主权项 |
一种用于电化学重金属废水处理过程的多参数优化方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:采用BP神经网络模型建立公式一所示的基于电解槽废水出口重金属离子浓度和废水电导率、pH值以及电解电流密度之间关系的电化学处理过程模型;C<sub>out</sub>=f<sub>BP</sub>(D<sub>k</sub>,pH,K,C<sub>0</sub>) 公式一其中,f<sub>BP</sub>为电化学处理过程模型;C<sub>out</sub>为出口废水中重金属离子浓度;D<sub>k</sub>为电解槽的电解电流密度;pH为待处理废水的pH值大小;K为待处理废水的电导率;C<sub>0</sub>为废水入口重金属离子浓度;S2:建立公式二所示的废水处理过程的电能消耗模型;<img file="FDA0001206751750000011.GIF" wi="1173" he="123" />其中,J<sub>w</sub>为电能消耗量;N为电解槽数;B为阴极板数;S为每块阴极板的截面积;V<sub>i</sub>(i=1,2...n)为不同重金属离子产生的槽电压,为关于电流密度D<sub>k</sub>、重金属离子浓度C和电解温度T的非线性函数;t为电解时间;S3:建立公式三所示的废水处理过程的电耗优化模型,使得在出口重金属离子浓度满足预设阈值的情况下电能消耗最小;<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>J</mi><mi>w</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><munderover><mo>Σ</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mi>N</mi><mo>×</mo><mi>B</mi><mo>×</mo><mi>S</mi><mo>×</mo><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mo>×</mo><msub><mi>D</mi><mi>k</mi></msub><mo>×</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001206751750000012.GIF" wi="805" he="125" /></maths><img file="FDA0001206751750000013.GIF" wi="1126" he="239" />其中,C<sub>max</sub>为出口废水中重金属离子浓度应达到的指标值;D<sub>k.max</sub>为电解极板能承受的电流密度上限;S4:获取电解槽池待处理废水的入口重金属离子浓度的检测数据,采用状态转移算法对S3中的电耗优化模型求解,获取使得在出口重金属离子浓度满足预设阈值的情况下电能消耗最小的电流密度值、pH值和电导率值。 |