[發(fā)明專利]供水管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測、預測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210518316.0
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103018416A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 周廣宇;趙新華
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種供水管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測、預測方法，其特征在于，包括如下步驟：?

1）在線監(jiān)測儀表按時序采集管網(wǎng)進水點處的水質(zhì)理化指標數(shù)據(jù)，包括：氨氮濃度、余氯量、水溫；相同時序人工采集：溶解性有機碳濃度、不溶解性有機碳濃度和細菌總數(shù)；?

2）根據(jù)氨氮濃度、溶解性有機碳、不溶解性有機碳、余氯和細菌間的生化反應關(guān)系，構(gòu)建水質(zhì)模型，所述的水質(zhì)模型包括：?

（1）水質(zhì)模型的模擬變量：?

水中細菌濃度，C_BL，單位為：CFU/ml；?

生物膜中細菌濃度，C_BF，單位為：CFU/m²；?

水中死亡細菌濃度，C_DBL，單位為：CFU/ml；?

生物膜中死亡細菌濃度，C_{DB，F(xiàn)}，單位為：CFU/m²；?

水中溶解性有機碳濃度，C_DOC，L，單位為：mg/L；?

水中可生物降解有機碳濃度，C_{BDOC，L}，單位為：mg/L；?

水中不溶性有機碳濃度，C_NDOC，L，單位為：mg/L；?

生物膜中不溶性有機碳濃度，C_NDOCF，單位為：mg/m²；?

水中氨氮濃度，C_1NL，單位為：mg/L；?

水中余氯濃度，C_Cl/L，單位為：mg/L?

（2）各模擬變量的生化反應方程式C_Cl，L>C_Cl，tL時，C_Cl，L≤C_Cl，t，L時，C_Cl，L>C_{Cl,t，F(xiàn)}時，C_ClL≤C_{Cl，t，F(xiàn)}時，

式1～式14中，所涉及的水質(zhì)模型模擬變量均為本步驟中（1）部分所給出的水質(zhì)模型的模擬變量；?

式1～式14中，μ_BL為液相中細菌比增長速率，μ_BF為生物膜內(nèi)細菌比增長速率；?

S_v為管段比表面積；M_NH3-N=14g/mol為氨氮的摩爾質(zhì)量、M_Cl2=71g/mol為氯的摩爾質(zhì)量；?

式1～式14中，所涉及的水質(zhì)模型參數(shù)為：?

細菌最大比增長速率，μ_max，單位為：hr^-1；?

細菌生長碳半飽和常數(shù)(以BDOC計)，K_C，單位為：mg/L；?

細菌生長氮半飽和常數(shù)(以氨氮計)，K_N，單位為：mg/L；?

氯滅活細菌速率常數(shù)，k_ina，單位為：hr^-1/(mg/L)；?

生物膜對氯滅活細菌的影響系數(shù)，r₁，單位為：1；?

氯滅活細菌的消耗比，e_Cl/B，單位為：(mg/L)/(CFU/ml)；?

細菌自衰減速率常數(shù)，k_BD，單位為：hr^-1；?

細菌的碳含量，r_C/B，單位為：mg/CFU；?

水中不溶性組分吸附于管壁的速率常數(shù)，k_att，單位為：hr^-1；?

管壁上不溶性組分的解吸速率常數(shù)，k_det，單位為：m²·hr^-1；?

細菌增殖所需的碳氮比，r_C/N，單位為：1；?

細菌利用BDOC的產(chǎn)率系數(shù)，r_B/BDOC，單位為：CFU/mg；?

氯與有機物反應的速率常數(shù)，k_Cl，C，單位為：hr^-1/(mg/L)；?

細菌增殖最佳溫度，T_opt，單位為：℃?

細菌增殖受溫度影響的效果系數(shù)，T_i，單位為：℃；?

死亡細菌溶解的速率常數(shù)，k_1ys，單位為：hr^-1；?

死亡細菌溶解的BDOC和DOC產(chǎn)率比，r_BDOC/DOC，單位為：1；?

水中氯抑制細菌增殖的界限濃度，C_Clt，L，單位為：mg/L；?

生物膜中氯抑制細菌增殖的界限濃度，C_{Clt，F(xiàn)}，單位為：mg/L；?

細菌增殖受余氯影響的效果系數(shù)，C_Cl，s，單位為：mg/L；?

氯與管壁反應的速率常數(shù)，k_wall，單位為：hr^-1；?

3）水質(zhì)模型參數(shù)率定，包括如下過程：?

（1）設定參數(shù)先驗分布；?

（2）設定模擬變量初始時刻的先驗分布；?

（3）搭建水質(zhì)模型的求解流程；?

（4）開始參數(shù)率定；?

（5）參數(shù)率定結(jié)果的檢驗；?

4）管網(wǎng)用戶點水質(zhì)預測。?