本發(fā)明涉及礦山酸性廢水處理，具體而言，涉及一種高密度泥漿法處理酸性廢水的方法及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、酸性廢水是指在礦山開采、礦石運(yùn)輸、選礦、廢石排放及尾礦儲(chǔ)存等過程中，還原性硫化礦物在空氣、水和細(xì)菌作用下被氧化后產(chǎn)生酸性礦山廢水以及使用硫酸、鹽酸等化學(xué)試劑進(jìn)行礦物浸出等過程產(chǎn)生的酸性廢液，酸性廢水直接排放，將對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，甚至破壞生態(tài)環(huán)境。
2、在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)污水進(jìn)行治理時(shí)，通過調(diào)節(jié)cass池回流比控制總磷(tp)、總氮(tn)濃度。然而，該方法存在以下缺陷：
3、ph控制缺失：酸性廢水處理中，石灰投加量與ph值動(dòng)態(tài)平衡直接影響重金屬沉淀效率(如ph<5時(shí)cu2+難以形成氫氧化物沉淀)。該技術(shù)未監(jiān)測(cè)ph值，導(dǎo)致石灰投加量不精準(zhǔn)，易出現(xiàn)中和不足(ph過低)或藥劑浪費(fèi)(ph過高)。
4、多參數(shù)耦合優(yōu)化不足：污泥回流比、加藥量、攪拌速度等參數(shù)需協(xié)同調(diào)整，而現(xiàn)有技術(shù)采用固定規(guī)則(如預(yù)設(shè)回流比r＝20％、50％等)，無(wú)法應(yīng)對(duì)水質(zhì)波動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。
5、針對(duì)酸性廢水處理場(chǎng)景，亟需一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)ph值、動(dòng)態(tài)優(yōu)化石灰/絮凝劑投加量及污泥回流比例的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中控制精度低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高密度泥漿法處理酸性廢水的方法及控制系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中控制精度低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。
2、第一方面，本發(fā)明提供一種高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，通過控制裝置執(zhí)行以下操作：
3、接收反應(yīng)裝置內(nèi)ph計(jì)反饋的實(shí)時(shí)ph值及液位計(jì)的液位數(shù)據(jù)；
4、將所述實(shí)時(shí)ph值和所述液位數(shù)據(jù)輸入預(yù)置的回流比計(jì)算模型，所述回流比計(jì)算模型通過模擬退火算法計(jì)算石灰加藥量、絮凝劑加藥量及污泥回流流量；
5、根據(jù)計(jì)算結(jié)果控制輸送泵、回流泵及攪拌裝置的運(yùn)行參數(shù)，維持反應(yīng)裝置內(nèi)的ph值在設(shè)定區(qū)間。
6、在可選的實(shí)施方式中，所述模擬退火算法的執(zhí)行包括以下步驟：
7、步驟a、初始化溫度參數(shù)tmax、最低溫度tmin降溫系數(shù)δ及最大迭代次數(shù)ξ；
8、步驟b、隨機(jī)生成m組包含石灰加藥量、絮凝劑加藥量、污泥回流流量的可行解；
9、步驟c、通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算每組解的適應(yīng)度值f＝cx，其中x為處理效果評(píng)分，c為動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)；
10、步驟d、按概率接受劣化解，更新溫度t＝t×δ，迭代次數(shù)ξ＝ξ×δ；
11、步驟e、當(dāng)t<t?min時(shí)終止計(jì)算，輸出最優(yōu)參數(shù)組合。
12、在可選的實(shí)施方式中，步驟d中所述概率的適應(yīng)度差值f″計(jì)算為：
13、f″＝f′-f
14、其中f′為新解適應(yīng)度值，f為當(dāng)前解適應(yīng)度值。
15、在可選的實(shí)施方式中，所述處理效果評(píng)分x通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)得出，具體包括：
16、輸入?yún)?shù)為石灰加藥量、絮凝劑加藥量、污泥回流流量、實(shí)時(shí)ph值及液位數(shù)據(jù)；
17、輸出參數(shù)為ph值偏差評(píng)分、重金屬離子濃度評(píng)分及懸浮物濃度評(píng)分，x為三者加權(quán)和。
18、在可選的實(shí)施方式中，所述動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)c根據(jù)實(shí)時(shí)水質(zhì)目標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整：
19、當(dāng)重金屬離子濃度超過閾值時(shí)，提高重金屬離子濃度評(píng)分權(quán)重；
20、當(dāng)懸浮物濃度超過閾值時(shí)，提高懸浮物濃度評(píng)分權(quán)重；
21、當(dāng)ph值超出設(shè)定區(qū)間時(shí)，提高ph值偏差評(píng)分權(quán)重。
22、在可選的實(shí)施方式中，通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)的重金屬離子濃度和懸浮物濃度，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋至所述回流比計(jì)算模型進(jìn)行迭代優(yōu)化。
23、在可選的實(shí)施方式中，所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括歷史廢水處理過程中采集的ph值、液位數(shù)據(jù)、加藥量參數(shù)與對(duì)應(yīng)的處理效果評(píng)分。
24、在可選的實(shí)施方式中，所述控制輸送泵的運(yùn)行參數(shù)包括：根據(jù)所述污泥回流流量計(jì)算結(jié)果，調(diào)節(jié)回流泵的轉(zhuǎn)速以匹配污泥回流比例。
25、在可選的實(shí)施方式中，所述設(shè)定區(qū)間為ph值5.8-9.2。
26、第二方面，本發(fā)明提供一種高密度泥漿法處理酸性廢水的控制系統(tǒng)，采用前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的方法。
27、本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：
28、通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)ph值與液位數(shù)據(jù)，結(jié)合模擬退火算法動(dòng)態(tài)優(yōu)化石灰加藥量、絮凝劑投加量及污泥回流流量，實(shí)現(xiàn)了以下突破：
29、1)精準(zhǔn)維持反應(yīng)裝置內(nèi)的ph值在設(shè)定區(qū)間，確保廢水中和反應(yīng)高效進(jìn)行；
30、2)結(jié)合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)不同絮凝劑添加量對(duì)重金屬離子沉淀效果的影響，通過模擬退火算法優(yōu)化絮凝劑投放量，增強(qiáng)沉淀效果，確保重金屬濃度達(dá)標(biāo)；
31、3)模型根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的懸浮物濃度，調(diào)整絮凝劑投放量及沉淀時(shí)間，提升懸浮物去除效率，保證出水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)；
32、4)快速、精準(zhǔn)調(diào)控底泥回流比和石灰的投入量，避免石灰用量過多造成浪費(fèi)，石灰用量過少而影響污水處理效果，從而使體系的ph值保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，保持相對(duì)穩(wěn)定的回流比，對(duì)污水的處理效果不隨進(jìn)水量的變化而變化，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)污水的處理效果更好，水中的鈣離子含量低，有效延緩設(shè)備、管道的結(jié)垢現(xiàn)象，保證處理設(shè)施的正常運(yùn)行。
1.一種高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，通過控制裝置執(zhí)行以下操作：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，所述模擬退火算法的執(zhí)行包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，步驟d中所述概率的適應(yīng)度差值f″計(jì)算為：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，所述處理效果評(píng)分x通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)得出，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)c根據(jù)實(shí)時(shí)水質(zhì)目標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)的重金屬離子濃度和懸浮物濃度，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋至所述回流比計(jì)算模型進(jìn)行迭代優(yōu)化。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括歷史廢水處理過程中采集的ph值、液位數(shù)據(jù)、加藥量參數(shù)與對(duì)應(yīng)的處理效果評(píng)分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，所述控制輸送泵的運(yùn)行參數(shù)包括：根據(jù)所述污泥回流流量計(jì)算結(jié)果，調(diào)節(jié)回流泵的轉(zhuǎn)速以匹配污泥回流比例。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密度泥漿法處理酸性廢水的方法，其特征在于，所述設(shè)定區(qū)間為ph值5.8-9.2。
10.一種高密度泥漿法處理酸性廢水的控制系統(tǒng)，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法。