參數(shù)數(shù)值；
預(yù)測(cè)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并預(yù)測(cè)電解去除有機(jī)物的電子效率，輸出電子效率預(yù)測(cè)值；
計(jì)算模塊，用于獲取電子效率預(yù)測(cè)值中的最大值；還用于計(jì)算電子效率預(yù)測(cè)值的最大值循環(huán)流量條件下電解去除有機(jī)物的電子效率實(shí)際值，以及該條件下電子效率預(yù)測(cè)值和電子效率實(shí)際值的誤差；
判斷模塊，用于判斷所述誤差是否滿足預(yù)設(shè)條件；
調(diào)節(jié)模塊，用于在所述誤差不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，更改循環(huán)流量參數(shù)；以及在所述誤差滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，將循環(huán)流量參數(shù)調(diào)整至最優(yōu)循環(huán)流量參數(shù)，對(duì)污水進(jìn)行電解作業(yè)。
本申請(qǐng)的第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：
處理器；以及
存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行所述的方法。
本申請(qǐng)的第四方面，提供一種非暫時(shí)性機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行所述的方法。
本申請(qǐng)的技術(shù)方案獲得如下的技術(shù)效果：
本發(fā)明可以解決當(dāng)前電解降解有機(jī)物的電子效率低下、副反應(yīng)產(chǎn)余氯多、調(diào)節(jié)控制不精細(xì)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，能夠獲得較高的電子效率，精細(xì)化地控制電解程度。
（發(fā)明人：逯博特;沈宏觀;高康樂(lè);王帥;楊義祥;王幼殊）
