一种造纸行业水污染治理工艺调控方法

摘要

一种造纸行业水污染治理工艺调控方法，涉及造纸行业水污染治理工艺。确定造纸行业水污染治理工艺的评估指标体系；描述各待评价造纸行业水污染治理工艺的状态；描述第m种工艺最优指标的理想工艺状态；描述矩阵R_0n与矩阵R_mn中对应指标之间的差距；确定指标权重，描述各工艺评估指标重要程度，构造欧氏贴近度复合模糊物元矩阵，描述待测工艺与理想工艺接近的程度；对被评工艺进行排序，输出的方案来调整污水处理工艺过程，使造纸污水符合行业规定。本发明提出的方法，能够结合造纸行业水污染治理具体技术，给出最优技术，且对较差技术进行升级改造，为改进现有造纸行业水污染治理技术提供方向，同时也为发展造纸行业水污染治理技术提供支持。

主权项

一种造纸行业水污染治理工艺调控方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：确定造纸行业水污染治理工艺的评估指标体系，包括定量指标和定性指标；所述指标体系包括13项指标，其中，定量指标包括COD、BOD、氨氮、SS去除率，出水pH值，废水回用率，基建投资费用，吨水处理成本共8项指标；定性指标包括技术成熟性、抗冲击能力、自动化程度、改扩建容易度、技术推广性共5项指标；对于定量指标，由现场调研采样获得；对于定性指标，采取专家打分法按优、良、中、较差、差五标度进行评价；步骤2：对于m种造纸行业水污染治理工艺，分别获取每种工艺的指标体系对应的数值；步骤3：构造复合模糊物元矩阵R，用于描述各待评价造纸行业水污染治理工艺的状态，过程为：首先，建立复合模糊物元矩阵R，该矩阵的共m行13列，第i行表示第m种待评价造纸行业水污染治理工艺中第i种待评价工艺，其中i＝1，2，.....，m；第j列对应步骤1所述造纸行业水污染治理工艺评估指标体系中第j项评估指标，且有j＝1，2，.....，13；之后，将步骤2获取的每种工艺的指标体系对应的数值代入复合模糊物元矩阵R中；步骤4：构造从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn；步骤4‑1：对步骤3建立的复合模糊物元矩阵R进行无量纲规范化处理；步骤4‑2：利用步骤4的结果，构造从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn，方法为：从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn共m行13列，第i行表示第m种待评价造纸行业水污染治理工艺中第i种待评价工艺，其中i＝1，2，.....，m；第j列表示造纸行业水污染治理工艺评估指标体系中第j项评估指标，且有j＝1，2，.....，13；步骤4‑3：通过隶属度函数计算各造纸行业水污染治理工艺评估指标的从优隶属度，将每种工艺指标体系对应的从优隶属度代入从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn中；步骤5：选取步骤4所述从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn中每列最大值，构造矩阵R_0n，用以描述m种待评价造纸行业水污染治理工艺最优指标的理想工艺状态；所述矩阵R_0n共1行13列；每列元素均表示从优隶属度复合模糊物元矩阵Rmn中对应列元素的最大值，均为1；步骤6：构造差平方复合模糊物元矩阵R_Δ，用以描述步骤5所述矩阵R_0n各指标数值与步骤4所述从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn中对应指标之间的差距；步骤6‑1：计算指标之间的差距，过程为：步骤5所述矩阵R_0n各指标数值与步骤4所述从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn中对应指标之间的差距，由下式计算得到：Δ_ij＝(u_0j‑u_ij)²式中，u_0j为步骤5所述矩阵R_0n中各元素数值，u_ij为步骤4所述从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn第i行对应列的数值；步骤6‑2：构造差平方复合模糊物元矩阵R_Δ，过程为：所述矩阵R_Δ共m行13列，第i行表示第m种待评价造纸行业水污染治理工艺中第i种待评价工艺；第j列表示各造纸行业水污染治理工艺评估指标体系中第j项评估指标；步骤6‑3：将步骤6‑1计算的到的差距值代入步骤6‑2建立的差平方复合模糊物元矩阵R_Δ，即描述了矩阵R_0n各指标数值与步骤4所述从优隶属度复合模糊物元矩阵R_mn中对应指标之间的差距；步骤7：均方差法确定指标权重，用以描述各造纸行业水污染治理工艺评估指标的重要程度，指标权重的确定过程为：以各造纸行业水污染治理工艺评估指标为随机变量，第m种待评价工艺按步骤4计算得到的各评估指标的从优隶属度作为该随机变量的取值，再求出这些随机变量的均方差，将均方差归一化，其结果即为造纸行业水污染治理工艺各评估指标的权重；步骤7‑1：计算造纸行业水污染治理技术各评估指标的均值，为步骤4所述矩阵R_mn中对应列元素的算数平均值；步骤7‑2：计算造纸行业水污染治理技术各评估指标的均方差，为步骤7‑1计算得到的R_mn中各列元素的算数平均值与该列各元素差值的平方和再开方；步骤7‑3：计算造纸行业水污染治理技术各评估指标的权重，首先计算步骤7‑2得到的各评估指标的均方差之和，各评估指标的权重即为该评估指标均方差与各评估指标均方差之和的比值；步骤8：构造欧氏贴近度复合模糊物元矩阵，用来描述待测造纸行业水污染治理工艺与理想工艺接近的程度，具体过程为：步骤8‑1：计算欧式贴近度：根据欧氏贴近度公式计算步骤2所述m种造纸行业水污染治理工艺与步骤5所述m种待评价造纸行业水污染治理工艺最优指标的理想工艺状态；步骤8‑2：构造欧氏贴近度复合模糊物元矩阵R_ρH，过程为：所述矩阵R_ρH共1行m列，元素依次表示步骤8‑1计算得到的第i个被评造纸行业水污染治理工艺与理想造纸行业水污染治理工艺之间的欧氏贴近度数值；步骤9：根据步骤8得到的贴近度，对被评工艺进行排序，欧氏贴近度越大，表明被评工艺越接近理想工艺，即所采用的被评工艺适合造纸行业水污染治理；反之，则表明被评工艺不适合造纸行业水污染治理；步骤10：根据步骤9输出的方案来调整污水处理工艺过程，使造纸污水符合行业规定。