一种混合料液pH值检测方法及装置与流程

本发明涉及废水检测，具体为一种混合料液ph值检测方法及装置。

背景技术：

1、混合料液通常指的是将不同成分的液体混合在一起形成的液体混合物。这种混合物可能是在工业生产、实验室操作、化学反应或废水处理等各种场景下产生的。工业废水就是混合料液的一种，工业废水是在工业生产过程中产生的废水，其成分通常非常复杂，包括水和各种化学物质、重金属、有机物和溶解气体等。

2、工业废水的成分复杂，可能含有各种有害物质，如果直接排放到环境中会造成水体、土壤和生态系统的污染，危害生物多样性和人类健康。因此，需要对工业废水进行一系列的处理。ph值调节是工业废水处理的重要步骤，极端的酸性或碱性工业废水可能导致管道腐蚀或设备损坏，并且ph值超标的工业废水排放会破坏水体中的生态平衡，危害水生生物的生存，影响土壤质量，并对植物生长产生负面影响，而适当调节ph值可以减少这种风险。在《污水综合排放标准》(gb8978-1996)规定了不同类别污水包括工业废水的ph值排放标准。

3、判断工业废水的ph值是否超标就要采用准确的ph值检测方法进而对工业废水的ph值进行准确地调节。现有技术中例如申请号为cn201910815257.5的中国专利提出一种基于计算机视觉的ph试纸检测方法采集图像并进行白平衡处理；将图像在hsv空间锥型模型下去除背景；同时，对图像进行二值化并利用基于梯度的sobel算子检测方法对图像进行轮廓提取；最后，确定试纸检测区域的中心点坐标，提取图像中的目标区域，将目标区域的色度均值与比色卡对比。但是工业废水自身带有颜色，如果采用此方法检测工业废水的ph值，会使得ph试纸颜色受工业废水颜色干扰，使得工业废水ph值检测不准确进而导致工业废水ph值调节不准确。此外申请号为cn202211637040.8的中国专利提出一种火电厂废水的处理系统及方法，通过实时检测排放的废水的ph值n，根据所述废水的ph值n控制向所述废水中加入氢氧化钙的量，以调节所述废水的ph值在7-8之间。又如申请号为cn202011481724.4提供了一种自动调节酸碱度的工业废水净化处理系统与净化方法，利用搅拌装置进行废水蓄水池内的工业废水的搅拌；利用ph测定程序进行废水蓄水池内搅拌中的工业废水的ph的测定，得到工业废水的ph值；利用调节剂计算程序依据工业废水的ph值进行ph调节剂添加量的计算，得到ph调节剂添加量，调节废水蓄水池内的工业废水的ph，上述方法未对废水池中的悬浮物体积进行测算，使得测得的废水池中需要进行酸碱中和的废水体积大于实际需要进行酸碱中和的废水净体积，进而导致工业废水ph值调节不准确。

4、为此，提出一种混合料液ph值检测方法及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种混合料液ph值检测方法及装置，本发明首先通过采集工业废水池中m个不同区域的废水样本，构建废水样本集；其次，通过ph检测仪获得不同废水样本的初始ph值，并根据调整公式获得调整ph值；再次，本发明根据不同废水样本的所述调整ph值，获取所述废水池的废水ph值；根据所述废水ph值和所述废水池的废水信息，判断是否需要进行ph调和，并确定调和剂的添加量；最后，获取调和信息，并根据所述调和信息计算调和反应时间；当达到所述调和反应时间后，检测调和后的废水ph值，并根据所述调和后的废水ph值进行废水后处理。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种混合料液ph值检测方法，包括：

4、采集工业废水池中m个不同区域的废水样本，构建废水样本集。

5、进一步地，将工业废水池均匀地分为m个区域，并在每个区域内采集一个废水样本，构建废水样本集。

6、通过ph检测仪获得不同废水样本的初始ph值，并根据调整公式获得调整ph值。

7、进一步地，所述初始ph值包括：使用过滤容器对所述废水样本进行过滤，去除悬浮物，获得过滤废水样本；向所述过滤废水样本中通入惰性气体，获得去气废水样本；

8、使用ph检测仪检测所述去气废水样本的ph值，获得初始ph值。

9、进一步地，所述调整ph值包括：采集初始ph值获取环境的温度和废水池的温度；

10、结合所述调整公式获得调整ph值，所述调整公式为：

11、

12、其中，表示为第i个废水样本的调整ph值；表示为第i个废水样本的初始ph值；wdcs表示为所述初始ph值获取环境的温度；exp()表示为以e为底的指数函数；wdfs表示为所述废水池的温度；α1表示为第一温度调整参数；α2表示为第二温度调整参数。

13、根据不同废水样本的所述调整ph值，获取所述工业废水池的废水ph值。

14、进一步地，计算所有废水样本的调整ph值的均值根据所述均值计算每个所述废水样本调整ph值的离散度，所述离散度的表达式为：

15、

16、其中，lsdi表示为所述废水样本集中第i个废水样本调整ph值的离散度；表示为第i个废水样本调整ph值；剔除所述离散度大于设定阈值的废水样本，构建调整废水样本集；根据所述调整废水样本集，计算所述废水ph值，具体表达式为：

17、

18、其中，phfs表示为所述废水ph值；n表示为所述调整废水样本集中废水样本个数；lsdj表示为所述调整废水样本集中第j个废水样本调整ph值的离散度；a表示为极小的正数；表示为第j个废水样本的调整ph值；β1表示为方差调整权重；β2表示为均值调整权重。

19、根据所述废水ph值和所述废水池的废水信息，判断是否需要进行ph调和，并确定调和剂的添加量。

20、进一步地，所述调和剂的添加量包括：

21、当所述废水ph值属于预先设定的标准废水ph值区间时，所述废水池不需要进行ph调和；当所述废水ph值小于预先设定的标准废水ph值区间下限时，需要向所述废水池注入碱性调和剂；当所述废水ph值大于预先设定的标准废水ph值区间上限时，需要向所述废水池注入酸性调和剂；

22、所述废水信息包括废水体积和悬浮物体积；所述悬浮物体积是根据所述废水样本获得，具体步骤包括：获取每个所述废水样本的体积vi和对应的过滤废水样本的体积i的取值范围为1到m；根据vi和获取所述废水池中的悬浮物体积，计算公式为：

23、

24、其中，vxf表示为所述废水池中的悬浮物体积；vfs表示为所述废水体积；

25、将所述废水体积减去所述悬浮物体积，获得废水净体积；根据所述废水ph值和所述废水净体积获得所述调和剂的添加量，计算公式为：

26、

27、其中，tjlth表示为调和剂的添加量；phth表示为调和剂的ph值；phfs表示为所述废水ph值；phbz表示为标准废水ph值区间的中点；表示为所述废水净体积；exp()表示为以e为底的指数函数；η1表示为第一ph调节参数；η2表示为第二ph调节参数。

28、获取调和信息，并根据所述调和信息计算调和反应时间。

29、进一步地，所述反应时间包括：

30、所述调和信息包括调和剂的添加速度、废水池的搅拌速度、废水池的温度和废水池的体积；根据所述调和信息计算调和反应时间t，具体计算公式为：

31、t＝wdfs*exp(ω0+ω1*sdth+ω2*sdfs+ω3*vfs)；

32、其中，sdth表示为所述调和剂的添加速度；sdfs表示为所述废水池的搅拌速度；wdfs表示为所述废水池的温度对应的时间影响值；vfs表示为所述废水池的体积；exp()表示为以e为底的指数函数；ω0表示为时间常数项；ω1表示为添加速度系数；ω2表示为搅拌速度系数；ω3表示为体积系数。

33、当达到所述调和反应时间后，检测调和后的废水ph值，并根据所述调和后的废水ph值进行废水后处理。

34、进一步地，所述调和后的废水ph值包括：参照所述废水ph值的获取步骤，获得所述调和后的废水ph值

35、当时，ph值调和结束；其中，phbz表示为设定的标准废水ph值；表示为标准废水ph值区间半径；当时，继续添加调和剂，直至

36、一种混合料液ph值检测装置，包括：

37、废水样本集构建单元：用于采集工业废水池中m个不同区域的废水样本，构建废水样本集；

38、调整ph值获取单元：用于通过ph检测仪获得不同废水样本的初始ph值，并根据调整公式获得调整ph值；

39、废水ph值获取单元：用于根据不同废水样本的所述调整ph值，获取所述废水池的废水ph值；

40、调和判断单元：用于根据所述废水ph值和所述废水池的废水信息，判断是否需要进行ph调和，并确定调和剂的添加量；

41、调和反应时间计算单元：用于获取调和信息，并根据所述调和信息计算调和反应时间；

42、后处理单元：用于当达到所述调和反应时间后，检测调和后的废水ph值，并根据所述调和后的废水ph值进行废水后处理。

43、进一步地，所述初始ph值包括：使用过滤容器对所述废水样本进行过滤，去除悬浮物，获得过滤废水样本；向所述过滤废水样本中通入惰性气体，获得去气废水样本；使用ph检测仪检测所述去气废水样本的ph值，获得初始ph值。

44、进一步地，所述调整ph值包括：采集初始ph值获取环境的温度和废水池的温度；

45、结合所述调整公式获得调整ph值，所述调整公式为：

46、

47、其中，表示为第i个废水样本的调整ph值；表示为第i个废水样本的初始ph值；wdcs表示为所述初始ph值获取环境的温度；exp()表示为以e为底的指数函数；wdfs表示为所述废水池的温度；α1表示为第一温度调整参数；α2表示为第二温度调整参数。

48、进一步地，计算所有废水样本的调整ph值的均值根据所述均值计算每个所述废水样本调整ph值的离散度，所述离散度的表达式为：

49、

50、其中，lsdi表示为所述废水样本集中第i个废水样本调整ph值的离散度；表示为第i个废水样本调整ph值；剔除所述离散度大于设定阈值的废水样本，构建调整废水样本集；根据所述调整废水样本集，计算所述废水ph值，具体表达式为：

51、

52、其中，phfs表示为所述废水ph值；n表示为所述调整废水样本集中废水样本个数；lsdj表示为所述调整废水样本集中第j个废水样本调整ph值的离散度；a表示为极小的正数；表示为第j个废水样本的调整ph值；β1表示为方差调整权重；β2表示为均值调整权重。

53、进一步地，所述调和剂的添加量包括：

54、当所述废水ph值属于预先设定的标准废水ph值区间时，所述废水池不需要进行ph调和；

55、当所述废水ph值小于预先设定的标准废水ph值区间下限时，需要向所述废水池注入碱性调和剂；

56、当所述废水ph值大于预先设定的标准废水ph值区间上限时，需要向所述废水池注入酸性调和剂；

57、所述废水信息包括废水体积和悬浮物体积；所述悬浮物体积是根据所述废水样本获得，具体步骤包括：获取每个所述废水样本的体积vi和对应的过滤废水样本的体积i的取值范围为1到m；根据vi和获取所述废水池中的悬浮物体积，计算公式为：

58、

59、其中，vxf表示为所述废水池中的悬浮物体积；vfs表示为所述废水体积；

60、将所述废水体积减去所述悬浮物体积，获得废水净体积；根据所述废水ph值和所述废水净体积获得所述调和剂的添加量，计算公式为：

61、

62、其中，tjlth表示为调和剂的添加量；phth表示为调和剂的ph值；phfs表示为所述废水ph值；phbz表示为标准废水ph值区间的中点；表示为所述废水净体积；exp()表示为以e为底的指数函数；η1表示为第一ph调节参数；η2表示为第二ph调节参数。

63、进一步地，所述反应时间包括：

64、所述调和信息包括调和剂的添加速度、废水池的搅拌速度、废水池的温度和废水池的体积；根据所述调和信息计算调和反应时间t，具体计算公式为：

65、t＝wdfs*exp(ω0+ω1*sdth+ω2*sdfs+ω3*vfs)；

66、其中，sdth表示为所述调和剂的添加速度；sdfs表示为所述废水池的搅拌速度；wdfs表示为所述废水池的温度对应的时间影响值；vfs表示为所述废水池的体积；exp()表示为以e为底的指数函数；ω0表示为时间常数项；ω1表示为添加速度系数；ω2表示为搅拌速度系数；ω3表示为体积系数。

67、进一步地，所述调和后的废水ph值包括：参照所述废水ph值的获取步骤，获得所述调和后的废水ph值

68、当时，ph值调和结束；其中，phbz表示为设定的标准废水ph值；表示为标准废水ph值区间半径；当时，继续添加调和剂，直至

69、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

70、1、本发明根据废水池中不同区域的废水样本的调整ph值进行筛选，剔除所述方差大于设定阈值的废水样本，构建调整废水样本集。本发明构建了一种废水ph值计算公式，此公式结合了调整废水样本集中每个废水样调整ph值的方差和均值，能更准确地计算出废水池ph值，为之后的废水池ph值调节提供准确的数据基础。

71、2、本发明根据废水样本和过滤废水样本的体积比，获得了废水池中的悬浮物体积，将废水体积减去所述悬浮物体积，获得废水净体积。根据废水净体积、废水ph值和调和剂ph值，获得了调和剂的添加量。此方法能够综合多种因素，准确获得调和剂的添加量可以减少调和剂的浪费，同时确保废水ph值调节的效果、降低环境风险。

72、3、本发明构建了一种计算调和反应时间的函数，此函数结合了调和剂的添加速度、废水池的搅拌速度、废水池的温度和废水池的体积，能够准确地计算出调和反应时间，进而准确地获得调和后的废水ph值。