本發明涉及制備數據處理,尤其涉及一種電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法。
背景技術:
1、電廠循環冷卻水除菌滅藻劑的制備需基于微生物抑制機理及水化學特性設計,其核心工藝包括活性組分篩選、協同效應優化及穩定性控制。首先,針對循環水系統中細菌、藻類及生物黏泥的代謝特征,選擇具有廣譜殺菌作用的有機化合物(如異噻唑啉酮類衍生物)作為主劑,通過分子結構修飾增強其對微生物細胞膜的穿透能力,干擾酶系統活性并阻斷能量代謝;同時復配氧化性殺生劑(如過氧化物),利用其強氧化性快速分解藻類光合色素及細胞結構。制備過程中需通過正交試驗確定主輔劑配比,結合zeta電位調控技術優化藥劑與懸浮顆粒的吸附效率。為提升環境兼容性,引入生物降解性表面活性劑降低界面張力,輔以緩蝕組分形成鈍化膜以平衡殺菌與系統防腐需求。生產階段采用微反應器連續合成工藝,通過精確控制反應溫度、ph及混合強度實現活性成分的高效合成,最終通過添加穩定劑及調節ph值以維持化學穩定性,并通過動態模擬實驗驗證其在不同水質條件下的適用性。實際應用中需根據系統濃縮倍數、微生物種群及水溫變化調整投加策略,通常采用連續投加與沖擊式投加相結合的模式維持長效抑菌效果。
2、現有技術中,針對除菌滅藻劑配方的多因素協同優化仍存在數據建模與工藝參數動態匹配的瓶頸問題。具體表現為:在正交試驗確定主輔劑配比時,傳統方法難以有效整合zeta電位調控數據、界面張力變化規律及緩蝕劑吸附動力學參數等多源異構數據,導致活性組分協同效應建模精度不足;同時,動態模擬實驗產生的多維水質參數(如硬度、電導率、濁度)與微生物種群分布數據之間缺乏實時關聯分析機制,無法快速構建水質特征向量與藥劑投加策略的映射關系。尤其在微反應器連續合成工藝中,反應溫度、ph及混合強度的時序性工藝數據與活性成分合成效率的因果鏈條尚未建立量化模型,制約了基于實時監測數據的工藝參數閉環優化能力。
技術實現思路
1、針對現有技術不足,本發明提供一種電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,解決現有技術在多因素協同優化中存在滅藻劑制備數據整合效率低、動態參數關聯分析缺失及工藝數據與合成效率量化模型不健全的技術瓶頸。
2、為解決上述技術問題,本發明的具體技術方案如下:
3、本發明提供的一種電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,包括:
4、獲取正交試驗中的zeta電位調控數據、界面張力變化規律及緩蝕劑吸附動力學參數,通過數據預處理模塊對多源異構數據進行清洗與標準化,提取主成分因子,生成主輔劑配比與微生物抑制效果的動態響應曲面模型,并基于所述動態響應曲面模型輸出活性組分復配比例控制指令;
5、在動態模擬實驗中實時采集硬度、電導率、濁度及微生物種群分布數據,通過卷積編碼生成多維水質特征向量,將所述水質特征向量輸入預訓練的關聯規則映射庫,結合系統運行參數生成自適應投加模式切換指令,所述系統運行參數包括濃縮倍數及水溫時序變化數據;
6、將微反應器連續合成工藝中的反應溫度、ph值及混合強度時序數據輸入分段擬合模塊,識別活性成分合成效率的工藝窗口,構建所述動態響應曲面模型與工藝參數間的因果推理網絡,輸出微反應器的溫控梯度調節信號及物料混合速率控制參數;
7、在活性成分合成后段工序中,根據所述活性組分復配比例控制指令分階段注入生物降解性表面活性劑與緩蝕組分,基于表面張力梯度分布圖譜調控藥劑在懸浮顆粒表面的吸附方向,同時根據分段ph調節指令切換鈍化膜形成階段與穩定性控制階段的反應環境;
8、將循環冷卻水系統模擬平臺中微生物滅活率及生物黏泥抑制效果的驗證數據輸入反饋修正模塊,更新所述動態響應曲面模型的權重系數,生成迭代優化后的制備工藝控制參數集,所述控制參數集包括復配比例、溫控梯度及投加策略指令。
9、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述數據清洗與標準化處理包括:
10、對zeta電位數據執行噪聲消除處理,生成去噪后的電位分布序列;
11、對界面張力數據進行環境干擾濾除,輸出標準化的界面張力特征值;
12、對緩蝕劑吸附動力學參數進行動態速率擬合,生成吸附速率參數矩陣;
13、將所述電位分布序列、界面張力特征值及吸附速率參數矩陣輸入主成分分析模塊,提取協同效應關鍵因子,用于構建所述動態響應曲面模型。
14、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述水質特征向量構建包括:
15、基于采集的濁度與硬度數據,通過卷積核生成空間分布矩陣;
16、對微生物種群分布數據進行編碼轉換,生成多維向量;
17、將所述空間分布矩陣與多維向量進行特征融合,生成水質特征向量,輸入所述預訓練的關聯規則映射庫,生成自適應投加模式切換指令。
18、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述時序數據分析模塊包括:
19、對微反應器的反應溫度及ph時序數據進行分段線性擬合,提取各工藝階段的參數變化斜率;
20、對混合強度時序數據進行頻域特征提取,生成混合均勻度評價指標;
21、基于所述參數變化斜率與混合均勻度評價指標,識別活性成分合成效率的關鍵工藝窗口,并將所述工藝窗口邊界參數輸入因果推理模型。
22、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述因果推理模型的構建包括:
23、基于識別的關鍵工藝窗口,提取溫度梯度、ph波動范圍及混合強度閾值作為輸入變量;
24、將所述輸入變量與活性成分合成效率數據輸入貝葉斯網絡,建立工藝參數與合成效率的因果鏈條;
25、根據在線監測反饋數據動態更新貝葉斯網絡的條件概率表,生成實時調節指令并輸出至微反應器溫控梯度調節模塊。
26、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述分階段注入包括:
27、在鈍化膜形成階段注入生物降解性表面活性劑,基于生成的水質特征向量控制流體剪切力參數以調節吸附層厚度;
28、在穩定性控制階段注入緩蝕組分,結合識別的關鍵工藝窗口調節ph至中性區間;
29、根據所述吸附層厚度與ph調節結果生成表面張力梯度分布圖譜,反饋至電荷匹配度矩陣生成模塊。
30、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述表面張力梯度調控包括:
31、基于生成的表面張力梯度分布圖譜,利用表面活性劑分子疏水基團與懸浮顆粒表面官能團的電荷互補效應生成電荷匹配度矩陣;
32、將所述電荷匹配度矩陣輸入微反應器的流體動力學控制模塊,動態調整流體剪切力參數以控制吸附層厚度。
33、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述優化反饋信號生成包括:
34、對因果推理模型輸出的活性成分合成效率數據進行對數變換,生成滅活效率指數;
35、對生物黏泥抑制效果驗證數據進行二值化編碼,生成抑制狀態標識符;
36、將所述滅活效率指數與抑制狀態標識符輸入反饋信號生成器,生成動態響應曲面模型的權重系數更新指令。
37、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,所述迭代升級機制包括:
38、將所述權重系數更新指令輸入動態響應曲面模型,重構主輔劑配比約束條件;
39、基于重構后的配比約束條件更新微反應器的物料混合速率控制參數;
40、將更新后的控制參數與自適應投加模式切換指令進行交叉驗證,生成最終工藝控制參數集。
41、進一步地,本發明所述的電廠循環冷卻水除菌滅藻劑制備方法,還包括:
42、在數據融合平臺、動態模擬實驗及微反應器工藝參數間建立雙向數據傳輸通道;
43、基于動態響應曲面模型輸出的復配比例控制指令,同步調整微反應器的物料輸入配比;
44、根據水質特征向量映射的投加策略切換指令,觸發分段ph調節閾值的執行。
45、本發明有益效果;
46、本發明通過多維度數據融合與動態工藝優化機制,顯著提升除菌滅藻劑制備的協同效應與工藝穩定性。動態響應曲面模型整合zeta電位調控數據、界面張力變化規律及緩蝕劑吸附動力學參數,通過主成分分析提取協同效應關鍵因子,優化主輔劑配比決策效率;時序數據分析模塊結合分段線性擬合與頻域特征提取技術,精準識別活性成分合成效率的工藝窗口,貝葉斯網絡構建的因果推理模型動態關聯工藝參數與合成效率,實現微反應器溫控梯度與物料混合速率的閉環調節。水質特征向量驅動的自適應投加策略與表面張力梯度調控技術協同作用,通過電荷匹配度矩陣優化吸附層厚度及鈍化膜形成效果,結合反饋修正模塊的權重迭代機制,形成制備工藝參數的自適應優化體系,系統性解決多源數據整合低效、動態關聯分析缺失及工藝量化模型不健全的技術瓶頸。