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选择饮用水处理工艺

2012-01-11

  针对不同的水质状况选取切实有效的组合工艺及运行参数成为饮用水处理的关键。通常具体的处理工艺及其运行姑数要根据已有的生产经验及运行数据,并经过大量的试验验证才能确定。而通过创建水处理专家系统,将水处理专家的经验和水处理试验数据以适当的形式存入计算机,并模拟专家选择工艺和姑数的思维方法,对原水水质数据进行逻辑推理来确定处理工艺和运行参数,则可以有效简化水处理工艺选择和运行参数确宝的复杂性。

  1、专家系统

  所谓专家系统就是利用存储在计算机内的某一特定领域内人类专家的知识,来解决过去需要人类专家才能解决的现实问题的计算机系统。专家系统通常是要完成那些需要摇篮有专门知识的领域专家在几分钟或几小时内完成的量大南昌性质相对重要的任务,如诊断、规划、决策等等。专家系统通常要考察大量的可能性,或者说动态地建立解决问题的方法。

  从结构组成的角度来看,专家系统是一个由存放专门领域知识的知识库,以及一个能选择和运用知识的推理机制组成的计算机系统[1],饮用水处理专家系统所采用的结构如图1所示。各部分的功能与作用如下:

  1.人机接口:它是用户与专家系统信息交互的办面。人机接口一方面接收用户输入的信息交给推理机进行推断,并显示最终结果和整个推断过程的解释信息,另一方面将用户输入的信息交给学习程序,完成对知识库的更新和补充。

  2.推理机:利用从人机接口得到的信息,根据知识库中的知识进行逻辑推理,将推理的中间结果存入中间数据库,将最终的结论送给人机接口显示。

  3.解释程序:对系统给出的结论、求解过程提供说明,解答用户对推理结果提出的疑问。

  4.学习程序:将用户输入的新知识添加到知识库,在使用过程中根据推理的效果更新知识库。

  5.中间数据库:存储推理的中间结果,为推理机下一步的推理提供数据,为解释程序提供解释信息。

  6.知识库:用以存储水处理专家的专门知识。

  本专家系统主要分为两部分;一部分是针对多年的水质条件确定整体处理工艺,主要为水厂的改扩建提供参考;另一部分是针对某一工艺组合,根据不同的原水水质条件确定工艺的运行参数,该功能可以为水厂的运行提供参考。

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  2、工艺选择功能

  根据饮用水处理工艺选择的特点,采用知识库分块组织的冲突消解策略。

  将饮用水处理工艺分为预沉淀、预氧化、混凝、沉淀(气浮)、过滤、臭氧活性炭(活性炭)、清毒七个单元步骤,每个单元的水处理知识在知识库中分开存放,在选择水处理工艺的过程中只能从知识库中的相应部分选择可用的知识。每个单元步骤根据输入的水质条件的不同可以选择不同的处理单元,该单元可以不出现在流程中。针对预沉淀部分举例说明:

  IF(进水含沙量小于30kg/m3)THEN不进行预沉淀处理。

  IF(10小于进水含沙量小于30kg/m3)THEN采用平流式天然预沉池。

  IF(10小于进水含沙量小于120kg/m3)THEN采用斜管预沉池。

  在水处理过程中,除了进行常规的除浊、除有机物和消毒外,还需要根据特殊的去除对象,采用特定的工艺和药剂。

  表1针对特殊去除对象的工艺类型

  表2列出了需要用户输入的初始数据。

1针对特殊去除对象的工艺类型
2列出了需要用户输入的初始数据
序号
工艺类型
1
一般水源净水工艺
2
除藻净水工艺
3
受微量有机物污染水源的净水工艺
4
含铁、含锰水净水工艺
5
含氯水净水工艺
数据名称
单位
数据类型
工艺类型
?
byte
原水最小浊度
NTU
float
原水最大浊度
NTU
float
原水最小CODma
mg/L
float
原水最大CODma
mg/L
float
原水最小含沙量
kg/m3
float
原水最大含沙量
kg/m3
float
原水PH
?
float
出水浊度
NTU
float
出水CODma
mg/L
float

经典工程案例

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