CN107219779A - 一种水处理药剂的投加方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水处理药剂的投加方法及装置，涉及水处理领域。该发明将机器学习、大数据统计与水处理药剂监控相结合，提出一种全新的水处理药剂投加方法与装置。本发明同时解决水处理药剂配方及加量两大问题，实现根据水质及工况变化自动重置最佳药剂配方，使投药过程实现自治，进而使中央控制器能在不断地实践和反馈中学习积累水处理经验。同时，通过与气象、环保部门、设备厂商、水处理用户的连接，实现信息共享。该发明广泛适用于锅炉水处理、冷却水处理、净水处理、污水处理、化学清洗、以及生产过程中化学添加剂投加等领域。

Description

一种水处理药剂的投加方法及装置

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种水处理药剂的智能控制方法及装置。

技术背景

水处理技术广泛用于在工业、市政、农业等方面，与人类生产生活息息相关。为了去除水中一些对生产、生活的有害物质，或者为特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理，需要向水中添加大量化学添加剂。这些处理剂包括，改善固液分离的化学制品、pH调节剂、表面活性剂、延缓或防止受热面结垢的阻垢剂、金属或其他材料的缓蚀剂、延缓膜污染的稳定剂、生物分散剂杀菌剂、化学清洁清洗剂、污水生化处理中的添加剂、氧化还原剂等等。

针对不同工况、不同水质、不同水处理目的，选择合适的化学添加剂配方，并控制好化学添加剂用量几乎在所有水处理加药过程中两个最重要的问题。

一方面，选择合适的化学添加剂配方是首要问题。通常需要根据经验和理论计算，决定几种相对效果好且经济环保的化学添加剂配方，然后对几个配方进行小型模拟实验，根据实验效果筛选出最佳配方进行生产。应用中通常用户只用固定的水处理药剂配方，或很长时间才更换一次配方。一些大型水处理公司通常选用一些通用型配方给用户使用以方便管理和生产。显然，这样很难做到根据不同工况选用针对性的个性化配方。

另一方面，控制好化学添加剂用量是水处理过程中另一重要问题。使待处理的水中维持最小且有效的水处理剂浓度是最经济且环保的做法。然而，由于水质和工况变化，很难获得其所需的效果，通常水处理剂加量过少影响使用效果，投加过量将是浪费，在特定情况下还可能引起对处理过程或处理装置的破坏，例如过量化学添加剂对膜分离过程中膜的破坏作用。正因为如此，国内外一直在探索开发监测和控制在处理水中的水处理剂浓度最佳方案。

为解决以上问题，美国纳尔科公司在专利CN101568822中公开了一种在水处理过程中监测处理剂的残留物和控制处理剂的剂量的方法，并进而提供一种荧光检测控制药剂浓度工艺；国内CN200420028960.0中公开的工业循环冷却水远程监控装置则是利用传统自动化技术控制药剂浓度的方案。目前国内外仍然运用传统技术控制药剂的加药浓度，并未涉及配方的实时调整。

技术方案

针对上述水处理药剂投加过程中的药剂加量控制问题和药剂配方调整的问题，本专利将机器学习、大数据统计分析与水处理药剂监控相结合，提出一种全新的水处理药剂投加方法。该方法既可以单独用来解决药剂加量控制问题，又可以自动根据水质及工况的变化需要重置 最佳药剂配方同时解决水处理药剂配方及加量两大问题。

本专利采用如下技术方案：

一种水处理药剂的投加方法，其特征在于包括以下步骤：

1、将水处理系统工况数据上传至中心计算机，由中心计算机通过智能计算和/或通过以往众多案例的配方大数据分析，得到一组或几组该工况下水处理工艺的基本药剂配方；所述系统工况数据选自设备运行参数数据、气候环境参数数据、水质状况、技术要求；

2、水处理药剂投加时，先将水处理药剂配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品分别存于不同的储料容器内，中心计算机按照设计出的所述药剂配方给计量投药设备制定投药策略，将投药速度指令下达给与各储料容器相连的相应计量投药设备，计量投药设备自动调节配方及用量向水系统投加药剂；

所述调节过程可在几组配方之间转换，也可对单配方药剂加量进行调整；

该方案中水处理药剂配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品分别存于不同储料容器内，每个储料容器又对应连接着至少一个计量投药设备，因此每一种成份，无论是原料、配方半成品、还是配方成品，必然有至少一个计量投药设备相对应；

所述药剂配方的含义是水处理系统中所述水处理药剂的原料种类、比例及在水中的浓度。

中心计算机按照设计出的所述药剂配方给计量投药设备制定投药策略，中心计算机按照原料种类，将每种原料对应的加量的控制指令传达给对应的计量投药设备，计量投药设备即可按照该配方完成准确的药剂投加，具体如下：选定配方中原料种类相对应的计量投药设备，各计量投药设备之间的加药比例是按原料比例换算，各计量投药设备加药速度可以依据水的单位时间处理量计算，也可以根据补充水流量结合补充水浓缩倍数计算，也可以根据在线检测到的系统中已有的药剂浓度(或相关示踪参数)与设定的药剂配方浓度(或相关示踪参数)比较的结果，跟踪调节加药量，直至药剂浓度稳定在设计的最佳配方浓度上下。以上策略是借鉴了比较流行的水处理投药控制方法，对于本领域一般技术人员比较熟悉。应该看到对于循环处理的水系统，如循环冷却水、锅炉水系统等，由于系统水中有残留药剂，且残留药剂配方比例与设计的配方比例不同，为进一步提高加药量的准确性，使系统中药剂浓度快速达到并稳定在最佳设计浓度上下，投药策略进行如下改进：计算出系统水中每种配方原料的各自实际残余浓度，与设定配方中每种原料的设计浓度一一比较，得到每种原料需要的调整量，根据每种原料的调整量计算出各自对应计量投药设备的投药速度，由中心计算机将每种原料的投药速度指令传达给对应的计量投药设备，计量投药设备即可按照该配方完成准确的药剂投加。所述计算出系统水中每种配方原料的各自实际残余浓度的计算方法：由于系统水中每种药剂原料组份的残余浓度与补水量、排污量、实施药剂配方及投药量存在计算关系，可建 立计算模型，而补水量、排污量、实施药剂配方及投药量的实时数据是被中心计算机所记录的，利用补水量、排污量、实施药剂配方及投药量的历史数据，通过计算机仿真计算可以推出任何时间系统水中各原料组份浓度情况。

3、在线检测单元将运行中采集的工艺运行参数数据实时通过网络上传至中心计算机，所述工艺运行数据包括水质参数和设备运行参数；中心计算机根据所述采集的工艺运行参数数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出一个修正配方，中心计算机将新配方及投加量的指令下达给各储料容器的计量投药设备，实现变配方投药；通过不断监控、反馈与分析，实现水处理投药系统的自治；

所述水质参数包括水质的常规检测参数也包括直接或间接反映水处理药剂浓度的指标，直接反映水处理药剂浓度的指标包括总磷浓度、荧光示踪剂浓度、余氯等；间接反映水处理药剂浓度的指标包括pH值、氧化还原电位等。

所述配方指令实施后，系统各参数(包括药剂浓度)需要一定时间才可相对稳定，此时才适合进行下一次配方改变，因此配方改变是间断式的，间隔时间由系统参数及药剂浓度达到稳定的速度所决定。

4、中心计算机通过网络连接使用该技术的用户，实时监测用户并为其提供相应的水处理药剂配方及用量，中心计算机中配方数据库支持用户共享。所述用户优选为使用该技术的所有用户。

在所述的水处理药剂的投加方法中，所述水处理药剂配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品可理解为投加对象可以是配方中的原料，也可以是配方中的半成品，还也可以是水处理药剂成品，其原理如下：

当工艺及条件变化，通常水处理药剂配方需相应改变，一般而言在一个水处理系统中需投加多种不同功能水处理药剂，有些药剂成份简单可直接使用成品，有些药剂成份复杂并由多种原料组成则需添加不同原料，调整原料种类及加量即可完成复杂配方的变化。例如循环冷却水处理的一个实施例子，其配方包括：pH调节剂、缓蚀阻垢剂、杀菌剂、示踪剂。循环冷却水处理中的pH调节剂多选用工业硫酸、盐酸、氨基磺酸等有机、无机酸中的一种，所以使用中pH调节剂通常组分不改变而只有加量的变化。其中缓蚀阻垢剂配方比较复杂，可选自磷酸盐系、有机磷系、锌盐系、硅酸盐系、钼酸盐系、钨酸盐系、聚合物为主的全有机系以及其组合配方，根据Harris和Marshall提出的水处理剂选择图，不同系列配方对应不同水质区间，当水质变化时，最佳配方随之变化，缓蚀阻垢剂配方内的原料组分需要随之变化。

当然，对于复杂配方的应用中有时也可直接使用复配好的成品药剂：在一些实施例中， 当水质波动变化不大、单一配方可满足水处理效果时，也可以直接使用复配的成品药剂，通过调节加量控制效果；在另一些实施例中，水质波动变化较大、单一配方不能满足水处理效果时，也可以直接选择多个可分别应对不同工况的复配的成品药剂，在不同工况下切换不同的对应成品药剂即可。

以上情况在循环冷却水、锅炉水、膜分离水系统、污水系统、化学清洗水系统、高级氧化水系统等需投加多种复杂水处理药剂的系统中比较普遍。

因此，该发明中，实际投加的药剂可以是配方原料、或配方半成品、或复配的成品药剂，或以上的组合。其中所述配方半成品是为了投加方便对所述配方原料进行加工后的产品，包括几种原料的混合物、固体原料的稀释液。

在所述的水处理药剂的投加方法中，所述网络可以选自WiFi、4G、3G或GPRS等无线网，也可选自传统互联网，工业以太网等。

在所述的水处理药剂的投加方法中，所述中心计算机的智能计算是利用行业标准、理论公式、经验公式、数学模型、以往实验数据等，通过统计分析及计算得到相应配方数据。以上方法目前已广泛应用于水处理专家系统软件，水处理专家系统软件可实现水质建模、故障评价、效果评价、控制对策。我国在上世纪九十年代就开发循环冷却水处理相关专家系统，国外水处理公司如纳尔科等都开发各自水处理领域专家软件系统用于优化水处理方案，一些专业膜生产公司也开发相应专家系统对膜水处理药剂投加进行指导。因此所述中心计算机的智能计算可优选由专业水处理计算软件或水处理专家系统完成。

所述中心计算机的大数据分析得到的优选配方，是从以往配方数据库中最接近该工况的最佳配方中选出或利用以往配方数据库推理得出，所述优选配方的过程是利用统计学方法，优选为利用大数据算法，更优选为利用机器学习方法。

机器学习是一种通过利用数据，训练出模型，然后使用模型预测的一种方法。水处理药剂的机器学习方法是中心计算机利用经验(已有的水处理药剂配方数据，所述水处理药剂配方数据包括不同工况、不同水质下的药剂配方数据及对应的应用效果参数)，将这些数据通过机器学习算法进行处理(训练)，得出了某种模型(最佳药配方的选择规律)，并利用此模型，根据当前的工况条件给出预测(最佳药剂配方及投药策略)。所述机器学习算法包括：监督学习算法(如线性回归、逻辑回归、神经网络、SVM等)、无监督学习算法(聚类算法，降维算法等)、特殊算法(推荐算法等)。通常机器学习模型的数据越多，机器学习的预测的效率就越好，因此，当在线检测单元不断传回不同工况下、不同药剂配方的实施效果数据，使水处理药剂配方数据越来越多，因此中心计算机利用机器学习预测的最佳药剂配方及投药策略就越来越合理。此外，还可利用大数据、大数据分析及机器学习方法掌握数据之间的联系， 可对突发事件进行预测，并给出应对策略。

所述水处理药剂的投加方法的进一步改进是产生配方学习和验证能力，其特征在于运行中在线检测单元进一步检测药剂的应用效果参数，中心计算机每一次配方指令的实施，对应得到一组该配方的实施效果的数据反馈，所述配方、所述该配方的实施效果的数据以及对应的工艺运行数据一起储存到中心计算机的数据库。中心计算机不断收集各工作现场传回的配方效果的验证数据，汇总形成的水处理药剂配方的大数据用来指导新的用户，进而采集到更多的数据。所述中心计算机不断收集数据来自来世界各地、各行业、各配方的工作现场。

所述药剂配方的应用效果参数可选自金属腐蚀速度、水垢结垢速度、浊度、残余COD、残余pH，余氯等。上述水处理加药过程中，在线检测单元将运行中的水质参数、应用效果参数、设备运行参数等数据采集后，实时通过网络上传至云端的中心计算机，中心计算机将回传结果与投加配方数据进行关联记录，实现一个完整的药剂配方效果的验证实验。所述该验证实验不同于实验室配方验证实验，是一种特定工况下的现场实验数据，该数据组成的配方数据库对实际工艺应用的意义显然更大。中心计算机每一次配方指令的实行同时得到一组该配方的实验效果数据，以此方式实现数据积累，进而完成机器学习。应该指出，所述实施配方与最终系统中药剂实际浓度之间存在误差，这是由于现场工况变化造成的，但可以认为实施配方连续稳定的实施一段时间后，最终系统中药剂实际浓度可近似接近实施配方。当然，为了更加准确，系统中药剂实际浓度与实施配方之间也可以通过仿真计算的方式实现数据转换。

所述的水处理药剂的投加方法可进一步改进，其特征在于基本药剂配方的确定是先由中心计算机计算得出几组效果相近的待选配方，再将各自待选配方的原材料名称及数量通过网络提供给用户，最后由用户根据原材料的市场行情自由选择决定最终基本药剂配方；所述基本药剂配方由用户根据原材料的市场行情自由选择决定，甚至自行购买。

所述的水处理药剂的投加方法可进一步改进，其特征在于中心计算机进一步通过网络连接外部设备和/或相关机构数据库；所述外部设备为水处理药剂投加环节之外的其他水处理设备，选自水预处理设备、精处理设备、排污设备、蒸发结晶设备、以及工艺侧设备，中心计算机为所述设备提供数据和/或控制指令；所述机构数据库选自其它水处理公司数据库、设备提供商数据库、环保部门数据库、气象部门数据库，中心计算机与所述机构数据库实现信息交流；中心计算机可与不同水处理公司数据库联接，使所有配方、信息及数据共享互通；中心计算机进一步可为设备提供商、设备运行用户反馈大量信息，为设备设计、生产和运行提供参考；中心计算机进一步可为环保部门、气象部门反馈大量水质、气候等信息，为其提供 参考。

依据所述的水处理药剂的投加方法，设计出如下装置：(如图1)

一种水处理药剂的投加装置，其特征在于包括：

储药单元(2)：用于将配方中的各种原料和/或配方半成品分别储存，由多个储存容器组成；

智能投药单元(3)：它连接储药单元与水系统，可通过网络接受中心计算机的指令，控制投药装置变配方变流量投药；

数据在线监测单元(6)：由多种传感装置构成，用于实时在线采集系统参数、水质运行参数，以及药剂投放后的使用效果参数，可通过数据传输单元将数据传送至中心计算机；

数据传输单元(4)(7)：接受指令与发送数据的装置，该装置用于智能投药单元与中心计算机的信息交流、以及用于数据在线监测单元与中心计算机的信息交流；

中心计算机(1)：远程的中央控制总机或服务器，所有水处理配方数据储存其中，拥有水处理药剂数据库和分析计算软件，所述分析计算软件执行智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方；中心计算机负责接收所述数据在线监测单元传回的数据，根据所述传回的数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方，负责通过网络给用户提供最佳水处理配方，发送指令指导智能投药单元变配方加药或变加量加药。

所述的智能投药单元为单片机控制的计量投加装置、PLC控制的计量投加装置、工控机控制的计量投加装置或远程中心计算机直接控制的计量投加装置。所述计量投药设备，用于投加液体药剂或粘性液体药剂或固体药剂，可选自于柱塞泵、隔膜泵、蠕动泵、投粉机，所述计量投药设备可接受数字或模拟的外部信号，进而控制其投药的起停和/或速度。所述计量投药设备也可选择具有变频控制或起停控制的泵，如离心泵等。

所述数据传输单元为接受指令与发送数据的装置，可以是数据采集设备和计量投药设备的一部分，即上述设备的通讯部件，也可以是单独专门数据传输的设备，用作数据采集设备和计量投药设备与中心计算机的信号通讯，可选自GPRS模块、具有通信功能的单片机、具有通信功能的PLC控制设备、具有通信功能的现场工控计算机。

所述水处理药剂的投加装置可进一步具有外部数据采集单元(9)，即离线数据采集，用于采集在线监测单元之外数据，是在线监测单元的补充。所述外部数据选自操作人员手工检测的数据、生产设备运行参数，气象部门、环境部门公布的数据，水处理药剂原料市场行情以及其他对中心计算机分析有益的相关数据；所述外部数据对中心计算机配方计算具有参考意义，可由客户端设备通过网络传送至中心计算机。

所述水处理药剂的投加装置可进一步连接用户终端(8)，所述用户终端为使用该装置的用户，用户通过终端设备如终端计算机、手机等，与中心计算机进行信息交流。

所述水处理药剂的投加装置可进一步改进，其特征在于中心计算机具有配方学习单元，所述配方学习单元采集并储存来自所有用户的回传数据，所述回传数据来自数据在线监测单元的数据和外部数据采集单元的数据，配方学习单元对不同工况下的药剂配方及采集到的该配方对应的效果数据进行统计，将新的配方数据储存至配方数据库中。

所述水处理药剂的投加装置，其特征在于储药单元可储存多种配方原料和/或配方中的半成品，也可以储存固定配方的水处理药剂成品。

所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药容器还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即装即用的方式。

所述水处理药剂的投加装置，储药单元、智能投药单元、数据在线监测单元的安装方式可以采用固定式或移动式或两方式的组合。用户终端使用的设备可选为移动设备或固定设备中的至少一种。

所述水处理药剂的投加装置中，储药容器可进一步安装有药液稀释装置或安装搅拌溶解装置，各储药容器上安装自清洗装置，清洗水来源为补水或系统水。

所述水处理药剂的投加装置中所述中心计算机可进一步用于指导水处理其他工段设备，预处理、精处理等软化设备、膜分离、絮凝、高级氧化、蒸发结晶、生化、过滤沉淀、除氧脱碳等。

为了进一步完善此投加装置的实施过程，所述水处理工艺的基本药剂配方确定的方式可由中心计算机自动实施，也可将以上几组配方中的原材料名称及数量通过网络传给用户，由用户根据原材料的市场行情选择决定配方，甚至自行采购；

该技术可以在应用水处理药剂的任何工业用水系统中使用，这些系统包括：冷却水系统(敞开式、密闭式、直流式)、锅炉及锅炉水系统、采暖水、净水工艺、采矿采油过程中的水处理、工业废水处理系统、工业生产中工艺用水、食品工业中工艺用水、城镇污水、中水及废水回用。所述水处理系统及水处理药剂的范围优选为：循环冷却水系统及循环冷却水药剂、锅炉水系统及锅炉水处理药剂、采暖水系统及采暖水处理药剂、膜分离系统及膜分离水处理药剂、污水处理系统及污水水处理药剂、化学清洗系统及化学清洗水处理药剂、高级氧化系统及高级氧化水处理药剂、泳池杀菌系统及杀菌水处理药剂。其中特别适合于配方复杂、水质波动较大或水质要求高的系统，诸如循环冷却水系统、锅炉水系统、采暖水系统、膜分离系统。

应当意识到本发明涉及含水系统也适用于非水系统和含水/非水混合系统。

本发明也可应用于所有在生产过程中的投加化学添加剂的领域，例如，食物和饮料加工工业、制药、电子制造业、制浆和造纸生产、采矿和矿物加工、纺织和印染生产、电镀和金属加工、洗衣过程、皮革和鞣革生产、涂料生产、和精细化学品生产。

与传统技术相比，本发明具有如下有益效果：

优点一、根据工况实时进行水处理剂的配方调整、加量调整、以及投加次序及工艺调整。保证水处理药剂投加的高效、准确和经济。在随时跟踪变化的同时也能通过大数据的预测，提前安排配方及投加方式。

优点二、当水处理药剂以原料或半成品形式进场时，供应商无需建厂生产产品，降低成本简化流程。

优点三、因为原材料药剂都是成品，所以药剂浓度高，化学稳定性高，物流更快。

优点四、可对水处理中的突发事件进行预测、预警和问题诊断，并且自动进行应急处理。

优点六、中心计算机统一负责理论计算、大数据分析、配方及投加方案；众多的用户端只负责执行。这使得水处理控制管理更专业、更便捷、更经济。

该发明的进一步优化还可实现如下益处：

1、水质及效果数据监测与水处理药剂投加形成的动态反馈系统相当于一个大型的“水处理药剂验证实验室”，代替了传统手工试验筛选检验配方，同时将大量“实验数据”不断通过网络传至终端中心计算机，形成针对不同水质、不同配方的大数据资源，大量用户反馈的大数据最终用于指导新用户的水处理工艺。

2、可根据用户需要随时调整药剂配方，并根据原材料价格及工况需要提出个性化方案。

说明书附图说明

图1是本发明单个装置的连接结构示意图。

图2是本发明中中心计算机通过网络连接全部用户及用户终端，然后形成的网络示意图。

图中，1-中心计算机，2-储药单元，3-智能投药单元，4-信息传输单元(投药端)，5-需要处理的水系统，6-数据在线监测单元，7-信息传输单元(系统数据的采集端)，8-用户终端，9-外部数据采集单元，10-所有水处理用户，11-气象部门，12-各设备厂家，13-环保部门。

具体实施例

以下实施例用于进一步解释本发明，并且教导本领域普通技术人员如何制作并使用本发明。这些实施例不代表对本发明或其保护范围的任何形式的限制。

实施例1

锅炉水处理是重要水处理之一，与人类生产生活息息相关。通常，锅炉水处理药剂投加目的主要为了减缓锅炉水侧腐蚀、水侧结垢、蒸汽侧腐蚀、汽轮机结垢、管网腐蚀、冷凝水 污染，其锅炉类型涉及热水锅炉、普通生产蒸汽锅炉、发电锅炉、废热锅炉、及附属采暖系统。下面以普通生产用蒸汽锅炉为例说明本专利在该领域的实施过程及效果。普通生产用蒸汽锅炉，锅炉水处理药剂投加通常为了减缓锅炉水侧腐蚀、水侧结垢、蒸汽侧设备腐蚀、管网腐蚀、冷凝水污染。

首先需要采用在线、离线或两者相结合的方式收集锅炉运行参数及补水、锅炉水、冷凝水的水质情况数据，所述的锅炉运行参数选自：补水量、蒸发量、排污量、温度、运行温度以及其他相关运行参数；水质数据选自：碱度、硬度、pH、电导率、氧化还原电位、溶解氧量、氯离子浓度、总铁浓度以及其他相关水质数据。然后将数据通过网络上传至中心计算机，中心计算机通过理论计算、大数据分析，提出最优化配方及控制方式。所述的理论计算通常选自：国家及行业对锅炉水汽系统水质要求、锅炉水处理工程经验计算、化学品结构计算及相关；所述大数据分析来自以往搜集的各种型号锅炉、各种水质、各种行业、各种运行状况的数据及对应的配方。所述筛配方利用统计学方法，优选为利用大数据算法。所述理论计算也可直接利用现有水处理专家系统。所述配方包括：锅炉水缓蚀剂、阻垢剂、pH调节剂、药剂浓度示踪剂、除氧剂、气相蒸汽缓释剂及相关其他化学添加剂；

在另一些实施例中，基本药剂配方的确定是先由中心计算机计算得出效果相近的几组待选配方，再将各自待选配方的原材料名称及数量通过网络提供给用户，最后由用户根据原料价格、物流快慢、自身个性化需求，确定最终配方并自行采购原材料。

水处理药剂投加时，先将原材料分别存于不同储液罐，由云端的中心计算机将配方及投加比例的指令下达给各储液罐，储液罐自动调节配方及用量并加入各段锅炉水系统，加药速度可以选取按照锅炉补水流量变化，与补水流量固定比例联动投药的简单方式，也可以在线检测锅炉各段水中药剂浓度，根据实测配方浓度值与设定配方浓度比较结果，跟踪调节加药量，直至达到设定配方浓度并稳定。当系统中药剂浓度达到设定配方浓度，采用在线检测单元、离线数据采集或两者相结合的方式，将运行中的水质参数、应用效果参数、设备运行参数等数据采集后，实时通过网络上传至云端的中心计算机，中心计算机根据所述采集的工艺运行参数数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出一个修正配方，中心计算机将新配方及投加量的指令下达给各储料容器的计量投药设备，实现变配方投药。

该实施例中的进一步完善方案是：中心计算机将传回的处理效果(选自氧化还原点位值、金属腐蚀速度、污垢热阻、冷凝水中总铁浓度)与投加配方数据进行关联记录，实现一个完整的药剂配方效果的验证实验。将每个药剂配方的实验效果的数据以及对应的工艺运行数据一起储存到中心计算机的数据库，汇总形成的大数据用来指导新的用户，进而采集到更多的数据。

通常投药初期，锅炉水浓缩速度慢、药剂浓度低、溶解氧含量高，腐蚀性较大，因此中心计算机指示的药剂投加配方偏重于锅炉水缓蚀剂、除氧剂、蒸汽气相缓蚀剂的投入，且投加速度快。随着浓缩过程水质不断变化，药剂配方及加量相应改变，当锅炉系统稳定运行后，药剂浓度调节接近稳定。

当水质波动或系统故障，在线监测系统快速检测到异常变化并传给云端的中心计算机，中心计算机通过理论计算及大数据分析后，制定应对变化的新配方，并通过网络快速下达指令执行，重置的最佳药剂配方快速解决了水质及工况的变化的突发事件。例如，发生软化器或除盐单元故障，在线监测到异常，则该投药系统自动转换成阻垢分散配方。再例如，除氧器及脱碳单元发生故障，在线监测到异常，则该投药系统自动转换为化学还原及辅助除氧配方。再例如，蒸汽冷凝水环节铁离子浓度超标，在线监测到异常，则该投药系统自动加大气相缓蚀剂计量并辅助加大除氧药剂。

通常理想的锅炉水处理过程是将补水及排污、水质预处理、化学添加剂投加、生产系统运行协同考虑，因此，该方法的进一步应用是通过网络，让中心计算机直接控制水预处理设备、排污量、冷凝水回收系统。

锅炉停用检修时，中心计算机根据使用周期内运行及监测情况，事先提出停用保养方案，并将相应配方情况通过网络传给用户由用户自行采购原材料。最后由在线监控、投药和中心计算机协作自行完成停用保养药剂投加及保养期保护剂浓度检测工作。锅炉大修时，中心计算机根据使用周期内运行及监测记录，确定是否需要化学清洗，必要时提供化学清洗的方案。

投加装置的一个实施例：

锅炉水处理药剂的投加装置，由储药单元、智能投药单元、数据在线监测单元、数据传输单元、中心计算机组成，其特征在于：储药单元：由多个储存容器组成，用于将锅炉水处理配方中的各种原料和/或配方半成品分别储存；智能投药单元：为现场工控机控制的隔膜式计量泵，它连接储药单元与水系统，通过网络接受中心计算机的投药指令，控制投药装置变配方变流量投药，现场工控机通过互联网与中心计算机连接进行信息交流；数据在线监测单元：由检测补水量、蒸发量、排污量、温度、运行温度，硬度、pH、电导率、氧化还原电位、溶解氧量、氯离子浓度的在线传感器构成，在线传感器将检测信号传给现场工控机，现场工控机通过互联网与中心计算机连接进行信息交流；中心计算机：远程中控服务器，所有锅炉水处理配方数据储存其中，拥有锅炉水处理药剂数据库和分析计算软件，所述分析计算软件执行智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方；中心计算机负责接收所述数据在线监测单元传回的数据，根据所述传回的数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方，负责通过网络给用户提供最佳水处理配方，发送指令指导 智能投药单元变配方加药或变加量加药。

在一些是实施例中，中心计算机进一步通过网络连接锅炉排污器、除氧器，为其提供数据和控制指令；中心计算机进一步连接锅炉设备提供商数据库和锅炉运行用户，向其反馈大量信息，为设备设计、生产和运行提供参考。

在一些是实施例中所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药罐还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即装即用的方式。

该方法应用于锅炉水处理中，最终可自动根据需要重置最佳药剂配方，以应对水质及工况的变化，使投药过程实现自治，因此同时解决水处理药剂配方及加量两大问题。并且在正常运行、水质波动、突发事件、停炉保养、系统清洗的全流程中均可提供技术支持。

实施例2

冷却水是工业用水大户，包含密闭式循环冷却水、敞开式再循环冷却水、直流式循环冷却水。化学添加剂的投加使用量巨大，其主要目的是降低循环水的结垢、腐蚀和微生物的有害影响，提高生产安全。下边以最典型的敞开式循环冷却水系统为例说明该专利的应用及效果。

首先需要采用在线、离线或两者相结合的方式收集循环冷却水系统运行参数及补充水、循环水的水质情况数据，其中循环冷却水系统运行参数选自：系统水保有量、系统循环量、制冷量、当地全年温度及湿度的气象数据、冷却塔进出口温度、系统材质、工艺侧物料情况、设备生产周期及相关系统数据。补充水、循环水的水质情况数据选自：碱度、硬度、pH、电导率、氯根、铁离子浓度、硫酸根、钙离子含量、悬浮物含量、硅酸含量、微生物含量、以及其他相关水质数据。将数据通过网络上传至远程中心计算机，中心计算机通过理论计算、大数据分析，提出最优化配方及控制方式。所述的理论计算选自循环冷却水设计常用的：冷却塔设计计算软件、冷却水系统运行软件、国家及行业水质要求、循环水药剂工程计算方法及相关，其中所述循环水药剂工程计算方法选自：伊文思极化图、饱和指数(LSI)分析、稳定指数(RSI)分析、结垢指数分析、临界PH值指数分析、硅酸盐及磷酸盐结垢分析、及一些传统经验分析诸如钙硬碱度之和控制法、硫酸根氯根之和控制法、Harris和Marshall提出的水处理剂选择图，以及其他配方筛选与计算方法。所述大数据分析中的数据来自以往搜集的各种型号设备、各种水质、各种行业、各种运行状况的数据及对应药剂配方。所述筛配方利用统计学方法，优选为利用大数据算法，更优选为一些机器学习算法。所述理论计算也可直接利用现有循环水水处理专家系统。所述配方包括：pH调节剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、示踪剂，其中缓蚀阻垢剂配方选自磷酸盐系、有机磷系、锌盐系、硅酸盐系、钼酸盐系、 钨酸盐系、聚合物为主的全有机系以及其组合配方，低磷、非磷和可生物降解的原料为优选配方，所述缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、示踪剂之间应配伍良好。

在另一些实施例中，基本药剂配方的确定是先由中心计算机计算得出效果相近的几组待选配方，再将各自待选配方的原材料名称及数量通过网络提供给用户，最后由用户根据原料价格、物流快慢、自身个性化需求，确定最终配方，甚至有的自行采购原材料。

水处理药剂投加时，先将原材料分别存于不同储液罐，由云端的中心计算机将配方及投加比例的指令下达给各储液罐，储液罐自动调节配方及用量并加入各段水系统。加药速度可以选取按照锅炉补水流量变化，与补水流量固定比例联动投药的简单方式，也可以在线检测锅炉各段水中药剂浓度，根据实测配方浓度值与设定配方浓度比较结果，跟踪调节加药量，直至达到设定配方浓度并稳定。采用在线检测单元、离线数据采集或两者相结合的方式，将运行中的水质参数、应用效果参数、设备运行参数等数据采集后，实时通过网络上传至云端的中心计算机，中心计算机根据所述采集的工艺运行参数数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出一个修正配方，中心计算机将新配方及投加量的指令下达给各储料容器的计量投药设备，实现变配方投药。

该实施例中的进一步完善方案是：中心计算机将传回的处理效果与投加配方数据进行关联记录，实现一个完整的药剂配方效果的验证实验。将每个药剂配方的实验效果的数据以及对应的工艺运行数据一起储存到中心计算机的数据库，汇总形成的大数据用来指导新的用户，进而采集到更多的数据。

由于循环冷却水系统药剂种类多、成份复杂，储药单元储存有配方原料和/或配方中的半成品，也可以储存固定配方的水处理药剂成品。例如在一个实施例子中，水处理基础配方为PH调节剂、杀菌剂、缓蚀阻垢剂。根据工况情况，确定PH调节剂为98％浓硫酸原料；杀菌剂选用两种：氧化性杀菌剂成品和非氧化性杀菌剂成品；缓蚀阻垢剂选用两组配方：A组为锌盐水溶液、有机磷、聚羧酸三种成份组成的以缓蚀功能为主的药剂配方，B组为共聚物分散剂、有机磷、聚羧酸以阻垢功能为主的三阻份配方。因此，该工艺储存药剂包括：98％浓硫酸原料、非氧化性杀菌剂成品、氧化性杀菌剂成品、锌盐水溶液(锌盐原料溶解后的半成品)、有机磷原料液、聚羧酸原液、共聚物分散剂原液。在运行时，中心计算机根据采集的工艺数据制定PH调节剂、杀菌剂、缓蚀阻垢剂的各自配方：PH调节剂：控制硫酸加量；杀菌剂：根据水质情况交替切换投加非氧化性杀菌剂成品和氧化性杀菌剂成品，并控制其加量；缓蚀阻垢剂：根据水质腐蚀和结垢倾向，切换A或B配方，并控制各配方中的原料比例。

投药初期，循环水浓缩慢药剂浓度低，腐蚀性较大，药剂投加配方偏重于设备防腐且投加速度快，随着循环冷却水逐渐浓缩结垢倾向加大，在线检测单元检测到水质变化，中心计 算机根据所述采集的工艺运行参数数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出一个又一个修正配方，药剂投加配方逐渐过渡到阻垢为主的配方。水系统稳定运行后，药剂配方调节接近稳定。在上个实施例中，投药初期就是从A配方过渡到B配方。

当水质波动，如发生补水水源改变、预处理工艺变化、系统物料或污水渗入、中水回用及相关情况，在线监测系统快速检测到变化传给云端的中心计算机，中心计算机通过理论计算及大数据分析后，制定应对变化的新配方，并通过网络快速下达指令执行，重置的最佳药剂配方解决水质及工况的变化的突发事件。云端的中心计算机采集并连接运行现场数据、国家气象中心数据、国家环保局数据、各种设备厂家的运行数据，根据大数据对水处理中的突发事件进行预测、预警和问题诊断，并且自动进行应急处理。通过互传共享数据，也可对国家、区域内、行业内的环境、水质、设备的突发情况进行预测和预警。

通常理想的循环冷却水处理过程是将补水及排污、水质预处理、化学添加剂投加、生产系统运行协同考虑，因此，该方法的进一步应用是通过网络，让中心计算机直接控制，水预处理设备、排污量、生产系统的风机及循环泵。中心计算机进一步连接冷却设备提供商数据库和运行用户，向其反馈大量信息，为设备设计、生产和运行提供参考。

当循环水系统为新系统，需要开车前清洗预膜，中心计算机根据水质数据及设备预运行参数，设计计算清洗预膜配方及方案，并通过上述流程实施。

当生产系统发生异常或在线、离线监测发现系统腐蚀、结垢、微生物粘泥影响达到设计要求上限，中心计算机事先提出化学清洗方案，根据用户生产情况确定离线清洗或在线清洗，并提供相应配方，将情况传给用户由用户自行采购原材料。最后由在线监控、投药和中心计算机协作自行完成清洗复原工作。

投加装置的一个实施例：

循环冷却水药剂的投加装置，由储药单元、智能投药单元、数据在线监测单元、数据传输单元、中心计算机组成，其特征在于：储药单元：由多个储存容器组成，用于将循环冷却水处理配方中的各种原料和/或配方半成品分别储存，储存容器可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即插即用的方式；智能投药单元：为现场PLC模块控制的隔膜式计量泵，它连接储药单元与水系统，通过网络接受中心计算机的投药指令，控制投药装置变配方变流量投药，现场PLC模块连接GPRS模块，GPRS模块通过无线网络与中心计算机连接进行信息交流；数据在线监测单元：由检测补水量、排污量、系统循环量，温度、pH、电导率、氧化还原电位、溶解氧量、余氯浓度、示踪剂浓度的在线传感器以及电化学腐蚀在线检测仪器和循环冷却水污垢热阻检测装置构成，在线传感器将检测 信号传给现场PLC模块，现场PLC模块连接GPRS模块，GPRS模块通过无线网络与中心计算机连接进行信息交流，其中所述示踪剂监测传感器的可选自总磷检测仪、荧光检测仪；中心计算机：所有循环水处理配方数据储存其中，拥有循环水处理药剂数据库和分析计算软件，所述分析计算软件执行智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方；中心计算机负责接收所述数据在线监测单元传回的数据，根据所述传回的数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方，负责通过网络给用户提供最佳水处理配方，发送指令指导智能投药单元变配方加药或变加量加药。

在一些是实施例中所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药罐还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即连即用的方式。

该方法应用于敞开式循环冷却水中，最终可自动根据需要重置最佳药剂配方，以应对水质及工况的变化，使投药过程实现自治，因此同时解决水处理药剂配方及加量两大问题。并且在正常运行、水质波动、突发事件、系统清洗的全流程中均可应用该技术。

实施例3

净水处理及海水淡化领域广泛应用化学添加剂，且使用的技术要求较高，主要涉及的工艺包括膜分离工艺、离子交换除盐工艺、电渗析工艺、蒸发工艺。其中，膜分离工艺环节对化学添加剂依赖度较高，过多过少的投加以及预处理中的突发事件都会对膜组件产生严重破坏，膜工艺可用于净水、海水淡化、污水处理、产品分离等多领域。

下面以膜处理工艺为例说明本专利在该领域的实施过程及效果。

通常膜处理水质添加剂，为了防止膜生物污染、有机物结垢、无机盐结垢、生物降解、化学氧化与水解、物理性破坏。因功能不同药剂投加点不同。

首先需要采用在线、离线或两者相结合的方式收集膜工艺运行参数及补水、产水、浓水的水质情况数据，运行参数包括：膜组件运行压力、排列方式、处理量、补水量、浓水量、产水量、运行温度以及其他相关运行参数；水质数据包括：碱度、硬度、pH、电导率、氧化还原电位、游离氯含量、总铁浓度、淤塞密度指数以及其他相关水质数据。然后将数据通过网络上传至远程中心计算机，中心计算机通过理论计算、大数据分析，提出最优化配方及控制方式。所述的理论计算通常包括：国家及行业水质要求、该类型膜的工程计算软件、水处理药剂的工程经验计算、化学品结构计算及相关；所述大数据分析来自以往搜集的各种规格排列的膜参数、各种水质、各种行业、各种运行状况的数据。所述配方包括：氧化药剂、阻垢剂、分散剂、pH调节剂、药剂浓度示踪剂、还原剂、金属离子螯合剂、及相关其他化学添 加剂；中心计算机将几组配方的原料及用量传给用户，用户根据原料价格、物流快慢、自身个性化需求，确定配方并自行采购原材料。

水处理药剂投加时，先将原材料分别存于不同储液罐，由云端的中心计算机将配方及投加比例的指令下达给各储液罐，储液罐自动调节配方及用量并加入各水系统。加药速度可以选取按照所处理水的流量变化，与水流量固定比例联动投药的简单方式。采用在线检测单元、离线数据采集或两者相结合的方式，将运行中的水质参数、应用效果参数、设备运行参数等数据采集后，实时通过网络上传至云端的中心计算机，中心计算机根据所述采集的工艺运行参数数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出一个修正配方，中心计算机将新配方及投加量的指令下达给各储料容器的计量投药设备，实现变配方投药。

该实施例中的进一步完善方案是：中心计算机将传回的处理效果与投加配方数据进行关联记录，实现一个完整的药剂配方效果的验证实验。将每个药剂配方的实验效果的数据以及对应的工艺运行数据一起储存到中心计算机的数据库，汇总形成的大数据用来指导新的用户，进而采集到更多的数据。

当水质波动或系统故障，在线监测系统快速检测到异常变化传给云端的中心计算机，中心计算机通过理论计算及大数据分析后，制定应对变化的新配方，并通过网络快速下达指令执行，重置的最佳药剂配方解决了水质及工况的变化的突发事件。例如，预处理故障，在线监测到异常，则该投药系统自动加大分散阻垢剂计量和配比。再例如，生物量增大，在线监测到异常，则该投药系统自动加大杀菌剂及后端还原剂计量。再例如，铁离子浓度超标，在线监测到异常，则该投药系统自动加大金属离子螯合剂。

通常理想的膜处理过程是将补水及浓水回收率、水质预处理、化学添加剂投加、生产系统运行协同考虑，因此，该方法的进一步应用是通过网络，让中心计算机直接控制水预处理设备、补水动力系统、流量控制系统、反冲洗系统。中心计算机进一步连接设备提供商数据库和运行用户，向其反馈大量信息，为设备设计、生产和运行提供参考。

中心计算机根据使用周期内运行及监测情况，控制膜组件自动反洗流程，事先提出膜化学清洗方案，并将相应配方情况通过网络传给用户由用户自行采购原材料。最后由在线监控、投药和中心计算机协作自行完成膜的清洗恢复工作。

在一些是实施例中所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药罐还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即插即用的方式。

该方法应用于膜工艺处理中，最终可自动根据需要重置最佳药剂配方，以应对水质及工况的变化，使投药过程实现自治，因此同时解决水处理药剂配方及加量两大问题。并且在正常运行、水质波动、突发事件、日常反冲洗、系统化学清洗的全流程中均可提供技术支持。

实施例4

本发明可广泛应用于污水处理的化学添加药剂投加，涉及工业污水及城镇生活污水，其工艺包括：脱色、除油、氧化还原、除重金属、高级氧化、生化处理中营养物及化学制剂添加、絮凝、固液分离、消毒杀菌。

下面以絮凝剂投加工艺为例说明本专利在该领域的实施过程及效果。

通常絮凝药剂添加剂的效果，需要配合助凝剂、pH调节剂、沉淀工艺，以完成对污染物的高效快速的固液分离。

首先需要采用在线、离线或两者相结合的方式收集絮凝沉淀工艺运行参数及污水水质、产水要求水质数据，运行参数包括：絮凝池参数、搅拌溶解参数、水力学条件参数、水处理量参数以及其他相关运行参数；水质数据包括：碱度、硬度、pH、电导率、COD、浊度、污水来源、水温以及其他相关水质数据。然后将数据通过网络上传至远程中心计算机，中心计算机通过理论计算、大数据分析，提出最优化配方及控制方式。所述的理论计算通常包括：国家及行业水质要求、絮凝工程计算软件、水处理药剂的工程经验计算、化学品结构计算及相关；所述大数据分析来自以往搜集的各种絮凝剂投加方式、各种水质、各种行业、各种运行状况下的数据。所述配方包括：无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂、天然絮凝剂、助凝剂、pH调节剂及相关其他化学添加剂。所述的控制方式包含：搅拌速度、反应时间、投药间隔及顺序，流速及相关参数。水处理药剂投加时，先将原材料分别存于不同储液罐，由云端的中心计算机将配方及投加比例的指令下达给各储液罐，储液罐上的各计量加药设备自动调节配方及用量并加入絮凝工艺中，加药速度选取按照所处理水的流量变化，与水流量固定比例联动投药的简单方式。采用在线检测单元、离线数据采集或两者相结合的方式，将运行中的水质参数、絮凝效果参数(水浊度)、设备运行参数等数据采集后，实时通过网络上传至云端的中心计算机，中心计算机将回传结果与投加配方数据进行记录，实现一个完整药剂配方效果的验证实验。通过验证实验的结果、智能计算以及众多案例的大数据比对，计算出一个修正配方，中心计算机将新配方及投加比例的指令下达给各储液罐的投药单元，实现变配方投药；通过不断监控、反馈与分析，实现水处理投药系统的自治。

在一些是实施例中所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药罐还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即插即用的方式。

实施例5

本发明可广泛应用于化学清洗中清洗剂及化学添加剂的投加，涉及生产设备清洗、工艺 管路清洗、工件清洗、民用领域清洗。

下面以生物膜反应器MBR清洗为例说明本专利说在该领域的实施过程及效果。

生物膜反应器MBR的清洗主要解决微生物粘泥、胶体颗粒、无机盐、大分子有机物等杂志的混合物对反应器膜组件的吸附、沉积、堵塞问题。通常针对不同污染物，需要进行反冲、酸洗、碱洗、杀菌、物理强化等多种手段组合。

清洗过程首先需要采用在线、离线方法采集生物膜反应器一段时间的运行参数、水质情况数据、微生物情况，运行参数包括：膜组件运行压力、排列方式、处理量、运行温度以及其他相关运行参数；水质数据包括：碱度、硬度、pH、电导率、浊度、污泥密度以及其他相关水质数据。然后将数据通过网络上传至远程中心计算机，中心计算机通过理论计算、大数据分析，提出最优化配方及控制方式。所述的理论计算通常包括：国家及行业水质要求、该类型膜的工程计算软件、水处理药剂的工程经验计算、化学品结构计算及相关；所述大数据分析来自以往搜集的各种规格排列的膜参数、各种水质、各种行业、各种运行状况的数据。所述配方包括：无机酸、有机酸、杀菌剂、剥离剂、分散剂、金属离子螯合剂、碱液及相关其他化学添加剂；中心计算机将几组配方的原料及用量传给用户，用户根据原料价格、物流快慢、自身个性化需求，确定配方并自行采购原材料。水处理药剂投加时，先将原材料分别存于不同储液罐，由云端的中心计算机将配方、投加比例、投加顺序、间隔时间的指令下达给各储液罐，智能投药单元按照清洗方案实施。采用在线检测单元、离线数据采集或两者相结合的方式，将水质变化、清洗效果、设备运行参数恢复情况等数据采集后，实时通过网络上传至云端的中心计算机，中心计算机将回传结果与投加配方数据进行记录，实现一个完整药剂配方效果的验证实验。通过验证实验的结果、智能计算以及众多案例的大数据比对，计算出一个修正配方，中心计算机将清洗药剂补冲比例、新的清洗时间的指令下达给各储液罐的投药单元，实现变配方清洗；通过不断监控、反馈与分析，实现反应器的彻底、且有针对性的清洗。

对于清洗废液，中心计算机事先已经设计好处理方案，在清洗到达终点之后，废液按照组成性质进行相应处理、例如中和、絮凝等，此过程可由装置按指令自动完成。

实施例6

高级废水处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及Fenton氧化法等，其中以Fenton氧化法(H2O2/Fe2+)被认为是一种最有效、简单且经济的方法。比较难控制。因为双氧水与硫酸亚铁的最佳比例需要进行正交实验才可以得出，并且受到反应PH值、反映时间长短、搅拌混合程度的影响，所以比例很难控制。

应用本专利应用Fenton氧化法如下：中心计算机采集到水处理量、污染物种类情况，cod情况，通过Fenton试剂计算公式、并结合数据库中最接近该水质的优选配方或/和人工实验筛选的配方，给出该工况下一个优选工艺配方及工艺，该配方及工艺包括H2O2：Fe+，H2O2量，Fe+量，甚至还可包括反应时间、ORP、PH、混凝剂量、中和剂加量。生产时，中心计算机控制计量加药装置，按设计的加药量及配比加药，在线监测和人工化验监测进出水水质cod、pH、ORP，监测数据被回传给中心计算机，中心计算机记录下该配方和方案的实验数据，存入数据库。根据所传数据，传回一个修正配方控制，通过反复几次调整达到最佳状态。当水质波动，在线监测到新工况时，中心计算机重新设定配方及投加方案，并进行跟踪修正调整，不断将实验数据存入数据库，并最终达到最佳状态。中心计算机可进一步控制Fenton氧化法过程中的其他设备，如搅拌、絮凝剂投加等。

中心计算机进一步连接设备提供商数据库和运行用户，向其反馈大量信息，为设备设计、生产和运行提供参考。在一些是实施例中所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药罐还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即插即用的方式。

实施例7

游泳池池水的循环过滤消毒就是再生水的利用，池水反复地循环和再生利用，泳池水净化通常处理工艺为：泳池回水--毛发聚集器--絮凝剂投加--多介质过滤器(深度除杂质)--杀菌系统--加热系统(调节水温)--泳池进水。为达到水处理效果，所用水处理剂为游泳池ph调节剂，灭藻剂，絮凝剂，由于要与人体接触所以对加量要有更严格要求。

应用本专利应用如下：中心计算机采集到水质和水量信息、室内室外的环境情况信息，通过经验计算公式、并结合数据库中最接近该水质的优选配方或/和人工实验筛选的配方，给出该工况下一个优选工艺配方及工艺，该配方及工艺包括ph调节剂，灭藻剂，絮凝剂加量及投药时机。泳池使用时，中心计算机控制计量加药装置，按设计的人加药量及配比加药，在线监测和人工化验监测进出水水质pH、ORP，监测数据被回传中心计算机，中心计算机记录下该配方和方案的实验数据，存入数据库。根据所传数据，通过智能计算或/和配方大数据分析传回一个修正配方控制智能投药装置，通过反复几次调整系统达到最佳状态。当水质波动，在线监测到新工况时，中心计算机重新设定配方及投加方案，并进行跟踪修正调整，不断将实验数据存入数据库，并最终达到最佳状态，即保证水质达标有保证人体安全。

在一些是实施例中所述水处理药剂的投加装置中，储药单元的储药罐还可以采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即插即用的方式。

本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种水处理药剂的投加方法，其特征在于包括以下步骤：

将水处理系统工况数据上传至中心计算机，由中心计算机通过智能计算和/或通过以往众多案例的配方大数据分析，得到一组或几组该工况下水处理工艺的基本药剂配方；所述系统工况数据选自设备运行参数数据、气候环境参数数据、水质状况、技术要求；

水处理药剂投加时，先将水处理药剂配方中的原料和/或配方半成品和/或配方成品分别存于不同的储料容器内，中心计算机按照所述药剂配方给计量投药设备制定投药策略，将投药速度指令下达给与各储料容器相连的相应计量投药设备，计量投药设备自动调节配方及用量向水系统投加药剂；

在线检测单元将运行中采集的工艺运行参数数据实时通过网络上传至中心计算机，所述工艺运行数据包括水质参数和设备运行参数；中心计算机根据所述采集的工艺运行参数数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出一个修正配方，中心计算机将新配方及投加量的指令下达给各储料容器的计量投药设备，实现变配方投药；通过不断监控、反馈与分析，实现水处理投药系统的自治；

中心计算机通过网络连接使用该技术的用户，实时监测用户并为其提供相应的水处理药剂配方及用量，中心计算机中配方数据库支持用户共享。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于运行中在线检测单元进一步检测药剂的应用效果参数，中心计算机每一次药剂配方指令的实施，对应得到一组该配方的实施效果的数据反馈，所述配方、所述该配方的实施效果的数据以及对应的工艺运行数据一起储存到中心计算机的数据库；中心计算机不断收集各工作现场传回的配方效果的验证数据，汇总形成的水处理药剂配方的大数据用来指导新的用户，进而采集到更多的数据。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于基本药剂配方的确定是先由中心计算机计算得出几组效果相近的待选配方，再将各自待选配方的原材料名称及数量通过网络提供给用户，最后由用户根据原材料的市场行情自由选择决定最终基本药剂配方；所述基本药剂配方由用户根据原材料的市场行情自由选择决定。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于中心计算机进一步通过网络连接外部设备和/或相关机构数据库；所述外部设备为水处理药剂投加环节之外的其他水处理设备，选自水预处理设备、精处理设备、排污设备、蒸发结晶设备、以及工艺侧设备，中心计算机为所述设备提供数据和/或控制指令；所述机构数据库选自其它水处理公司数据库、设备提供商数据库、环保部门数据库、气象部门数据库，中心计算机与所述机构数据库实现信息交流。

5.一种水处理药剂的投加装置，其特征在于包括：

储药单元：用于将配方中的各种原料和/或配方半成品分别储存，由多个储存容器组成；

智能投药单元：它连接储药单元与水系统，通过网络接受中心计算机的投药指令，控制投药装置变配方变流量投药；

数据在线监测单元：由多种传感装置构成，用于实时在线采集系统参数、水质运行参数，以及药剂投放后的使用效果参数，可通过数据传输单元将数据传送至中心计算机；

数据传输单元：接受指令与发送数据的装置，该装置用于智能投药单元与中心计算机的信息交流、以及数据在线监测单元与中心计算机的信息交流；

中心计算机：所有水处理配方数据储存其中，拥有水处理药剂数据库和分析计算软件，所述分析计算软件执行智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方；中心计算机负责接收所述数据在线监测单元传回的数据，根据所述传回的数据的变化、通过智能计算和/或众多案例的大数据分析，计算出最佳药剂配方，负责通过网络给用户提供最佳水处理配方，发送指令指导智能投药单元变配方加药或变加量加药。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于中心计算机具有配方学习单元，所述配方学习单元采集并储存来自所有用户的回传数据，所述回传数据来自数据在线监测单元采集的数据，配方学习单元对不同工况下的药剂配方及采集到的该配方对应的效果数据进行统计，将新的配方数据储存至配方数据库中。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于储药单元可储存多种配方原料和/或配方中的半成品，也可以储存固定配方的水处理药剂成品。

8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于储药单元的储药容器采用原材料的原始包装桶，将原材料的包装桶与智能投药单元直接连接，采取即装即用的方式。

9.一种水处理药剂的投加装置，其特征在于具有一组药剂投加设备，其中每个药剂投加设备连接对应的储药容器，所述每个储药容器中储存一种水处理药剂配方中的原料和/或配方半成品；这组药剂投加设备接收由中心计算机发出的加量控制指令，按照所给投药配方将储药容器中的原料和/或配方半成品按相应比例和加量投入水系统中；药剂投加的配方是由中心计算机根据在线监测单元在线采集的系统参数、水质运行参数，通过智能计算和/或以往众多案例的配方大数据分析得出的最佳药剂配方。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述药剂配方及该配方对应的应用效果数据，被储存在中心计算机的配方数据库中，所述配方的应用效果数据是系统运行中由数据在线监测单元实时采集的。