本發明涉及流程仿真，更具體地說，本發明涉及一種水處理工藝流程的仿真評估方法。
背景技術：
1、在城市供水及工業用水處理過程中，原水水質通常呈現出顯著的時變性與不確定性，尤其在降雨徑流、上游排放波動或季節性變化影響下，原水的電導率、濁度及有機物含量等關鍵參數會發生突變，現有水處理工藝多依賴人工經驗或固定模型參數對混凝、絮凝及沉淀過程進行控制，即通過預設投藥量與攪拌條件維持處理效果。
2、現有技術存在以下不足：
3、目前，現有技術主要基于單一水質參數或靜態經驗模型對混凝及絮凝過程進行控制，缺乏對原水水質突變過程及多參數耦合特征的動態感知與融合分析能力，難以準確刻畫混凝反應滯后行為及絮體生成過程的時變特性，導致絮體生成時間預測偏差較大及投藥控制精度不足，進而易引發沉淀池負荷波動及出水水質不穩定問題，因此，提出一種水處理工藝流程的仿真評估方法。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的實施例提供一種水處理工藝流程的仿真評估方法，通過運用基于進水突變指數觸發的多模態水質分析機制、融合光散射脈沖密度與紫外吸收特征的混凝響應滯后建模方法，以及結合攪拌速度與投劑量構建的絮凝擾動系數動態修正模型以解決上述背景技術中提出的問題。
2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案，一種水處理工藝流程的仿真評估方法，包括以下步驟：
3、步驟s1：對原水取水泵中原水進行監測，采集原水的進水電導率，根據進水電導率計算原水的進水突變指數，基于進水突變指數判斷是否觸發水質分析機制；
4、步驟s2：在水質分析機制中，利用濁度儀向原水發射測試光并獲取光散射脈沖密度，采集原水的紫外吸收值評估原水的有機結構狀態，結合光散射脈沖密度生成原水的混凝響應滯后特征；
5、步驟s3：根據混凝響應滯后特征預測原水的絮體生成時間，訪問管理數據庫原水的攪拌速度和當前投劑量，綜合攪拌速度和當前投劑量分析原水的絮凝擾動系數；
6、步驟s4：利用絮凝擾動系數對絮體生成時間進行修正，基于修正后的絮體生成時間判斷沉淀池是否存在負荷風險，根據判斷結果選擇對原水執行原始投劑策略或修正投劑策略。
7、在一個優選的實施方式中，在步驟s1中，預設采集周期，劃分多個采集時刻，通過設置于進水管路的電導率傳感器，獲得原水的進水電導率；
8、將一個采集時刻的原水的進水電導率與相鄰前一個采集時刻的原水的進水電導率相減取絕對值，得到原水的進水電導率變化量；
9、將一個采集時刻的原水的進水電導率變化量與相鄰前一個采集時刻的原水的進水電導率變化量相減取絕對值，并與采集時刻間隔相除，得到進水電導率變化速率。
10、在一個優選的實施方式中，步驟s1中，對各采集時刻的原水的進水電導率變化量與進水電導率變化速率進行標準化處理，得到變化量因子與變化速率因子；
11、采用加權求和法綜合變化量因子與變化速率因子計算原水的進水突變指數；
12、若原水的進水突變指數大于或等于預設進水突變指數閾值，則判定觸發水質分析機制；
13、若原水的進水突變指數小于預設進水突變指數閾值，則判定不觸發水質分析機制。
14、在一個優選的實施方式中，在步驟s2中，在水質分析機制中，預設檢測窗口時間，通過濁度儀的光源單元向原水發射測試光，測試光在水體中遇到懸浮顆粒后發生散射，產生散射光；
15、通過設置于固定角度的光電探測器接收散射光并轉換為電信號；
16、對電信號進行放大及濾波處理后，經數據采集單元進行離散采樣，獲得散射信號序列，對散射信號序列進行平均值計算，得到基線信號；
17、將各散射信號與基線信號相減，得到各散射信號偏移量。
18、在一個優選的實施方式中，在步驟s2中，若各散射信號偏移量大于或等于預設脈沖判定閾值，則判定該散射信號為一次有效散射脈沖；
19、若各散射信號偏移量小于預設脈沖判定閾值，則判定該散射信號為一次無效散射脈沖；
20、統計有效散射脈沖數量，并與預設檢測窗口時間相除，得到光散射脈沖密度；
21、通過紫外吸收檢測儀對原水進行檢測，獲得原水的紫外吸收值。
22、在一個優選的實施方式中，在步驟s2中，若原水的紫外吸收值大于或等于預設紫外吸收閾值，則判定原水的有機結構狀態為高復雜度結構狀態；
23、若原水的紫外吸收值小于預設紫外吸收閾值，則判定原水的有機結構狀態為低復雜度結構狀態；
24、若光散射脈沖密度小于預設光散射脈沖密度閾值，且原水的有機結構狀態為高復雜度結構狀態，則判定原水的混凝響應滯后特征為高滯后特征；
25、若光散射脈沖密度大于或等于預設光散射脈沖密度閾值，且原水的有機結構狀態為低復雜度結構狀態，則判定原水的混凝響應滯后特征為低滯后特征；
26、反之，則判定原水的混凝響應滯后特征為中滯后特征。
27、在一個優選的實施方式中，在步驟s3中，將原水的混凝響應滯后特征與滯后特征數據庫匹配，獲得原水的滯后等級系數；
28、將預設基礎絮體生成時間與1加上滯后等級系數與預設時間修正調節系數的乘積進行相乘，得到原水的絮體生成時間；
29、訪問管理數據庫，獲取原水的攪拌速度和當前投劑量；
30、對原水的攪拌速度和當前投劑量進行標準化處理，得到速度因子與劑量因子；
31、綜合速度因子與劑量因子計算原水的絮凝擾動系數，計算公式為：，其中，為速度因子，為劑量因子，為原水的絮凝擾動系數。
32、在一個優選的實施方式中，在步驟s4中，將絮凝擾動系數與絮體生成時間進行組合，形成輸入特征組合；
33、將輸入特征組合輸入預訓練的絮體生成時間修正模型，獲得修正后的絮體生成時間；
34、絮體生成時間修正模型基于大數據統計分析與回歸建模方法構建，用于表征絮凝擾動條件與絮體生成時間之間的映射關系。
35、在一個優選的實施方式中，在步驟s4中，若修正后的絮體生成時間大于或等于預設絮體生成時間閾值，則判定沉淀池存在負荷風險，執行修正投劑策略；
36、修正投劑策略是指在檢測到進水水質發生顯著變化且判定沉淀池存在負荷風險時，基于水質分析結果與模型預測輸出對投加方案進行調整的控制方式；
37、若修正后的絮體生成時間小于預設絮體生成時間閾值，則判定沉淀池不存在負荷風險，執行原始投劑策略；
38、原始投劑策略是指在未檢測到顯著水質突變或經評估不存在沉淀池負荷風險的情況下，按照既定工藝參數執行的常規加藥控制方式。
39、本發明的技術效果和優點：
40、本發明通過對原水取水泵中的原水進行監測，采集進水電導率并計算進水突變指數，據此判斷是否觸發水質分析機制，在水質分析機制中，通過濁度儀發射測試光獲取光散射脈沖密度，并采集紫外吸收值評估有機結構狀態，結合光散射脈沖密度生成混凝響應滯后特征，根據混凝響應滯后特征預測絮體生成時間，同時訪問管理數據庫獲取攪拌速度和當前投劑量，分析得到絮凝擾動系數，利用絮凝擾動系數對絮體生成時間進行修正，并據此判斷沉淀池是否存在負荷風險，從而選擇執行原始投劑策略或修正投劑策略；通過進水突變指數觸發水質分析機制，實現對水質變化的快速響應，結合光散射脈沖密度與紫外吸收值刻畫混凝響應滯后特征，提高絮體生成時間預測準確性，引入絮凝擾動系數進行動態修正，使投劑決策更具針對性，從而有效降低沉淀池負荷風險并提升處理穩定性。