医疗废水消毒处理系统及处理方法技术方案

一种医疗废水消毒处理系统及处理方法，其获取被处理污水在预定时间段内多个预定时间点的溶解性有机物余量，以及，所述多个预定时间点的曝气机的功率值；利用溶解性有机物余量、氧化剂(消毒剂)残留量和曝气机功率值，并结合深度学习和人工智能技术来实现对曝气机功率的自适应调整，从而提高污水处理效率和稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
医疗废水消毒处理系统及处理方法


[0001]本申请涉及智能化消毒处理
，并且更具体地，涉及一种医疗废水消毒处理系统及处理方法。

技术介绍

[0002]为解决现有技术中存在的污水处理罐结构复杂、过滤膜沉淀出的大量污泥难以处理等问题，中国专利CN105174606B提供了一种带紫外线消毒的膜技术医疗废水处理装置，其经过预处理、好氧处理、膜组件处理和消毒排放可以得到达标的废水。
[0003]其中，好氧处理是指将废水经曝气结构使空气与废水强烈充分接触，将废水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中，促进气体与液体之间物质交换。在此过程中，由于不同的处理情况需要不同的氧气供应量，通常需要对曝气机进行功率控制以调整曝气量，曝气不足影响处理效果，影响氧化剂(消毒剂)残留量；曝气过量则能量消耗过大，且易导致水质异常，同时影响氧化剂(消毒剂)残留量。然而，现有的曝气机的功率控制无法根据实际情况进行自适应地调整。
[0004]因此，期待一种解决方案。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种医疗废水消毒处理系统及处理方法，其获取被处理污水在预定时间段内多个预定时间点的溶解性有机物余量、影响氧化剂(消毒剂)残留量，以及，所述多个预定时间点的曝气机的功率值；利用溶解性有机物余量和曝气机功率值，并结合深度学习和人工智能技术来实现对曝气机功率的自适应调整，从而提高污水处理效率和稳定性。
[0006]第一方面，提供了一种医疗废水消毒处理系统，其包括：
>[0007]数据获取模块，用于获取被处理污水在预定时间段内多个预定时间点的溶解性有机物余量，以及，所述多个预定时间点的曝气机的功率值；
[0008]数据结构化模块，用于将所述多个预定时间点的溶解性有机物余量和所述多个预定时间点的曝气机的功率值分别按照时间维度排列为溶解性有机物余量时序输入向量和功率时序输入向量；
[0009]消耗量构建模块，用于计算所述溶解性有机物余量时序输入向量中每相邻两个位置的溶解性有机物余量之间的差值以得到有机物消耗量时序输入向量；
[0010]级联模块，用于将所述溶解性有机物余量时序输入向量和所述有机物消耗量时序输入向量进行级联以得到有机物动
‑
静时序输入向量；
[0011]多尺度感知模块，用于将所述有机物动
‑
静时序输入向量和所述功率时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的时序特征提取器以得到有机物动
‑
静时序特征向量和功率时序特征向量；
[0012]响应性估计模块，用于计算所述有机物动
‑
静时序特征向量相对于所述功率时序
特征向量的响应性估计以得到分类特征矩阵；
[0013]特征分布优化模块，用于对所述分类特征矩阵进行特征分布优化以得到优化分类特征矩阵；以及
[0014]控制策略划分模块，用于将所述优化分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示当前时间点的曝气机的功率值应增大或应减小。
[0015]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述级联模块，用于：以如下级联公式将所述溶解性有机物余量时序输入向量和所述有机物消耗量时序输入向量进行级联以得到有机物动
‑
静时序输入向量；其中，所述级联公式为：
[0016]V
c
＝Concat[V
a
，V
b
][0017]其中，V
a
，V
b
表示所述溶解性有机物余量时序输入向量和所述有机物消耗量时序输入向量，Concat[
·
]表示级联函数，V
c
表示所述有机物动
‑
静时序输入向量。
[0018]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述多尺度感知模块，包括：第一卷积单元，用于将所述有机物动
‑
静时序输入向量输入所述时序特征提取器的第一卷积层以得到第一尺度有机物特征向量，其中，所述第一卷积层具有第一尺度的卷积核；第二卷积单元，用于将所述有机物动
‑
静时序输入向量输入所述时序特征提取器的第二卷积层以得到第二尺度有机物特征向量，其中，所述第二卷积层层具有第二尺度的卷积核，所述第一尺度不同于所述第二尺度；以及,融合单元，用于将所述第一尺度有机物特征向量和所述第二尺度有机物特征向量进行级联以得到所述有机物动
‑
静时序特征向量。
[0019]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述第一卷积单元，用于：使用所述时序特征提取器的第一卷积层对所述有机物动
‑
静时序输入向量进行卷积处理、池化处理和非线性激活处理以由所述第一卷积层输出为所述第一尺度有机物特征向量。
[0020]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述第二卷积单元，用于：使用所述时序特征提取器的第二卷积层对所述有机物动
‑
静时序输入向量进行卷积处理、池化处理和非线性激活处理以由所述第二卷积层输出为所述第二尺度有机物特征向量。
[0021]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述响应性估计模块，用于：以如下响应性公式计算所述有机物动
‑
静时序特征向量相对于所述功率时序特征向量的响应性估计以得到分类特征矩阵；其中，所述响应性公式为：
[0022][0023]其中，V
s
表示所述有机物动
‑
静时序特征向量，V
l
表示所述功率时序特征向量，M表示所述分类特征矩阵。
[0024]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述特征分布优化模块，用于：以如下优化公式对所述分类特征矩阵进行特征分布优化以得到优化分类特征矩阵；其中，所述优化公式为：
[0025][0026][0027]其中，M
c
是所述分类特征矩阵，M
′
c
是所述优化分类特征矩阵，V1～V
n
表示所述分类特征矩阵的各个行特征向量，且D
V
是所述分类特征矩阵的每两个相应行特征向量之间的距离组成的距离矩阵，M
cT
是所述分类特征矩阵的转置矩阵，D
VT
是所述距离矩阵的转置矩阵，d(V
i
,V
j
)表示所述分类特征矩阵的各个行特征向量之间的欧式距离，exp(
·
)表示矩阵的指
数运算，所述矩阵的指数运算表示以矩阵中各个位置特征值为幂的自然指数函数值，
⊙
和分别表示按位置点乘和矩阵加法。
[0028]在上述医疗废水消毒处理系统中，所述控制策略划分模块，包括：矩阵展开单元，用于将所述优化分类特征矩阵按照行向量或列向量展开为分类特征向量；全连接编码单元，用于使用所述分类器的多个全连接层对所述分类特征向量进行全连接编码以得到编码分类特征向量；以及,分类单元，用于将所述编码分类特征向量通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医疗废水消毒处理系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取被处理污水在预定时间段内多个预定时间点的溶解性有机物余量，以及，所述多个预定时间点的曝气机的功率值；数据结构化模块，用于将所述多个预定时间点的溶解性有机物余量和所述多个预定时间点的曝气机的功率值分别按照时间维度排列为溶解性有机物余量时序输入向量和功率时序输入向量；消耗量构建模块，用于计算所述溶解性有机物余量时序输入向量中每相邻两个位置的溶解性有机物余量之间的差值以得到有机物消耗量时序输入向量；级联模块，用于将所述溶解性有机物余量时序输入向量和所述有机物消耗量时序输入向量进行级联以得到有机物动
‑
静时序输入向量；多尺度感知模块，用于将所述有机物动
‑
静时序输入向量和所述功率时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的时序特征提取器以得到有机物动
‑
静时序特征向量和功率时序特征向量；响应性估计模块，用于计算所述有机物动
‑
静时序特征向量相对于所述功率时序特征向量的响应性估计以得到分类特征矩阵；特征分布优化模块，用于对所述分类特征矩阵进行特征分布优化以得到优化分类特征矩阵；以及控制策略划分模块，用于将所述优化分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示当前时间点的曝气机的功率值应增大或应减小。2.根据权利要求1所述的医疗废水消毒处理系统，其特征在于，所述级联模块，用于：以如下级联公式将所述溶解性有机物余量时序输入向量和所述有机物消耗量时序输入向量进行级联以得到有机物动
‑
静时序输入向量；其中，所述级联公式为：V
c
＝Concat[V
a
，V
b
]其中，V
a
，V
b
表示所述溶解性有机物余量时序输入向量和所述有机物消耗量时序输入向量，Concat[
·
]表示级联函数，V
c
表示所述有机物动
‑
静时序输入向量。3.根据权利要求2所述的医疗废水消毒处理系统，其特征在于，所述多尺度感知模块，包括：第一卷积单元，用于将所述有机物动
‑
静时序输入向量输入所述时序特征提取器的第一卷积层以得到第一尺度有机物特征向量，其中，所述第一卷积层具有第一尺度的卷积核；第二卷积单元，用于将所述有机物动
‑
静时序输入向量输入所述时序特征提取器的第二卷积层以得到第二尺度有机物特征向量，其中，所述第二卷积层层具有第二尺度的卷积核，所述第一尺度不同于所述第二尺度；以及融合单元，用于将所述第一尺度有机物特征向量和所述第二尺度有机物特征向量进行级联以得到所述有机物动
‑
静时序特征向量。4.根据权利要求3所述的医疗废水消毒处理系统，其特征在于，所述第一卷积单元，用于：使用所述时序特征提取器的第一卷积层对所述有机物动
‑
静时序输入向量进行卷积处理、池化处理和非线性激活处理以由所述第一卷积层输出为所述第一尺度有机物特征向量。
5.根据权利要求4所述的医疗废水消毒处理系统，其特征在于，所述第二卷积单元，用于：使用所述时序特征提取器的第二卷积层对所述有机物动
‑
静时序输入向量进行卷积处理、池化处理和非线性激活处理以由所述第二卷积层输出为所述第二尺度有机物特征向量。6.根据权利要求5所述的医疗废水消毒处理系统，其特征在于，所述响应性估计模块，用于：以如下响应性公式计算所述有机物动
‑
静时序特征向量相对于所述功率时序特征向量的响应性估计以得到分类特征矩阵；其中，所述响应性公式为：其中，V
s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昶，杨杰，沈俊豪，陆云楠，吴华英，
申请(专利权)人：浙江浙青环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：