喷漆房循环水处理漆雾凝聚剂、制备系统及方法

　　申请日2018.08.06

　　公开(公告)日2018.12.18

　　IPC分类号C02F1/52; C02F1/54; C02F1/56; G06N3/00; C02F103/14

　　摘要

　　本发明属于环境污染治理技术领域，公开了一种用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂、制备系统及方法，用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统包括：称重模块、温度检测模块、pH检测模块、主控模块、温度控制模块、搅拌模块、显示模块;用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂由消粘剂、凝聚剂及消粘助剂组成。本发明提供的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备方法操作简单，制备的漆雾凝聚剂效果明显，凝聚性高，处理成本低;同时，在制备过程中通过温度控制模块可以精确的控制温度，并保障加热均匀;保证了用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂性能的优良。

　　权利要求书

　　1.一种用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法，其特征在于，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法包括：

　　通过称重器称取用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的重量份数;

　　通过多个温度传感器检测制备漆雾凝聚剂过程中的温度数据;

　　温度传感器检测温度数据中，接收的信号y(t)表示为：

　　y(t)=x(t)+n(t);

　　其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：

　　其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an=0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an=ej2πε/M，ε=0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数;

　　通过pH检测仪器检测漆雾凝聚剂制备过程的pH数值信息;

　　通过蝙蝠算法的温控程序控制漆雾凝聚剂制备过程的温度操作;蝙蝠算法的温控程序控制中，基于蝙蝠算法的基础上采用量子位的概率幅对蝙蝠个体进行编码，即用量子旋转门对量子位的概率幅进行更新，采用量子非门作为变异操作以避免算法的早熟收敛;对于每个量子位具有两个概率幅，每只蝙蝠表示优化空间的两个位置;

　　在量子计算中，最小的信息单元存储在一个量子比特中，该量子比特的状态可能为“0”，也可能为“1”，或是“0”和“1”之间的任意状态;一个量子比特的状态表示如下：

　　|Ψ>=α|0>+β|1>

　　其中，α和β满足：

　　|α|2+|β|2=1

　　其中，|α|2和|β|2分别表示趋于状态|0>和|1>的概率;

　　一个n元量子比特为：

　　量子旋转门如下：

　　量子非门如下：

　　产生初始种群：采用的编码如下：

　　其中，θij是幅角，由式看出每只蝙蝠对应了问题空间的两个位置，分别对应量子态|0>和|1>的概率幅：

　　Pic=(cos(θi1),cos(θi2),...,cos(θin))

　　Pis=(sin(θi1),sin(θi2),...,sin(θin));

　　解空间的转换：为计算个体的适应度并对个体的优劣进行评价，对种群的解空间进行转换;个体的量子位的每个概率幅对应了问题的解空间的一个解，即每只蝙蝠对应优化问题的两个解;

　　其中，由量子态|0>的概率幅求得，而是由量子态|1>的概率幅得到;

　　对通过蝙蝠算法优化的温度数据进一步进行粒子群优化，得到准确的温度数据;粒子群优化中，通过粒子的速度和位移更新公式更新粒子的速度和位移，找到优解，优解公式为：

　　xi,j表示第i个粒子第j个路径所需要更新的位移，xi,j(1)表示的是xi,j的下一个，每次都在变化，下一次就为xi,j(2);

　　通过搅拌器对漆雾凝聚剂制备过程中溶液进行搅拌;

　　通过显示器显示检测的数据信息。

　　2.如权利要求1所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法，其特征在于，蝙蝠算法的温控程序进一步包括：

　　更新策略：

　　在量子蝙蝠算法(QBA)中，采用蝙蝠算法(BA)的更新策略对量子位的幅角增量进行更新，其更新过程如下：

　　Δθij(t+1)=Δθij(t)+Δθg*Q(i)*stepnow

　　θij(t+1)=θij(t)+Δθij(t+1)

　　其中，Δθij和θij分别为幅角增量和幅角;

　　式中的参数值分别为：w=2，σe=0，σs=2;

　　利用量子旋转门对概率幅进行更新：

　　得到两个新位置：

　　变异策略：

　　在量子蝙蝠算法(QBA)中，为防止算法过早地陷入局部最优，采用变异策略来增加种群的多样性，变异策略通过量子非门实现;如果rand()

　　3.如权利要求1所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法，其特征在于，

　　所述粒子的位移更新方法包括：

　　(1)按照xi,j=vi,j+wvi,j对xi,j进行更改;

　　(2)以概率c1h(e,g)修改(pi,j-xi,j)的交换序，得到xi,j(1)为xi,j与

　　c1h(e,g)(pi,j-xi,j)的和，pi,j-xi,j(t)表示每个粒子与个体最优位置的交换序;

　　(3)以概率c2h(e,g)修改(pg,j-xi,j)的交换序，得到xi,j(2)为xi,j(1)与c2h(e,g)(pg,j-xi,j)的和，，pg,j-xi,j(t)表示群体最优位置与个体位置的交换序，更新位移完毕。

　　4.如权利要求1所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法，其特征在于，温度控制方法包括：

　　(1)获取期望温度数据;

　　(2)从多个温度传感器接收温度数据，温度数据包括来自第一温度传感器的第一温度数据以及来自辅助温度传感器的辅助温度数据;

　　(3)基于期望温度数据、第一温度数据及辅助温度数据来确定用于第一源的第一控制器的第一温度设定点;

　　(4)向第一控制器发送指示第一温度设定点的第一控制信号。

　　5.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行权利要求1～4任意一项所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法。

　　6.一种终端，其特征在于，所述终端至少搭载实现权利要求1～4任意一项所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法的控制器。

　　7.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-4任意一项所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法。

　　8.一种实现权利要求1所述的控制方法的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统，其特征在于，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统包括：

　　称重模块、温度检测模块、pH检测模块、主控模块、温度控制模块、搅拌模块、显示模块;

　　称重模块，与主控模块连接，用于通过称重器称取用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的重量份数;

　　温度检测模块，与主控模块连接，用于通过多个温度传感器检测制备漆雾凝聚剂过程中的温度数据;

　　pH检测模块，与主控模块连接，用于通过pH检测仪器检测漆雾凝聚剂制备过程的pH数值信息;

　　主控模块，与称重模块、温度检测模块、pH检测模块、温度控制模块、搅拌模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作;

　　温度控制模块，与主控模块连接，用于通过温控程序控制漆雾凝聚剂制备过程的温度操作;

　　搅拌模块，与主控模块连接，用于通过搅拌器对漆雾凝聚剂制备过程中溶液进行搅拌;

　　显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示检测的数据信息。

　　9.一种利用权利要求8所述制备系统的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的制备方法，其特征在于，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的制备方法包括：

　　步骤一：制备消粘剂;

　　取一定质量的水，加热至40～50℃,取一定质量的三聚氰胺和甲醛加入水中反应3～4小时，搅拌至完全溶解,取一定质量的过氧化氢加入溶液中搅拌均匀，向溶液中滴加一定质量的盐酸调节溶液pH至3～4;

　　步骤二：制备凝聚剂;

　　取一定质量的水，向水中加入一定质量的硫酸，保持溶液为酸性，向溶液中加入一定质量的聚合硫酸铝和聚丙烯酰胺常温下反应5小时，慢慢向溶液中滴加一定质量的硫酸，调节pH值8～9;

　　步骤三：添加消粘助剂;

　　向步骤一制备的消粘剂中分别添加一定质量的乙醇和酰胺，搅拌均匀。

　　10.一种利用权利要求9所述制备方法制备的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂，其特征在于，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂由消粘剂、凝聚剂及消粘助剂组成;

　　消粘剂的组成原料与质量配比为：三聚氰胺6～10份、甲醛6～10份、过氧化氢3～5份、水15～20份、盐酸3～5份;

　　凝聚剂的组成原料与质量配比为：聚合硫酸铝10～20份、聚丙烯酰胺3～6份、水15～20份、硫酸：3～5份、氢氧化钠3～5份;

　　消粘助剂的原料与质量配比为：乙醇6～10份、酰胺6～10份。

　　说明书

　　用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂、制备系统及方法

　　技术领域

　　本发明属于环境污染治理技术领域，尤其涉及一种用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂、制备系统及方法。

　　背景技术

　　目前，业内常用的现有技术是这样的：随着现代涂装工艺的发展，喷涂剂用量日益增加，通常会有很多不能涂覆工件上而成为“过喷”涂料，过喷量达到25%～60%。这些涂料含有大量不利于人体健康的挥发性有机溶剂，严重污染周围环境和空气，需要及时清理。而且这些“过喷”涂料具有粘性，会粘附在水泵、管道、风机叶片上，堵塞喷嘴等，影响设备运行，目前，喷涂房循环水处理主要形式包括物理的机械刮除法、化学的吸附凝聚分离法和生物降解法等，其中化学凝聚剂法用得最多。但目前使用的大多数漆雾凝聚剂效果不理想，不是凝聚性差就是沉渣太多、后处理成本太高。

　　综上所述，现有技术存在的问题是：

　　目前喷涂房循环水处理主要形式包括物理的机械刮除法、化学的吸附凝聚分离法和生物降解法等，其中化学凝聚剂法用得最多，但目前使用的大多数漆雾凝聚剂效果不理想，不是凝聚性差就是沉渣太多、后处理成本太高;同时，现有制备过程加热不均匀，温度控制不精确，导致制备质量较差。

　　现有技术中，用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备中，工艺参数控制效果差，造成产品性能与实际要求的性能产生偏差，现有的制备设备智能化控制效果差。

　　发明内容

　　针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂、制备系统及方法。

　　本发明是这样实现的，一种用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法，包括：

　　通过称重器称取用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的重量份数;

　　通过多个温度传感器检测制备漆雾凝聚剂过程中的温度数据;

　　温度传感器检测温度数据中，接收的信号y(t)表示为：

　　y(t)=x(t)+n(t);

　　其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：

其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an=0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an=ej2πε/M，ε=0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位

是在[0,2π]内均匀分布的随机数;

　　通过pH检测仪器检测漆雾凝聚剂制备过程的pH数值信息;

　　|Ψ>=α|0>+β|1>

　　其中，α和β满足：

　　|α|2+|β|2=1

　　其中，|α|2和|β|2分别表示趋于状态|0>和|1>的概率;

　　一个n元量子比特为：

　　量子旋转门如下：

　　量子非门如下：

　　产生初始种群：采用的编码如下：

　　其中，θij是幅角，由式看出每只蝙蝠对应了问题空间的两个位置，分别对应量子态|0>和|1>的概率幅：

　　Pic=(cos(θi1),cos(θi2),...,cos(θin))

　　Pis=(sin(θi1),sin(θi2),...,sin(θin));

其中，

由量子态|0>的概率幅

求得，而

是由量子态|1>的概率幅

得到; 对通过蝙蝠算法优化的温度数据进一步进行粒子群优化，得到准确的温度数据;粒子群优化中，通过粒子的速度和位移更新公式更新粒子的速度和位移，找到优解，优解公式为：

　　xi,j表示第i个粒子第j个路径所需要更新的位移，xi,j(1)表示的是xi,j的下一个，每次都在变化，下一次就为xi,j(2);

　　通过搅拌器对漆雾凝聚剂制备过程中溶液进行搅拌;

　　通过显示器显示检测的数据信息。

　　进一步，蝙蝠算法的温控程序进一步包括：

　　更新策略：

　　在量子蝙蝠算法(QBA)中，采用蝙蝠算法(BA)的更新策略对量子位的幅角增量进行更新，其更新过程如下：

　　Δθij(t+1)=Δθij(t)+Δθg*Q(i)*stepnow

　　θij(t+1)=θij(t)+Δθij(t+1)

　　其中，Δθij和θij分别为幅角增量和幅角;

　　式中的参数值分别为：w=2，σe=0，σs=2;

　　利用量子旋转门对概率幅进行更新：

　　得到两个新位置：

　　变异策略：

　　在量子蝙蝠算法(QBA)中，为防止算法过早地陷入局部最优，采用变异策略来增加种群的多样性，变异策略通过量子非门实现;如果rand()

　　进一步，所述粒子的位移更新方法包括：

　　(1)按照xi,j=vi,j+wvi,j对xi,j进行更改;

　　(2)以概率c1h(e,g)修改(pi,j-xi,j)的交换序，得到xi,j(1)为xi,j与

　　c1h(e,g)(pi,j-xi,j)的和，pi,j-xi,j(t)表示每个粒子与个体最优位置的交换序;

(3)以概率c2h(e,g)修改(pg,j-xi,j)的交换序，得到xi,j(2)为xi,j(1)与

的和，，pg,j-xi,j(t)表示群体最优位置与个体位置的交换序，更新位移完毕。

　　进一步，温度控制方法包括：

　　(1)获取期望温度数据;

　　(2)从多个温度传感器接收温度数据，温度数据包括来自第一温度传感器的第一温度数据以及来自辅助温度传感器的辅助温度数据;

　　(3)基于期望温度数据、第一温度数据及辅助温度数据来确定用于第一源的第一控制器的第一温度设定点;

　　(4)向第一控制器发送指示第一温度设定点的第一控制信号。

　　本发明的另一目的在于提供一种计算机程序，所述计算机程序运行所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法。

　　本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端至少搭载实现所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法的控制器。

　　本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法。

　　本发明的另一目的在于提供一种实现所述的控制方法的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统包括：

　　称重模块、温度检测模块、pH检测模块、主控模块、温度控制模块、搅拌模块、显示模块;

　　称重模块，与主控模块连接，用于通过称重器称取用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的重量份数;

　　温度检测模块，与主控模块连接，用于通过多个温度传感器检测制备漆雾凝聚剂过程中的温度数据;

　　pH检测模块，与主控模块连接，用于通过pH检测仪器检测漆雾凝聚剂制备过程的pH数值信息;

　　主控模块，与称重模块、温度检测模块、pH检测模块、温度控制模块、搅拌模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作;

　　温度控制模块，与主控模块连接，用于通过温控程序控制漆雾凝聚剂制备过程的温度操作;

　　搅拌模块，与主控模块连接，用于通过搅拌器对漆雾凝聚剂制备过程中溶液进行搅拌;

　　显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示检测的数据信息。

　　本发明的另一目的在于提供一种利用所述制备系统的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的制备方法，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂的制备方法包括：

　　步骤一：制备消粘剂;

　　步骤二：制备凝聚剂;

　　步骤三：添加消粘助剂;

　　向步骤一制备的消粘剂中分别添加一定质量的乙醇和酰胺，搅拌均匀。

　　本发明的另一目的在于提供一种利用所述制备方法制备的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂，所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂由消粘剂、凝聚剂及消粘助剂组成;

　　消粘剂的组成原料与质量配比为：三聚氰胺6～10份、甲醛6～10份、过氧化氢3～5份、水15～20份、盐酸3～5份;

　　凝聚剂的组成原料与质量配比为：聚合硫酸铝10～20份、聚丙烯酰胺3～6份、水15～20份、硫酸：3～5份、氢氧化钠3～5份;

　　消粘助剂的原料与质量配比为：乙醇6～10份、酰胺6～10份。

　　综上所述，本发明的优点及积极效果为：

　　本发明提供的用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备方法操作简单，制备的漆雾凝聚剂效果明显，凝聚性高，处理成本低;同时，在制备过程中通过温度控制模块可以精确的控制温度，并保障加热均匀。

　　本发明所述用于喷漆房循环水处理的漆雾凝聚剂制备系统的控制方法中，通过多个温度传感器检测制备漆雾凝聚剂过程中的温度数据;

　　温度传感器检测温度数据中，接收的信号y(t)表示为：

　　y(t)=x(t)+n(t);

　　其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：

　　xi,j表示第i个粒子第j个路径所需要更新的位移，xi,j(1)表示的是xi,j的下一个，每次都在变化，下一次就为xi,j(2);