本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種水處理藥劑的智能控制方法及裝置。

技術(shù)背景

水處理技術(shù)廣泛用于在工業(yè)、市政、農(nóng)業(yè)等方面，與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)。為了去除水中一些對生產(chǎn)、生活的有害物質(zhì)，或者為特定的用途而對水進(jìn)行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質(zhì)調(diào)理，需要向水中添加大量化學(xué)添加劑。這些處理劑包括，改善固液分離的化學(xué)制品、ph調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、延緩或防止受熱面結(jié)垢的阻垢劑、金屬或其他材料的緩蝕劑、延緩膜污染的穩(wěn)定劑、生物分散劑殺菌劑、化學(xué)清潔清洗劑、污水生化處理中的添加劑、氧化還原劑等等。

針對不同工況、不同水質(zhì)、不同水處理目的，選擇合適的化學(xué)添加劑配方，并控制好化學(xué)添加劑用量幾乎在所有水處理加藥過程中兩個最重要的問題。

一方面，選擇合適的化學(xué)添加劑配方是首要問題。通常需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算，決定幾種相對效果好且經(jīng)濟(jì)環(huán)保的化學(xué)添加劑配方，然后對幾個配方進(jìn)行小型模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果篩選出最佳配方進(jìn)行生產(chǎn)。應(yīng)用中通常用戶只用固定的水處理藥劑配方，或很長時間才更換一次配方。一些大型水處理公司通常選用一些通用型配方給用戶使用以方便管理和生產(chǎn)。顯然，這樣很難做到根據(jù)不同工況選用針對性的個性化配方。

另一方面，控制好化學(xué)添加劑用量是水處理過程中另一重要問題。使待處理的水中維持最小且有效的水處理劑濃度是最經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的做法。然而，由于水質(zhì)和工況變化，很難獲得其所需的效果，通常水處理劑加量過少影響使用效果，投加過量將是浪費(fèi)，在特定情況下還可能引起對處理過程或處理裝置的破壞，例如過量化學(xué)添加劑對膜分離過程中膜的破壞作用。正因?yàn)槿绱?，國?nèi)外一直在探索開發(fā)監(jiān)測和控制在處理水中的水處理劑濃度最佳方案。

為解決以上問題，美國納爾科公司在專利cn101568822中公開了一種在水處理過程中監(jiān)測處理劑的殘留物和控制處理劑的劑量的方法，并進(jìn)而提供一種熒光檢測控制藥劑濃度工藝；國內(nèi)cn200420028960.0中公開的工業(yè)循環(huán)冷卻水遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置則是利用傳統(tǒng)自動化技術(shù)控制藥劑濃度的方案。目前國內(nèi)外仍然運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)控制藥劑的加藥濃度，并未涉及配方的實(shí)時調(diào)整。

技術(shù)方案

針對上述水處理藥劑投加過程中的藥劑加量控制問題和藥劑配方調(diào)整的問題，本專利將機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與水處理藥劑監(jiān)控相結(jié)合，提出一種全新的水處理藥劑投加方法。該方法既可以單獨(dú)用來解決藥劑加量控制問題，又可以自動根據(jù)水質(zhì)及工況的變化需要重置最佳藥劑配方同時解決水處理藥劑配方及加量兩大問題。

本專利采用如下技術(shù)方案：

一種水處理藥劑的投加方法，其特征在于包括以下步驟：

1、將水處理系統(tǒng)工況數(shù)據(jù)上傳至中心計(jì)算機(jī)，由中心計(jì)算機(jī)通過智能計(jì)算和/或通過以往眾多案例的配方大數(shù)據(jù)分析，得到一組或幾組該工況下水處理工藝的基本藥劑配方；所述系統(tǒng)工況數(shù)據(jù)選自設(shè)備運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)、氣候環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)、水質(zhì)狀況、技術(shù)要求；

2、水處理藥劑投加時，先將水處理藥劑配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品分別存于不同的儲料容器內(nèi)，中心計(jì)算機(jī)按照設(shè)計(jì)出的所述藥劑配方給計(jì)量投藥設(shè)備制定投藥策略，將投藥速度指令下達(dá)給與各儲料容器相連的相應(yīng)計(jì)量投藥設(shè)備，計(jì)量投藥設(shè)備自動調(diào)節(jié)配方及用量向水系統(tǒng)投加藥劑；

所述調(diào)節(jié)過程可在幾組配方之間轉(zhuǎn)換，也可對單配方藥劑加量進(jìn)行調(diào)整；

該方案中水處理藥劑配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品分別存于不同儲料容器內(nèi)，每個儲料容器又對應(yīng)連接著至少一個計(jì)量投藥設(shè)備，因此每一種成份，無論是原料、配方半成品、還是配方成品，必然有至少一個計(jì)量投藥設(shè)備相對應(yīng)；

所述藥劑配方的含義是水處理系統(tǒng)中所述水處理藥劑的原料種類、比例及在水中的濃度。

中心計(jì)算機(jī)按照設(shè)計(jì)出的所述藥劑配方給計(jì)量投藥設(shè)備制定投藥策略，中心計(jì)算機(jī)按照原料種類，將每種原料對應(yīng)的加量的控制指令傳達(dá)給對應(yīng)的計(jì)量投藥設(shè)備，計(jì)量投藥設(shè)備即可按照該配方完成準(zhǔn)確的藥劑投加，具體如下：選定配方中原料種類相對應(yīng)的計(jì)量投藥設(shè)備，各計(jì)量投藥設(shè)備之間的加藥比例是按原料比例換算，各計(jì)量投藥設(shè)備加藥速度可以依據(jù)水的單位時間處理量計(jì)算，也可以根據(jù)補(bǔ)充水流量結(jié)合補(bǔ)充水濃縮倍數(shù)計(jì)算，也可以根據(jù)在線檢測到的系統(tǒng)中已有的藥劑濃度(或相關(guān)示蹤參數(shù))與設(shè)定的藥劑配方濃度(或相關(guān)示蹤參數(shù))比較的結(jié)果，跟蹤調(diào)節(jié)加藥量，直至藥劑濃度穩(wěn)定在設(shè)計(jì)的最佳配方濃度上下。以上策略是借鑒了比較流行的水處理投藥控制方法，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員比較熟悉。應(yīng)該看到對于循環(huán)處理的水系統(tǒng)，如循環(huán)冷卻水、鍋爐水系統(tǒng)等，由于系統(tǒng)水中有殘留藥劑，且殘留藥劑配方比例與設(shè)計(jì)的配方比例不同，為進(jìn)一步提高加藥量的準(zhǔn)確性，使系統(tǒng)中藥劑濃度快速達(dá)到并穩(wěn)定在最佳設(shè)計(jì)濃度上下，投藥策略進(jìn)行如下改進(jìn)：計(jì)算出系統(tǒng)水中每種配方原料的各自實(shí)際殘余濃度，與設(shè)定配方中每種原料的設(shè)計(jì)濃度一一比較，得到每種原料需要的調(diào)整量，根據(jù)每種原料的調(diào)整量計(jì)算出各自對應(yīng)計(jì)量投藥設(shè)備的投藥速度，由中心計(jì)算機(jī)將每種原料的投藥速度指令傳達(dá)給對應(yīng)的計(jì)量投藥設(shè)備，計(jì)量投藥設(shè)備即可按照該配方完成準(zhǔn)確的藥劑投加。所述計(jì)算出系統(tǒng)水中每種配方原料的各自實(shí)際殘余濃度的計(jì)算方法：由于系統(tǒng)水中每種藥劑原料組份的殘余濃度與補(bǔ)水量、排污量、實(shí)施藥劑配方及投藥量存在計(jì)算關(guān)系，可建立計(jì)算模型，而補(bǔ)水量、排污量、實(shí)施藥劑配方及投藥量的實(shí)時數(shù)據(jù)是被中心計(jì)算機(jī)所記錄的，利用補(bǔ)水量、排污量、實(shí)施藥劑配方及投藥量的歷史數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算可以推出任何時間系統(tǒng)水中各原料組份濃度情況。

3、在線檢測單元將運(yùn)行中采集的工藝運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至中心計(jì)算機(jī)，所述工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)包括水質(zhì)參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；中心計(jì)算機(jī)根據(jù)所述采集的工藝運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出一個修正配方，中心計(jì)算機(jī)將新配方及投加量的指令下達(dá)給各儲料容器的計(jì)量投藥設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變配方投藥；通過不斷監(jiān)控、反饋與分析，實(shí)現(xiàn)水處理投藥系統(tǒng)的自治；

所述水質(zhì)參數(shù)包括水質(zhì)的常規(guī)檢測參數(shù)也包括直接或間接反映水處理藥劑濃度的指標(biāo)，直接反映水處理藥劑濃度的指標(biāo)包括總磷濃度、熒光示蹤劑濃度、余氯等；間接反映水處理藥劑濃度的指標(biāo)包括ph值、氧化還原電位等。

所述配方指令實(shí)施后，系統(tǒng)各參數(shù)(包括藥劑濃度)需要一定時間才可相對穩(wěn)定，此時才適合進(jìn)行下一次配方改變，因此配方改變是間斷式的，間隔時間由系統(tǒng)參數(shù)及藥劑濃度達(dá)到穩(wěn)定的速度所決定。

4、中心計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接使用該技術(shù)的用戶，實(shí)時監(jiān)測用戶并為其提供相應(yīng)的水處理藥劑配方及用量，中心計(jì)算機(jī)中配方數(shù)據(jù)庫支持用戶共享。所述用戶優(yōu)選為使用該技術(shù)的所有用戶。

在所述的水處理藥劑的投加方法中，所述水處理藥劑配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品可理解為投加對象可以是配方中的原料，也可以是配方中的半成品，還也可以是水處理藥劑成品，其原理如下：

當(dāng)工藝及條件變化，通常水處理藥劑配方需相應(yīng)改變，一般而言在一個水處理系統(tǒng)中需投加多種不同功能水處理藥劑，有些藥劑成份簡單可直接使用成品，有些藥劑成份復(fù)雜并由多種原料組成則需添加不同原料，調(diào)整原料種類及加量即可完成復(fù)雜配方的變化。例如循環(huán)冷卻水處理的一個實(shí)施例子，其配方包括：ph調(diào)節(jié)劑、緩蝕阻垢劑、殺菌劑、示蹤劑。循環(huán)冷卻水處理中的ph調(diào)節(jié)劑多選用工業(yè)硫酸、鹽酸、氨基磺酸等有機(jī)、無機(jī)酸中的一種，所以使用中ph調(diào)節(jié)劑通常組分不改變而只有加量的變化。其中緩蝕阻垢劑配方比較復(fù)雜，可選自磷酸鹽系、有機(jī)磷系、鋅鹽系、硅酸鹽系、鉬酸鹽系、鎢酸鹽系、聚合物為主的全有機(jī)系以及其組合配方，根據(jù)harris和marshall提出的水處理劑選擇圖，不同系列配方對應(yīng)不同水質(zhì)區(qū)間，當(dāng)水質(zhì)變化時，最佳配方隨之變化，緩蝕阻垢劑配方內(nèi)的原料組分需要隨之變化。

當(dāng)然，對于復(fù)雜配方的應(yīng)用中有時也可直接使用復(fù)配好的成品藥劑：在一些實(shí)施例中，當(dāng)水質(zhì)波動變化不大、單一配方可滿足水處理效果時，也可以直接使用復(fù)配的成品藥劑，通過調(diào)節(jié)加量控制效果；在另一些實(shí)施例中，水質(zhì)波動變化較大、單一配方不能滿足水處理效果時，也可以直接選擇多個可分別應(yīng)對不同工況的復(fù)配的成品藥劑，在不同工況下切換不同的對應(yīng)成品藥劑即可。

以上情況在循環(huán)冷卻水、鍋爐水、膜分離水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、化學(xué)清洗水系統(tǒng)、高級氧化水系統(tǒng)等需投加多種復(fù)雜水處理藥劑的系統(tǒng)中比較普遍。

因此，該發(fā)明中，實(shí)際投加的藥劑可以是配方原料、或配方半成品、或復(fù)配的成品藥劑，或以上的組合。其中所述配方半成品是為了投加方便對所述配方原料進(jìn)行加工后的產(chǎn)品，包括幾種原料的混合物、固體原料的稀釋液。

在所述的水處理藥劑的投加方法中，所述網(wǎng)絡(luò)可以選自wifi、4g、3g或gprs等無線網(wǎng)，也可選自傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)等。

在所述的水處理藥劑的投加方法中，所述中心計(jì)算機(jī)的智能計(jì)算是利用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、理論公式、經(jīng)驗(yàn)公式、數(shù)學(xué)模型、以往實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等，通過統(tǒng)計(jì)分析及計(jì)算得到相應(yīng)配方數(shù)據(jù)。以上方法目前已廣泛應(yīng)用于水處理專家系統(tǒng)軟件，水處理專家系統(tǒng)軟件可實(shí)現(xiàn)水質(zhì)建模、故障評價、效果評價、控制對策。我國在上世紀(jì)九十年代就開發(fā)循環(huán)冷卻水處理相關(guān)專家系統(tǒng)，國外水處理公司如納爾科等都開發(fā)各自水處理領(lǐng)域?qū)＜臆浖到y(tǒng)用于優(yōu)化水處理方案，一些專業(yè)膜生產(chǎn)公司也開發(fā)相應(yīng)專家系統(tǒng)對膜水處理藥劑投加進(jìn)行指導(dǎo)。因此所述中心計(jì)算機(jī)的智能計(jì)算可優(yōu)選由專業(yè)水處理計(jì)算軟件或水處理專家系統(tǒng)完成。

所述中心計(jì)算機(jī)的大數(shù)據(jù)分析得到的優(yōu)選配方，是從以往配方數(shù)據(jù)庫中最接近該工況的最佳配方中選出或利用以往配方數(shù)據(jù)庫推理得出，所述優(yōu)選配方的過程是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，優(yōu)選為利用大數(shù)據(jù)算法，更優(yōu)選為利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法。

機(jī)器學(xué)習(xí)是一種通過利用數(shù)據(jù)，訓(xùn)練出模型，然后使用模型預(yù)測的一種方法。水處理藥劑的機(jī)器學(xué)習(xí)方法是中心計(jì)算機(jī)利用經(jīng)驗(yàn)(已有的水處理藥劑配方數(shù)據(jù)，所述水處理藥劑配方數(shù)據(jù)包括不同工況、不同水質(zhì)下的藥劑配方數(shù)據(jù)及對應(yīng)的應(yīng)用效果參數(shù))，將這些數(shù)據(jù)通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行處理(訓(xùn)練)，得出了某種模型(最佳藥配方的選擇規(guī)律)，并利用此模型，根據(jù)當(dāng)前的工況條件給出預(yù)測(最佳藥劑配方及投藥策略)。所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括：監(jiān)督學(xué)習(xí)算法(如線性回歸、邏輯回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、svm等)、無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法(聚類算法，降維算法等)、特殊算法(推薦算法等)。通常機(jī)器學(xué)習(xí)模型的數(shù)據(jù)越多，機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測的效率就越好，因此，當(dāng)在線檢測單元不斷傳回不同工況下、不同藥劑配方的實(shí)施效果數(shù)據(jù)，使水處理藥劑配方數(shù)據(jù)越來越多，因此中心計(jì)算機(jī)利用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測的最佳藥劑配方及投藥策略就越來越合理。此外，還可利用大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)分析及機(jī)器學(xué)習(xí)方法掌握數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，可對突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)測，并給出應(yīng)對策略。

所述水處理藥劑的投加方法的進(jìn)一步改進(jìn)是產(chǎn)生配方學(xué)習(xí)和驗(yàn)證能力，其特征在于運(yùn)行中在線檢測單元進(jìn)一步檢測藥劑的應(yīng)用效果參數(shù)，中心計(jì)算機(jī)每一次配方指令的實(shí)施，對應(yīng)得到一組該配方的實(shí)施效果的數(shù)據(jù)反饋，所述配方、所述該配方的實(shí)施效果的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)一起儲存到中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫。中心計(jì)算機(jī)不斷收集各工作現(xiàn)場傳回的配方效果的驗(yàn)證數(shù)據(jù)，匯總形成的水處理藥劑配方的大數(shù)據(jù)用來指導(dǎo)新的用戶，進(jìn)而采集到更多的數(shù)據(jù)。所述中心計(jì)算機(jī)不斷收集數(shù)據(jù)來自來世界各地、各行業(yè)、各配方的工作現(xiàn)場。

所述藥劑配方的應(yīng)用效果參數(shù)可選自金屬腐蝕速度、水垢結(jié)垢速度、濁度、殘余cod、殘余ph，余氯等。上述水處理加藥過程中，在線檢測單元將運(yùn)行中的水質(zhì)參數(shù)、應(yīng)用效果參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)采集后，實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)將回傳結(jié)果與投加配方數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)記錄，實(shí)現(xiàn)一個完整的藥劑配方效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。所述該驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)不同于實(shí)驗(yàn)室配方驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，是一種特定工況下的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)組成的配方數(shù)據(jù)庫對實(shí)際工藝應(yīng)用的意義顯然更大。中心計(jì)算機(jī)每一次配方指令的實(shí)行同時得到一組該配方的實(shí)驗(yàn)效果數(shù)據(jù)，以此方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)積累，進(jìn)而完成機(jī)器學(xué)習(xí)。應(yīng)該指出，所述實(shí)施配方與最終系統(tǒng)中藥劑實(shí)際濃度之間存在誤差，這是由于現(xiàn)場工況變化造成的，但可以認(rèn)為實(shí)施配方連續(xù)穩(wěn)定的實(shí)施一段時間后，最終系統(tǒng)中藥劑實(shí)際濃度可近似接近實(shí)施配方。當(dāng)然，為了更加準(zhǔn)確，系統(tǒng)中藥劑實(shí)際濃度與實(shí)施配方之間也可以通過仿真計(jì)算的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

所述的水處理藥劑的投加方法可進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于基本藥劑配方的確定是先由中心計(jì)算機(jī)計(jì)算得出幾組效果相近的待選配方，再將各自待選配方的原材料名稱及數(shù)量通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，最后由用戶根據(jù)原材料的市場行情自由選擇決定最終基本藥劑配方；所述基本藥劑配方由用戶根據(jù)原材料的市場行情自由選擇決定，甚至自行購買。

所述的水處理藥劑的投加方法可進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)連接外部設(shè)備和/或相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫；所述外部設(shè)備為水處理藥劑投加環(huán)節(jié)之外的其他水處理設(shè)備，選自水預(yù)處理設(shè)備、精處理設(shè)備、排污設(shè)備、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備、以及工藝側(cè)設(shè)備，中心計(jì)算機(jī)為所述設(shè)備提供數(shù)據(jù)和/或控制指令；所述機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫選自其它水處理公司數(shù)據(jù)庫、設(shè)備提供商數(shù)據(jù)庫、環(huán)保部門數(shù)據(jù)庫、氣象部門數(shù)據(jù)庫，中心計(jì)算機(jī)與所述機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)信息交流；中心計(jì)算機(jī)可與不同水處理公司數(shù)據(jù)庫聯(lián)接，使所有配方、信息及數(shù)據(jù)共享互通；中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步可為設(shè)備提供商、設(shè)備運(yùn)行用戶反饋大量信息，為設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行提供參考；中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步可為環(huán)保部門、氣象部門反饋大量水質(zhì)、氣候等信息，為其提供參考。

依據(jù)所述的水處理藥劑的投加方法，設(shè)計(jì)出如下裝置：(如圖1)

一種水處理藥劑的投加裝置，其特征在于包括：

儲藥單元(2)：用于將配方中的各種原料和/或配方半成品分別儲存，由多個儲存容器組成；

智能投藥單元(3)：它連接儲藥單元與水系統(tǒng)，可通過網(wǎng)絡(luò)接受中心計(jì)算機(jī)的指令，控制投藥裝置變配方變流量投藥；

數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元(6)：由多種傳感裝置構(gòu)成，用于實(shí)時在線采集系統(tǒng)參數(shù)、水質(zhì)運(yùn)行參數(shù)，以及藥劑投放后的使用效果參數(shù)，可通過數(shù)據(jù)傳輸單元將數(shù)據(jù)傳送至中心計(jì)算機(jī)；

數(shù)據(jù)傳輸單元(4)(7)：接受指令與發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，該裝置用于智能投藥單元與中心計(jì)算機(jī)的信息交流、以及用于數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元與中心計(jì)算機(jī)的信息交流；

中心計(jì)算機(jī)(1)：遠(yuǎn)程的中央控制總機(jī)或服務(wù)器，所有水處理配方數(shù)據(jù)儲存其中，擁有水處理藥劑數(shù)據(jù)庫和分析計(jì)算軟件，所述分析計(jì)算軟件執(zhí)行智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出最佳藥劑配方；中心計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接收所述數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元傳回的數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傳回的數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出最佳藥劑配方，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)給用戶提供最佳水處理配方，發(fā)送指令指導(dǎo)智能投藥單元變配方加藥或變加量加藥。

所述的智能投藥單元為單片機(jī)控制的計(jì)量投加裝置、plc控制的計(jì)量投加裝置、工控機(jī)控制的計(jì)量投加裝置或遠(yuǎn)程中心計(jì)算機(jī)直接控制的計(jì)量投加裝置。所述計(jì)量投藥設(shè)備，用于投加液體藥劑或粘性液體藥劑或固體藥劑，可選自于柱塞泵、隔膜泵、蠕動泵、投粉機(jī)，所述計(jì)量投藥設(shè)備可接受數(shù)字或模擬的外部信號，進(jìn)而控制其投藥的起停和/或速度。所述計(jì)量投藥設(shè)備也可選擇具有變頻控制或起?？刂频谋茫珉x心泵等。

所述數(shù)據(jù)傳輸單元為接受指令與發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，可以是數(shù)據(jù)采集設(shè)備和計(jì)量投藥設(shè)備的一部分，即上述設(shè)備的通訊部件，也可以是單獨(dú)專門數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，用作數(shù)據(jù)采集設(shè)備和計(jì)量投藥設(shè)備與中心計(jì)算機(jī)的信號通訊，可選自gprs模塊、具有通信功能的單片機(jī)、具有通信功能的plc控制設(shè)備、具有通信功能的現(xiàn)場工控計(jì)算機(jī)。

所述水處理藥劑的投加裝置可進(jìn)一步具有外部數(shù)據(jù)采集單元(9)，即離線數(shù)據(jù)采集，用于采集在線監(jiān)測單元之外數(shù)據(jù)，是在線監(jiān)測單元的補(bǔ)充。所述外部數(shù)據(jù)選自操作人員手工檢測的數(shù)據(jù)、生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，氣象部門、環(huán)境部門公布的數(shù)據(jù)，水處理藥劑原料市場行情以及其他對中心計(jì)算機(jī)分析有益的相關(guān)數(shù)據(jù)；所述外部數(shù)據(jù)對中心計(jì)算機(jī)配方計(jì)算具有參考意義，可由客戶端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)傳送至中心計(jì)算機(jī)。

所述水處理藥劑的投加裝置可進(jìn)一步連接用戶終端(8)，所述用戶終端為使用該裝置的用戶，用戶通過終端設(shè)備如終端計(jì)算機(jī)、手機(jī)等，與中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流。

所述水處理藥劑的投加裝置可進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于中心計(jì)算機(jī)具有配方學(xué)習(xí)單元，所述配方學(xué)習(xí)單元采集并儲存來自所有用戶的回傳數(shù)據(jù)，所述回傳數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)，配方學(xué)習(xí)單元對不同工況下的藥劑配方及采集到的該配方對應(yīng)的效果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將新的配方數(shù)據(jù)儲存至配方數(shù)據(jù)庫中。

所述水處理藥劑的投加裝置，其特征在于儲藥單元可儲存多種配方原料和/或配方中的半成品，也可以儲存固定配方的水處理藥劑成品。

所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥容器還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即裝即用的方式。

所述水處理藥劑的投加裝置，儲藥單元、智能投藥單元、數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元的安裝方式可以采用固定式或移動式或兩方式的組合。用戶終端使用的設(shè)備可選為移動設(shè)備或固定設(shè)備中的至少一種。

所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥容器可進(jìn)一步安裝有藥液稀釋裝置或安裝攪拌溶解裝置，各儲藥容器上安裝自清洗裝置，清洗水來源為補(bǔ)水或系統(tǒng)水。

所述水處理藥劑的投加裝置中所述中心計(jì)算機(jī)可進(jìn)一步用于指導(dǎo)水處理其他工段設(shè)備，預(yù)處理、精處理等軟化設(shè)備、膜分離、絮凝、高級氧化、蒸發(fā)結(jié)晶、生化、過濾沉淀、除氧脫碳等。

為了進(jìn)一步完善此投加裝置的實(shí)施過程，所述水處理工藝的基本藥劑配方確定的方式可由中心計(jì)算機(jī)自動實(shí)施，也可將以上幾組配方中的原材料名稱及數(shù)量通過網(wǎng)絡(luò)傳給用戶，由用戶根據(jù)原材料的市場行情選擇決定配方，甚至自行采購；

該技術(shù)可以在應(yīng)用水處理藥劑的任何工業(yè)用水系統(tǒng)中使用，這些系統(tǒng)包括：冷卻水系統(tǒng)(敞開式、密閉式、直流式)、鍋爐及鍋爐水系統(tǒng)、采暖水、凈水工藝、采礦采油過程中的水處理、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)中工藝用水、食品工業(yè)中工藝用水、城鎮(zhèn)污水、中水及廢水回用。所述水處理系統(tǒng)及水處理藥劑的范圍優(yōu)選為：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水藥劑、鍋爐水系統(tǒng)及鍋爐水處理藥劑、采暖水系統(tǒng)及采暖水處理藥劑、膜分離系統(tǒng)及膜分離水處理藥劑、污水處理系統(tǒng)及污水水處理藥劑、化學(xué)清洗系統(tǒng)及化學(xué)清洗水處理藥劑、高級氧化系統(tǒng)及高級氧化水處理藥劑、泳池殺菌系統(tǒng)及殺菌水處理藥劑。其中特別適合于配方復(fù)雜、水質(zhì)波動較大或水質(zhì)要求高的系統(tǒng)，諸如循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、鍋爐水系統(tǒng)、采暖水系統(tǒng)、膜分離系統(tǒng)。

應(yīng)當(dāng)意識到本發(fā)明涉及含水系統(tǒng)也適用于非水系統(tǒng)和含水/非水混合系統(tǒng)。

本發(fā)明也可應(yīng)用于所有在生產(chǎn)過程中的投加化學(xué)添加劑的領(lǐng)域，例如，食物和飲料加工工業(yè)、制藥、電子制造業(yè)、制漿和造紙生產(chǎn)、采礦和礦物加工、紡織和印染生產(chǎn)、電鍍和金屬加工、洗衣過程、皮革和鞣革生產(chǎn)、涂料生產(chǎn)、和精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

優(yōu)點(diǎn)一、根據(jù)工況實(shí)時進(jìn)行水處理劑的配方調(diào)整、加量調(diào)整、以及投加次序及工藝調(diào)整。保證水處理藥劑投加的高效、準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)。在隨時跟蹤變化的同時也能通過大數(shù)據(jù)的預(yù)測，提前安排配方及投加方式。

優(yōu)點(diǎn)二、當(dāng)水處理藥劑以原料或半成品形式進(jìn)場時，供應(yīng)商無需建廠生產(chǎn)產(chǎn)品，降低成本簡化流程。

優(yōu)點(diǎn)三、因?yàn)樵牧纤巹┒际浅善?，所以藥劑濃度高，化學(xué)穩(wěn)定性高，物流更快。

優(yōu)點(diǎn)四、可對水處理中的突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警和問題診斷，并且自動進(jìn)行應(yīng)急處理。

優(yōu)點(diǎn)六、中心計(jì)算機(jī)統(tǒng)一負(fù)責(zé)理論計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、配方及投加方案；眾多的用戶端只負(fù)責(zé)執(zhí)行。這使得水處理控制管理更專業(yè)、更便捷、更經(jīng)濟(jì)。

該發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化還可實(shí)現(xiàn)如下益處：

1、水質(zhì)及效果數(shù)據(jù)監(jiān)測與水處理藥劑投加形成的動態(tài)反饋系統(tǒng)相當(dāng)于一個大型的“水處理藥劑驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室”，代替了傳統(tǒng)手工試驗(yàn)篩選檢驗(yàn)配方，同時將大量“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”不斷通過網(wǎng)絡(luò)傳至終端中心計(jì)算機(jī)，形成針對不同水質(zhì)、不同配方的大數(shù)據(jù)資源，大量用戶反饋的大數(shù)據(jù)最終用于指導(dǎo)新用戶的水處理工藝。

2、可根據(jù)用戶需要隨時調(diào)整藥劑配方，并根據(jù)原材料價格及工況需要提出個性化方案。

說明書附圖說明

圖1是本發(fā)明單個裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中中心計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接全部用戶及用戶終端，然后形成的網(wǎng)絡(luò)示意圖。

圖中，1-中心計(jì)算機(jī)，2-儲藥單元，3-智能投藥單元，4-信息傳輸單元(投藥端)，5-需要處理的水系統(tǒng)，6-數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元，7-信息傳輸單元(系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集端)，8-用戶終端，9-外部數(shù)據(jù)采集單元，10-所有水處理用戶，11-氣象部門，12-各設(shè)備廠家，13-環(huán)保部門。

具體實(shí)施例

以下實(shí)施例用于進(jìn)一步解釋本發(fā)明，并且教導(dǎo)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員如何制作并使用本發(fā)明。這些實(shí)施例不代表對本發(fā)明或其保護(hù)范圍的任何形式的限制。

實(shí)施例1

鍋爐水處理是重要水處理之一，與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)。通常，鍋爐水處理藥劑投加目的主要為了減緩鍋爐水側(cè)腐蝕、水側(cè)結(jié)垢、蒸汽側(cè)腐蝕、汽輪機(jī)結(jié)垢、管網(wǎng)腐蝕、冷凝水污染，其鍋爐類型涉及熱水鍋爐、普通生產(chǎn)蒸汽鍋爐、發(fā)電鍋爐、廢熱鍋爐、及附屬采暖系統(tǒng)。下面以普通生產(chǎn)用蒸汽鍋爐為例說明本專利在該領(lǐng)域的實(shí)施過程及效果。普通生產(chǎn)用蒸汽鍋爐，鍋爐水處理藥劑投加通常為了減緩鍋爐水側(cè)腐蝕、水側(cè)結(jié)垢、蒸汽側(cè)設(shè)備腐蝕、管網(wǎng)腐蝕、冷凝水污染。

首先需要采用在線、離線或兩者相結(jié)合的方式收集鍋爐運(yùn)行參數(shù)及補(bǔ)水、鍋爐水、冷凝水的水質(zhì)情況數(shù)據(jù)，所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)選自：補(bǔ)水量、蒸發(fā)量、排污量、溫度、運(yùn)行溫度以及其他相關(guān)運(yùn)行參數(shù)；水質(zhì)數(shù)據(jù)選自：堿度、硬度、ph、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧量、氯離子濃度、總鐵濃度以及其他相關(guān)水質(zhì)數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析，提出最優(yōu)化配方及控制方式。所述的理論計(jì)算通常選自：國家及行業(yè)對鍋爐水汽系統(tǒng)水質(zhì)要求、鍋爐水處理工程經(jīng)驗(yàn)計(jì)算、化學(xué)品結(jié)構(gòu)計(jì)算及相關(guān)；所述大數(shù)據(jù)分析來自以往搜集的各種型號鍋爐、各種水質(zhì)、各種行業(yè)、各種運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)及對應(yīng)的配方。所述篩配方利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，優(yōu)選為利用大數(shù)據(jù)算法。所述理論計(jì)算也可直接利用現(xiàn)有水處理專家系統(tǒng)。所述配方包括：鍋爐水緩蝕劑、阻垢劑、ph調(diào)節(jié)劑、藥劑濃度示蹤劑、除氧劑、氣相蒸汽緩釋劑及相關(guān)其他化學(xué)添加劑；

在另一些實(shí)施例中，基本藥劑配方的確定是先由中心計(jì)算機(jī)計(jì)算得出效果相近的幾組待選配方，再將各自待選配方的原材料名稱及數(shù)量通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，最后由用戶根據(jù)原料價格、物流快慢、自身個性化需求，確定最終配方并自行采購原材料。

水處理藥劑投加時，先將原材料分別存于不同儲液罐，由云端的中心計(jì)算機(jī)將配方及投加比例的指令下達(dá)給各儲液罐，儲液罐自動調(diào)節(jié)配方及用量并加入各段鍋爐水系統(tǒng)，加藥速度可以選取按照鍋爐補(bǔ)水流量變化，與補(bǔ)水流量固定比例聯(lián)動投藥的簡單方式，也可以在線檢測鍋爐各段水中藥劑濃度，根據(jù)實(shí)測配方濃度值與設(shè)定配方濃度比較結(jié)果，跟蹤調(diào)節(jié)加藥量，直至達(dá)到設(shè)定配方濃度并穩(wěn)定。當(dāng)系統(tǒng)中藥劑濃度達(dá)到設(shè)定配方濃度，采用在線檢測單元、離線數(shù)據(jù)采集或兩者相結(jié)合的方式，將運(yùn)行中的水質(zhì)參數(shù)、應(yīng)用效果參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)采集后，實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)所述采集的工藝運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出一個修正配方，中心計(jì)算機(jī)將新配方及投加量的指令下達(dá)給各儲料容器的計(jì)量投藥設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變配方投藥。

該實(shí)施例中的進(jìn)一步完善方案是：中心計(jì)算機(jī)將傳回的處理效果(選自氧化還原點(diǎn)位值、金屬腐蝕速度、污垢熱阻、冷凝水中總鐵濃度)與投加配方數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)記錄，實(shí)現(xiàn)一個完整的藥劑配方效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將每個藥劑配方的實(shí)驗(yàn)效果的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)一起儲存到中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫，匯總形成的大數(shù)據(jù)用來指導(dǎo)新的用戶，進(jìn)而采集到更多的數(shù)據(jù)。

通常投藥初期，鍋爐水濃縮速度慢、藥劑濃度低、溶解氧含量高，腐蝕性較大，因此中心計(jì)算機(jī)指示的藥劑投加配方偏重于鍋爐水緩蝕劑、除氧劑、蒸汽氣相緩蝕劑的投入，且投加速度快。隨著濃縮過程水質(zhì)不斷變化，藥劑配方及加量相應(yīng)改變，當(dāng)鍋爐系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，藥劑濃度調(diào)節(jié)接近穩(wěn)定。

當(dāng)水質(zhì)波動或系統(tǒng)故障，在線監(jiān)測系統(tǒng)快速檢測到異常變化并傳給云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析后，制定應(yīng)對變化的新配方，并通過網(wǎng)絡(luò)快速下達(dá)指令執(zhí)行，重置的最佳藥劑配方快速解決了水質(zhì)及工況的變化的突發(fā)事件。例如，發(fā)生軟化器或除鹽單元故障，在線監(jiān)測到異常，則該投藥系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換成阻垢分散配方。再例如，除氧器及脫碳單元發(fā)生故障，在線監(jiān)測到異常，則該投藥系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換為化學(xué)還原及輔助除氧配方。再例如，蒸汽冷凝水環(huán)節(jié)鐵離子濃度超標(biāo)，在線監(jiān)測到異常，則該投藥系統(tǒng)自動加大氣相緩蝕劑計(jì)量并輔助加大除氧藥劑。

通常理想的鍋爐水處理過程是將補(bǔ)水及排污、水質(zhì)預(yù)處理、化學(xué)添加劑投加、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同考慮，因此，該方法的進(jìn)一步應(yīng)用是通過網(wǎng)絡(luò)，讓中心計(jì)算機(jī)直接控制水預(yù)處理設(shè)備、排污量、冷凝水回收系統(tǒng)。

鍋爐停用檢修時，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)使用周期內(nèi)運(yùn)行及監(jiān)測情況，事先提出停用保養(yǎng)方案，并將相應(yīng)配方情況通過網(wǎng)絡(luò)傳給用戶由用戶自行采購原材料。最后由在線監(jiān)控、投藥和中心計(jì)算機(jī)協(xié)作自行完成停用保養(yǎng)藥劑投加及保養(yǎng)期保護(hù)劑濃度檢測工作。鍋爐大修時，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)使用周期內(nèi)運(yùn)行及監(jiān)測記錄，確定是否需要化學(xué)清洗，必要時提供化學(xué)清洗的方案。

投加裝置的一個實(shí)施例：

鍋爐水處理藥劑的投加裝置，由儲藥單元、智能投藥單元、數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、中心計(jì)算機(jī)組成，其特征在于：儲藥單元：由多個儲存容器組成，用于將鍋爐水處理配方中的各種原料和/或配方半成品分別儲存；智能投藥單元：為現(xiàn)場工控機(jī)控制的隔膜式計(jì)量泵，它連接儲藥單元與水系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)接受中心計(jì)算機(jī)的投藥指令，控制投藥裝置變配方變流量投藥，現(xiàn)場工控機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與中心計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行信息交流；數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元：由檢測補(bǔ)水量、蒸發(fā)量、排污量、溫度、運(yùn)行溫度，硬度、ph、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧量、氯離子濃度的在線傳感器構(gòu)成，在線傳感器將檢測信號傳給現(xiàn)場工控機(jī)，現(xiàn)場工控機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與中心計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行信息交流；中心計(jì)算機(jī)：遠(yuǎn)程中控服務(wù)器，所有鍋爐水處理配方數(shù)據(jù)儲存其中，擁有鍋爐水處理藥劑數(shù)據(jù)庫和分析計(jì)算軟件，所述分析計(jì)算軟件執(zhí)行智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出最佳藥劑配方；中心計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接收所述數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元傳回的數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傳回的數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出最佳藥劑配方，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)給用戶提供最佳水處理配方，發(fā)送指令指導(dǎo)智能投藥單元變配方加藥或變加量加藥。

在一些是實(shí)施例中，中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)連接鍋爐排污器、除氧器，為其提供數(shù)據(jù)和控制指令；中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步連接鍋爐設(shè)備提供商數(shù)據(jù)庫和鍋爐運(yùn)行用戶，向其反饋大量信息，為設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行提供參考。

在一些是實(shí)施例中所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥罐還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即裝即用的方式。

該方法應(yīng)用于鍋爐水處理中，最終可自動根據(jù)需要重置最佳藥劑配方，以應(yīng)對水質(zhì)及工況的變化，使投藥過程實(shí)現(xiàn)自治，因此同時解決水處理藥劑配方及加量兩大問題。并且在正常運(yùn)行、水質(zhì)波動、突發(fā)事件、停爐保養(yǎng)、系統(tǒng)清洗的全流程中均可提供技術(shù)支持。

實(shí)施例2

冷卻水是工業(yè)用水大戶，包含密閉式循環(huán)冷卻水、敞開式再循環(huán)冷卻水、直流式循環(huán)冷卻水。化學(xué)添加劑的投加使用量巨大，其主要目的是降低循環(huán)水的結(jié)垢、腐蝕和微生物的有害影響，提高生產(chǎn)安全。下邊以最典型的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為例說明該專利的應(yīng)用及效果。

首先需要采用在線、離線或兩者相結(jié)合的方式收集循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及補(bǔ)充水、循環(huán)水的水質(zhì)情況數(shù)據(jù)，其中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)選自：系統(tǒng)水保有量、系統(tǒng)循環(huán)量、制冷量、當(dāng)?shù)厝隃囟燃皾穸鹊臍庀髷?shù)據(jù)、冷卻塔進(jìn)出口溫度、系統(tǒng)材質(zhì)、工藝側(cè)物料情況、設(shè)備生產(chǎn)周期及相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。補(bǔ)充水、循環(huán)水的水質(zhì)情況數(shù)據(jù)選自：堿度、硬度、ph、電導(dǎo)率、氯根、鐵離子濃度、硫酸根、鈣離子含量、懸浮物含量、硅酸含量、微生物含量、以及其他相關(guān)水質(zhì)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至遠(yuǎn)程中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析，提出最優(yōu)化配方及控制方式。所述的理論計(jì)算選自循環(huán)冷卻水設(shè)計(jì)常用的：冷卻塔設(shè)計(jì)計(jì)算軟件、冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行軟件、國家及行業(yè)水質(zhì)要求、循環(huán)水藥劑工程計(jì)算方法及相關(guān)，其中所述循環(huán)水藥劑工程計(jì)算方法選自：伊文思極化圖、飽和指數(shù)(lsi)分析、穩(wěn)定指數(shù)(rsi)分析、結(jié)垢指數(shù)分析、臨界ph值指數(shù)分析、硅酸鹽及磷酸鹽結(jié)垢分析、及一些傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)分析諸如鈣硬堿度之和控制法、硫酸根氯根之和控制法、harris和marshall提出的水處理劑選擇圖，以及其他配方篩選與計(jì)算方法。所述大數(shù)據(jù)分析中的數(shù)據(jù)來自以往搜集的各種型號設(shè)備、各種水質(zhì)、各種行業(yè)、各種運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)及對應(yīng)藥劑配方。所述篩配方利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，優(yōu)選為利用大數(shù)據(jù)算法，更優(yōu)選為一些機(jī)器學(xué)習(xí)算法。所述理論計(jì)算也可直接利用現(xiàn)有循環(huán)水水處理專家系統(tǒng)。所述配方包括：ph調(diào)節(jié)劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、示蹤劑，其中緩蝕阻垢劑配方選自磷酸鹽系、有機(jī)磷系、鋅鹽系、硅酸鹽系、鉬酸鹽系、鎢酸鹽系、聚合物為主的全有機(jī)系以及其組合配方，低磷、非磷和可生物降解的原料為優(yōu)選配方，所述緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、示蹤劑之間應(yīng)配伍良好。

在另一些實(shí)施例中，基本藥劑配方的確定是先由中心計(jì)算機(jī)計(jì)算得出效果相近的幾組待選配方，再將各自待選配方的原材料名稱及數(shù)量通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，最后由用戶根據(jù)原料價格、物流快慢、自身個性化需求，確定最終配方，甚至有的自行采購原材料。

水處理藥劑投加時，先將原材料分別存于不同儲液罐，由云端的中心計(jì)算機(jī)將配方及投加比例的指令下達(dá)給各儲液罐，儲液罐自動調(diào)節(jié)配方及用量并加入各段水系統(tǒng)。加藥速度可以選取按照鍋爐補(bǔ)水流量變化，與補(bǔ)水流量固定比例聯(lián)動投藥的簡單方式，也可以在線檢測鍋爐各段水中藥劑濃度，根據(jù)實(shí)測配方濃度值與設(shè)定配方濃度比較結(jié)果，跟蹤調(diào)節(jié)加藥量，直至達(dá)到設(shè)定配方濃度并穩(wěn)定。采用在線檢測單元、離線數(shù)據(jù)采集或兩者相結(jié)合的方式，將運(yùn)行中的水質(zhì)參數(shù)、應(yīng)用效果參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)采集后，實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)所述采集的工藝運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出一個修正配方，中心計(jì)算機(jī)將新配方及投加量的指令下達(dá)給各儲料容器的計(jì)量投藥設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變配方投藥。

該實(shí)施例中的進(jìn)一步完善方案是：中心計(jì)算機(jī)將傳回的處理效果與投加配方數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)記錄，實(shí)現(xiàn)一個完整的藥劑配方效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將每個藥劑配方的實(shí)驗(yàn)效果的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)一起儲存到中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫，匯總形成的大數(shù)據(jù)用來指導(dǎo)新的用戶，進(jìn)而采集到更多的數(shù)據(jù)。

由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)藥劑種類多、成份復(fù)雜，儲藥單元儲存有配方原料和/或配方中的半成品，也可以儲存固定配方的水處理藥劑成品。例如在一個實(shí)施例子中，水處理基礎(chǔ)配方為ph調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、緩蝕阻垢劑。根據(jù)工況情況，確定ph調(diào)節(jié)劑為98％濃硫酸原料；殺菌劑選用兩種：氧化性殺菌劑成品和非氧化性殺菌劑成品；緩蝕阻垢劑選用兩組配方：a組為鋅鹽水溶液、有機(jī)磷、聚羧酸三種成份組成的以緩蝕功能為主的藥劑配方，b組為共聚物分散劑、有機(jī)磷、聚羧酸以阻垢功能為主的三阻份配方。因此，該工藝儲存藥劑包括：98％濃硫酸原料、非氧化性殺菌劑成品、氧化性殺菌劑成品、鋅鹽水溶液(鋅鹽原料溶解后的半成品)、有機(jī)磷原料液、聚羧酸原液、共聚物分散劑原液。在運(yùn)行時，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)采集的工藝數(shù)據(jù)制定ph調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、緩蝕阻垢劑的各自配方：ph調(diào)節(jié)劑：控制硫酸加量；殺菌劑：根據(jù)水質(zhì)情況交替切換投加非氧化性殺菌劑成品和氧化性殺菌劑成品，并控制其加量；緩蝕阻垢劑：根據(jù)水質(zhì)腐蝕和結(jié)垢傾向，切換a或b配方，并控制各配方中的原料比例。

投藥初期，循環(huán)水濃縮慢藥劑濃度低，腐蝕性較大，藥劑投加配方偏重于設(shè)備防腐且投加速度快，隨著循環(huán)冷卻水逐漸濃縮結(jié)垢傾向加大，在線檢測單元檢測到水質(zhì)變化，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)所述采集的工藝運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出一個又一個修正配方，藥劑投加配方逐漸過渡到阻垢為主的配方。水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，藥劑配方調(diào)節(jié)接近穩(wěn)定。在上個實(shí)施例中，投藥初期就是從a配方過渡到b配方。

當(dāng)水質(zhì)波動，如發(fā)生補(bǔ)水水源改變、預(yù)處理工藝變化、系統(tǒng)物料或污水滲入、中水回用及相關(guān)情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)快速檢測到變化傳給云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析后，制定應(yīng)對變化的新配方，并通過網(wǎng)絡(luò)快速下達(dá)指令執(zhí)行，重置的最佳藥劑配方解決水質(zhì)及工況的變化的突發(fā)事件。云端的中心計(jì)算機(jī)采集并連接運(yùn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)、國家氣象中心數(shù)據(jù)、國家環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)、各種設(shè)備廠家的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)大數(shù)據(jù)對水處理中的突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警和問題診斷，并且自動進(jìn)行應(yīng)急處理。通過互傳共享數(shù)據(jù)，也可對國家、區(qū)域內(nèi)、行業(yè)內(nèi)的環(huán)境、水質(zhì)、設(shè)備的突發(fā)情況進(jìn)行預(yù)測和預(yù)警。

通常理想的循環(huán)冷卻水處理過程是將補(bǔ)水及排污、水質(zhì)預(yù)處理、化學(xué)添加劑投加、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同考慮，因此，該方法的進(jìn)一步應(yīng)用是通過網(wǎng)絡(luò)，讓中心計(jì)算機(jī)直接控制，水預(yù)處理設(shè)備、排污量、生產(chǎn)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)及循環(huán)泵。中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步連接冷卻設(shè)備提供商數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行用戶，向其反饋大量信息，為設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行提供參考。

當(dāng)循環(huán)水系統(tǒng)為新系統(tǒng)，需要開車前清洗預(yù)膜，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)水質(zhì)數(shù)據(jù)及設(shè)備預(yù)運(yùn)行參數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算清洗預(yù)膜配方及方案，并通過上述流程實(shí)施。

當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生異常或在線、離線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢、微生物粘泥影響達(dá)到設(shè)計(jì)要求上限，中心計(jì)算機(jī)事先提出化學(xué)清洗方案，根據(jù)用戶生產(chǎn)情況確定離線清洗或在線清洗，并提供相應(yīng)配方，將情況傳給用戶由用戶自行采購原材料。最后由在線監(jiān)控、投藥和中心計(jì)算機(jī)協(xié)作自行完成清洗復(fù)原工作。

投加裝置的一個實(shí)施例：

循環(huán)冷卻水藥劑的投加裝置，由儲藥單元、智能投藥單元、數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、中心計(jì)算機(jī)組成，其特征在于：儲藥單元：由多個儲存容器組成，用于將循環(huán)冷卻水處理配方中的各種原料和/或配方半成品分別儲存，儲存容器可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即插即用的方式；智能投藥單元：為現(xiàn)場plc模塊控制的隔膜式計(jì)量泵，它連接儲藥單元與水系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)接受中心計(jì)算機(jī)的投藥指令，控制投藥裝置變配方變流量投藥，現(xiàn)場plc模塊連接gprs模塊，gprs模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與中心計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行信息交流；數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元：由檢測補(bǔ)水量、排污量、系統(tǒng)循環(huán)量，溫度、ph、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧量、余氯濃度、示蹤劑濃度的在線傳感器以及電化學(xué)腐蝕在線檢測儀器和循環(huán)冷卻水污垢熱阻檢測裝置構(gòu)成，在線傳感器將檢測信號傳給現(xiàn)場plc模塊，現(xiàn)場plc模塊連接gprs模塊，gprs模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與中心計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行信息交流，其中所述示蹤劑監(jiān)測傳感器的可選自總磷檢測儀、熒光檢測儀；中心計(jì)算機(jī)：所有循環(huán)水處理配方數(shù)據(jù)儲存其中，擁有循環(huán)水處理藥劑數(shù)據(jù)庫和分析計(jì)算軟件，所述分析計(jì)算軟件執(zhí)行智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出最佳藥劑配方；中心計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)接收所述數(shù)據(jù)在線監(jiān)測單元傳回的數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傳回的數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出最佳藥劑配方，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)給用戶提供最佳水處理配方，發(fā)送指令指導(dǎo)智能投藥單元變配方加藥或變加量加藥。

在一些是實(shí)施例中所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥罐還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即連即用的方式。

該方法應(yīng)用于敞開式循環(huán)冷卻水中，最終可自動根據(jù)需要重置最佳藥劑配方，以應(yīng)對水質(zhì)及工況的變化，使投藥過程實(shí)現(xiàn)自治，因此同時解決水處理藥劑配方及加量兩大問題。并且在正常運(yùn)行、水質(zhì)波動、突發(fā)事件、系統(tǒng)清洗的全流程中均可應(yīng)用該技術(shù)。

實(shí)施例3

凈水處理及海水淡化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用化學(xué)添加劑，且使用的技術(shù)要求較高，主要涉及的工藝包括膜分離工藝、離子交換除鹽工藝、電滲析工藝、蒸發(fā)工藝。其中，膜分離工藝環(huán)節(jié)對化學(xué)添加劑依賴度較高，過多過少的投加以及預(yù)處理中的突發(fā)事件都會對膜組件產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，膜工藝可用于凈水、海水淡化、污水處理、產(chǎn)品分離等多領(lǐng)域。

下面以膜處理工藝為例說明本專利在該領(lǐng)域的實(shí)施過程及效果。

通常膜處理水質(zhì)添加劑，為了防止膜生物污染、有機(jī)物結(jié)垢、無機(jī)鹽結(jié)垢、生物降解、化學(xué)氧化與水解、物理性破壞。因功能不同藥劑投加點(diǎn)不同。

首先需要采用在線、離線或兩者相結(jié)合的方式收集膜工藝運(yùn)行參數(shù)及補(bǔ)水、產(chǎn)水、濃水的水質(zhì)情況數(shù)據(jù)，運(yùn)行參數(shù)包括：膜組件運(yùn)行壓力、排列方式、處理量、補(bǔ)水量、濃水量、產(chǎn)水量、運(yùn)行溫度以及其他相關(guān)運(yùn)行參數(shù)；水質(zhì)數(shù)據(jù)包括：堿度、硬度、ph、電導(dǎo)率、氧化還原電位、游離氯含量、總鐵濃度、淤塞密度指數(shù)以及其他相關(guān)水質(zhì)數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至遠(yuǎn)程中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析，提出最優(yōu)化配方及控制方式。所述的理論計(jì)算通常包括：國家及行業(yè)水質(zhì)要求、該類型膜的工程計(jì)算軟件、水處理藥劑的工程經(jīng)驗(yàn)計(jì)算、化學(xué)品結(jié)構(gòu)計(jì)算及相關(guān)；所述大數(shù)據(jù)分析來自以往搜集的各種規(guī)格排列的膜參數(shù)、各種水質(zhì)、各種行業(yè)、各種運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)。所述配方包括：氧化藥劑、阻垢劑、分散劑、ph調(diào)節(jié)劑、藥劑濃度示蹤劑、還原劑、金屬離子螯合劑、及相關(guān)其他化學(xué)添加劑；中心計(jì)算機(jī)將幾組配方的原料及用量傳給用戶，用戶根據(jù)原料價格、物流快慢、自身個性化需求，確定配方并自行采購原材料。

水處理藥劑投加時，先將原材料分別存于不同儲液罐，由云端的中心計(jì)算機(jī)將配方及投加比例的指令下達(dá)給各儲液罐，儲液罐自動調(diào)節(jié)配方及用量并加入各水系統(tǒng)。加藥速度可以選取按照所處理水的流量變化，與水流量固定比例聯(lián)動投藥的簡單方式。采用在線檢測單元、離線數(shù)據(jù)采集或兩者相結(jié)合的方式，將運(yùn)行中的水質(zhì)參數(shù)、應(yīng)用效果參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)采集后，實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)所述采集的工藝運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的變化、通過智能計(jì)算和/或眾多案例的大數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出一個修正配方，中心計(jì)算機(jī)將新配方及投加量的指令下達(dá)給各儲料容器的計(jì)量投藥設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變配方投藥。

該實(shí)施例中的進(jìn)一步完善方案是：中心計(jì)算機(jī)將傳回的處理效果與投加配方數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)記錄，實(shí)現(xiàn)一個完整的藥劑配方效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將每個藥劑配方的實(shí)驗(yàn)效果的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)一起儲存到中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫，匯總形成的大數(shù)據(jù)用來指導(dǎo)新的用戶，進(jìn)而采集到更多的數(shù)據(jù)。

當(dāng)水質(zhì)波動或系統(tǒng)故障，在線監(jiān)測系統(tǒng)快速檢測到異常變化傳給云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析后，制定應(yīng)對變化的新配方，并通過網(wǎng)絡(luò)快速下達(dá)指令執(zhí)行，重置的最佳藥劑配方解決了水質(zhì)及工況的變化的突發(fā)事件。例如，預(yù)處理故障，在線監(jiān)測到異常，則該投藥系統(tǒng)自動加大分散阻垢劑計(jì)量和配比。再例如，生物量增大，在線監(jiān)測到異常，則該投藥系統(tǒng)自動加大殺菌劑及后端還原劑計(jì)量。再例如，鐵離子濃度超標(biāo)，在線監(jiān)測到異常，則該投藥系統(tǒng)自動加大金屬離子螯合劑。

通常理想的膜處理過程是將補(bǔ)水及濃水回收率、水質(zhì)預(yù)處理、化學(xué)添加劑投加、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同考慮，因此，該方法的進(jìn)一步應(yīng)用是通過網(wǎng)絡(luò)，讓中心計(jì)算機(jī)直接控制水預(yù)處理設(shè)備、補(bǔ)水動力系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)。中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步連接設(shè)備提供商數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行用戶，向其反饋大量信息，為設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行提供參考。

中心計(jì)算機(jī)根據(jù)使用周期內(nèi)運(yùn)行及監(jiān)測情況，控制膜組件自動反洗流程，事先提出膜化學(xué)清洗方案，并將相應(yīng)配方情況通過網(wǎng)絡(luò)傳給用戶由用戶自行采購原材料。最后由在線監(jiān)控、投藥和中心計(jì)算機(jī)協(xié)作自行完成膜的清洗恢復(fù)工作。

在一些是實(shí)施例中所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥罐還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即插即用的方式。

該方法應(yīng)用于膜工藝處理中，最終可自動根據(jù)需要重置最佳藥劑配方，以應(yīng)對水質(zhì)及工況的變化，使投藥過程實(shí)現(xiàn)自治，因此同時解決水處理藥劑配方及加量兩大問題。并且在正常運(yùn)行、水質(zhì)波動、突發(fā)事件、日常反沖洗、系統(tǒng)化學(xué)清洗的全流程中均可提供技術(shù)支持。

實(shí)施例4

本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于污水處理的化學(xué)添加藥劑投加，涉及工業(yè)污水及城鎮(zhèn)生活污水，其工藝包括：脫色、除油、氧化還原、除重金屬、高級氧化、生化處理中營養(yǎng)物及化學(xué)制劑添加、絮凝、固液分離、消毒殺菌。

下面以絮凝劑投加工藝為例說明本專利在該領(lǐng)域的實(shí)施過程及效果。

通常絮凝藥劑添加劑的效果，需要配合助凝劑、ph調(diào)節(jié)劑、沉淀工藝，以完成對污染物的高效快速的固液分離。

首先需要采用在線、離線或兩者相結(jié)合的方式收集絮凝沉淀工藝運(yùn)行參數(shù)及污水水質(zhì)、產(chǎn)水要求水質(zhì)數(shù)據(jù)，運(yùn)行參數(shù)包括：絮凝池參數(shù)、攪拌溶解參數(shù)、水力學(xué)條件參數(shù)、水處理量參數(shù)以及其他相關(guān)運(yùn)行參數(shù)；水質(zhì)數(shù)據(jù)包括：堿度、硬度、ph、電導(dǎo)率、cod、濁度、污水來源、水溫以及其他相關(guān)水質(zhì)數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至遠(yuǎn)程中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析，提出最優(yōu)化配方及控制方式。所述的理論計(jì)算通常包括：國家及行業(yè)水質(zhì)要求、絮凝工程計(jì)算軟件、水處理藥劑的工程經(jīng)驗(yàn)計(jì)算、化學(xué)品結(jié)構(gòu)計(jì)算及相關(guān)；所述大數(shù)據(jù)分析來自以往搜集的各種絮凝劑投加方式、各種水質(zhì)、各種行業(yè)、各種運(yùn)行狀況下的數(shù)據(jù)。所述配方包括：無機(jī)鹽類絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑、天然絮凝劑、助凝劑、ph調(diào)節(jié)劑及相關(guān)其他化學(xué)添加劑。所述的控制方式包含：攪拌速度、反應(yīng)時間、投藥間隔及順序，流速及相關(guān)參數(shù)。水處理藥劑投加時，先將原材料分別存于不同儲液罐，由云端的中心計(jì)算機(jī)將配方及投加比例的指令下達(dá)給各儲液罐，儲液罐上的各計(jì)量加藥設(shè)備自動調(diào)節(jié)配方及用量并加入絮凝工藝中，加藥速度選取按照所處理水的流量變化，與水流量固定比例聯(lián)動投藥的簡單方式。采用在線檢測單元、離線數(shù)據(jù)采集或兩者相結(jié)合的方式，將運(yùn)行中的水質(zhì)參數(shù)、絮凝效果參數(shù)(水濁度)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)采集后，實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)將回傳結(jié)果與投加配方數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)一個完整藥劑配方效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、智能計(jì)算以及眾多案例的大數(shù)據(jù)比對，計(jì)算出一個修正配方，中心計(jì)算機(jī)將新配方及投加比例的指令下達(dá)給各儲液罐的投藥單元，實(shí)現(xiàn)變配方投藥；通過不斷監(jiān)控、反饋與分析，實(shí)現(xiàn)水處理投藥系統(tǒng)的自治。

在一些是實(shí)施例中所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥罐還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即插即用的方式。

實(shí)施例5

本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于化學(xué)清洗中清洗劑及化學(xué)添加劑的投加，涉及生產(chǎn)設(shè)備清洗、工藝管路清洗、工件清洗、民用領(lǐng)域清洗。

下面以生物膜反應(yīng)器mbr清洗為例說明本專利說在該領(lǐng)域的實(shí)施過程及效果。

生物膜反應(yīng)器mbr的清洗主要解決微生物粘泥、膠體顆粒、無機(jī)鹽、大分子有機(jī)物等雜志的混合物對反應(yīng)器膜組件的吸附、沉積、堵塞問題。通常針對不同污染物，需要進(jìn)行反沖、酸洗、堿洗、殺菌、物理強(qiáng)化等多種手段組合。

清洗過程首先需要采用在線、離線方法采集生物膜反應(yīng)器一段時間的運(yùn)行參數(shù)、水質(zhì)情況數(shù)據(jù)、微生物情況，運(yùn)行參數(shù)包括：膜組件運(yùn)行壓力、排列方式、處理量、運(yùn)行溫度以及其他相關(guān)運(yùn)行參數(shù)；水質(zhì)數(shù)據(jù)包括：堿度、硬度、ph、電導(dǎo)率、濁度、污泥密度以及其他相關(guān)水質(zhì)數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至遠(yuǎn)程中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)通過理論計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析，提出最優(yōu)化配方及控制方式。所述的理論計(jì)算通常包括：國家及行業(yè)水質(zhì)要求、該類型膜的工程計(jì)算軟件、水處理藥劑的工程經(jīng)驗(yàn)計(jì)算、化學(xué)品結(jié)構(gòu)計(jì)算及相關(guān)；所述大數(shù)據(jù)分析來自以往搜集的各種規(guī)格排列的膜參數(shù)、各種水質(zhì)、各種行業(yè)、各種運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)。所述配方包括：無機(jī)酸、有機(jī)酸、殺菌劑、剝離劑、分散劑、金屬離子螯合劑、堿液及相關(guān)其他化學(xué)添加劑；中心計(jì)算機(jī)將幾組配方的原料及用量傳給用戶，用戶根據(jù)原料價格、物流快慢、自身個性化需求，確定配方并自行采購原材料。水處理藥劑投加時，先將原材料分別存于不同儲液罐，由云端的中心計(jì)算機(jī)將配方、投加比例、投加順序、間隔時間的指令下達(dá)給各儲液罐，智能投藥單元按照清洗方案實(shí)施。采用在線檢測單元、離線數(shù)據(jù)采集或兩者相結(jié)合的方式，將水質(zhì)變化、清洗效果、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)恢復(fù)情況等數(shù)據(jù)采集后，實(shí)時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至云端的中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)將回傳結(jié)果與投加配方數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)一個完整藥劑配方效果的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、智能計(jì)算以及眾多案例的大數(shù)據(jù)比對，計(jì)算出一個修正配方，中心計(jì)算機(jī)將清洗藥劑補(bǔ)沖比例、新的清洗時間的指令下達(dá)給各儲液罐的投藥單元，實(shí)現(xiàn)變配方清洗；通過不斷監(jiān)控、反饋與分析，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的徹底、且有針對性的清洗。

對于清洗廢液，中心計(jì)算機(jī)事先已經(jīng)設(shè)計(jì)好處理方案，在清洗到達(dá)終點(diǎn)之后，廢液按照組成性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)處理、例如中和、絮凝等，此過程可由裝置按指令自動完成。

實(shí)施例6

高級廢水處理技術(shù)包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分離法、濕式氧化法及fenton氧化法等，其中以fenton氧化法(h2o2/fe2+)被認(rèn)為是一種最有效、簡單且經(jīng)濟(jì)的方法。比較難控制。因?yàn)殡p氧水與硫酸亞鐵的最佳比例需要進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)才可以得出，并且受到反應(yīng)ph值、反映時間長短、攪拌混合程度的影響，所以比例很難控制。

應(yīng)用本專利應(yīng)用fenton氧化法如下：中心計(jì)算機(jī)采集到水處理量、污染物種類情況，cod情況，通過fenton試劑計(jì)算公式、并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中最接近該水質(zhì)的優(yōu)選配方或/和人工實(shí)驗(yàn)篩選的配方，給出該工況下一個優(yōu)選工藝配方及工藝，該配方及工藝包括h2o2：fe+，h2o2量，fe+量，甚至還可包括反應(yīng)時間、orp、ph、混凝劑量、中和劑加量。生產(chǎn)時，中心計(jì)算機(jī)控制計(jì)量加藥裝置，按設(shè)計(jì)的加藥量及配比加藥，在線監(jiān)測和人工化驗(yàn)監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì)cod、ph、orp，監(jiān)測數(shù)據(jù)被回傳給中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)記錄下該配方和方案的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫。根據(jù)所傳數(shù)據(jù)，傳回一個修正配方控制，通過反復(fù)幾次調(diào)整達(dá)到最佳狀態(tài)。當(dāng)水質(zhì)波動，在線監(jiān)測到新工況時，中心計(jì)算機(jī)重新設(shè)定配方及投加方案，并進(jìn)行跟蹤修正調(diào)整，不斷將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，并最終達(dá)到最佳狀態(tài)。中心計(jì)算機(jī)可進(jìn)一步控制fenton氧化法過程中的其他設(shè)備，如攪拌、絮凝劑投加等。

中心計(jì)算機(jī)進(jìn)一步連接設(shè)備提供商數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行用戶，向其反饋大量信息，為設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行提供參考。在一些是實(shí)施例中所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥罐還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即插即用的方式。

實(shí)施例7

游泳池池水的循環(huán)過濾消毒就是再生水的利用，池水反復(fù)地循環(huán)和再生利用，泳池水凈化通常處理工藝為：泳池回水--毛發(fā)聚集器--絮凝劑投加--多介質(zhì)過濾器(深度除雜質(zhì))--殺菌系統(tǒng)--加熱系統(tǒng)(調(diào)節(jié)水溫)--泳池進(jìn)水。為達(dá)到水處理效果，所用水處理劑為游泳池ph調(diào)節(jié)劑，滅藻劑，絮凝劑，由于要與人體接觸所以對加量要有更嚴(yán)格要求。

應(yīng)用本專利應(yīng)用如下：中心計(jì)算機(jī)采集到水質(zhì)和水量信息、室內(nèi)室外的環(huán)境情況信息，通過經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式、并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中最接近該水質(zhì)的優(yōu)選配方或/和人工實(shí)驗(yàn)篩選的配方，給出該工況下一個優(yōu)選工藝配方及工藝，該配方及工藝包括ph調(diào)節(jié)劑，滅藻劑，絮凝劑加量及投藥時機(jī)。泳池使用時，中心計(jì)算機(jī)控制計(jì)量加藥裝置，按設(shè)計(jì)的人加藥量及配比加藥，在線監(jiān)測和人工化驗(yàn)監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì)ph、orp，監(jiān)測數(shù)據(jù)被回傳中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)記錄下該配方和方案的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫。根據(jù)所傳數(shù)據(jù)，通過智能計(jì)算或/和配方大數(shù)據(jù)分析傳回一個修正配方控制智能投藥裝置，通過反復(fù)幾次調(diào)整系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。當(dāng)水質(zhì)波動，在線監(jiān)測到新工況時，中心計(jì)算機(jī)重新設(shè)定配方及投加方案，并進(jìn)行跟蹤修正調(diào)整，不斷將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，并最終達(dá)到最佳狀態(tài)，即保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)有保證人體安全。

在一些是實(shí)施例中所述水處理藥劑的投加裝置中，儲藥單元的儲藥罐還可以采用原材料的原始包裝桶，將原材料的包裝桶與智能投藥單元直接連接，采取即插即用的方式。

本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。