[發明專利]一種基于相關-主成分分析的混凝劑效能驗證方法

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• 申請號: 202110068410.X
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112734269A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 賈瑞寶;陳發明;孫韶華;秦堯;宋武昌;馮桂學;王永磊
• 申請（專利權）人: 山東省城市供排水水質監測中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓廣超

本發明公開了基于相關?主成分分析的混凝劑效能驗證方法，對同一準則層下指標在該時間段內的數值變化進行相關性分析，刪除同一準則層下相關系數大的指標，保證篩選出的指標反應信息不重復；在相關性分析的基礎上，對篩選出的指標進行主成分分析，保證篩選后的指標對評價結果有顯著影響；最后對指標體系構建合理性進行判別，包括步驟：設置準則層；確定評價指標與評價對象；指標數據的標準化；利用相關系數法進行指標相關性分析；指標主成分分析；指標體系合理性判定。通過判斷因素與結果之間相關度的大小及因素對結果影響的強弱，刪除反應信息冗余的評價指標，消除直接相關系數的虛假性，解決現有技術混凝劑種類多、優劣性篩選難度大缺陷。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域,尤其涉及一種基于相關-主成分分析的混凝劑效能驗證方法。

背景技術

在水處理中，混凝作為一種應用范圍廣、簡單有效的水處理工藝，是去除原水濁度、UV₂₅₄、COD_Mn及色度等指標的主要手段，其處理能效往往直接影響著后續的工藝運行條件，同時也影響著整體的運行成本以及出水的水質效果。合理選擇混凝劑是混凝工藝工程應用成功的關鍵因素之一。我國水處理混凝劑自20世紀70年代以來，特別是近20年來取得了突飛猛進的發展，以無機高分子混凝劑為代表的新型混凝劑層出不窮，產銷量大幅上升。現有技術中混凝劑主要有鋁鹽混凝劑、鐵鹽混凝劑、無機高分子混凝劑、復合型混凝劑等，但對這些不同的混凝劑的使用效果的評價方法比較單一，且不同類型的污染物，其去除的機理也具有一定差異性。因此，針對不同水源水質，需要對混凝劑效能進行評價以確定最適合該水源的混凝劑。但是由于現有技術中的混凝劑篩選主要是依靠正交試驗等手段進行，試驗過程較為復雜、優劣性篩選難度大、評價信息重復性高、指標體系的合理性判定缺乏定量標準等缺陷。因此，準確、快捷的混凝劑評價方法對于混凝劑的篩選十分重要。

發明內容

本發明就是為了克服上述現有技術存在的缺點，提供一種基于相關-主成分分析的混凝劑效能驗證方法。本發明采用相關-主成分分析法對混凝劑效能進行評價，解決了現有技術的混凝劑種類多、優劣性篩選難度大等缺陷。

本發明解決技術問題的技術方案是：

一種基于相關-主成分分析的混凝劑效能驗證方法，首先對同一準則層下，指標在該時間段內的數值變化進行相關性分析，刪除同一準則層下相關系數大的指標，保證篩選出的指標反應信息不重復；在相關性分析的基礎上，對篩選出的指標進行主成分分析，保證篩選后的指標對評價結果有顯著影響；最后對指標體系構建合理性進行判別，具體包括如下步驟：

步驟1：設置準則層

水廠實際運行中，進水水質、水溫等因素在年度范圍內不斷變化，混凝劑投加量也隨之改變；考慮一個季度內水質、水溫、混凝劑投加量基本維持穩定，選定某一季度下混凝劑的某一投加量為一準則層；

步驟2：確定評價指標與評價對象

所述評價對象為特定準則層下的混凝劑效能；

評價指標選取能反映混凝劑效能的指標，包括濁度去除率、COD_Mn去除率、UV₂₅₄去除率、出水絮體粒徑、出水Zeta電位；

步驟3：指標數據的標準化

指標數據的標準化包括1)正向指標的標準化，2)負向指標的標準化；正向指標數值越大表明混凝劑效能越好，負向指標數值越小表明混凝劑效能越好；

步驟4：利用相關系數法進行指標相關性分析；

步驟5：指標主成分分析

1)建立主成分分析的基本模型

2)主成分分析對評價指標的篩選；

步驟6：指標體系合理性判定