1.2 水質(zhì)分類

在對(duì)備用飲用水源水質(zhì)分類前，利用上述確定的檢測(cè)指標(biāo)數(shù)值，計(jì)算該水源水質(zhì)的脫鹽率，計(jì)算公式可表示為(1):

TDS=1−QM         (1)

其中，Q表示備用飲用水總溶解固體物，M表示固體物的回收率水質(zhì)中存在部分不會(huì)被回收、可溶于水又溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，在水流的推動(dòng)力作用下，該物質(zhì)與鹽分擁有不同的擴(kuò)散速率，計(jì)算公式為(2):

Cs=SMks(ΔP−ΔU)κ         (2)

其中，Cs表示備用飲用水產(chǎn)水量，ks表示推動(dòng)系數(shù)，SM表示滲透膜的面積，ΔP表示膜兩側(cè)的水壓差，ΔU表示滲透壓差，κ表示滲透膜的厚度。考慮備用飲用水源的地理環(huán)境及水源的溫度，計(jì)算上述公式中的推動(dòng)系數(shù)，計(jì)算公式如(3):

ks=Cs△cSMκ         (3)

其中，Δc表示膜兩側(cè)水源的濃度差，其余參數(shù)意義保持不變。在上述參數(shù)控制下，利用光譜法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分類，直接掃描水樣連續(xù)光譜區(qū)，獲得含有水質(zhì)參數(shù)的特征光譜，并利用算法分析水質(zhì)參數(shù)與光譜之間的關(guān)系。利用如圖1所示的處理流程獲取水質(zhì)參數(shù)，使用的流程見圖1。

使用圖1流程最終得到的參數(shù)，將上述參數(shù)整合為一個(gè)數(shù)據(jù)集合，假設(shè)此數(shù)據(jù)集為:X=(x1，x2，x3，…，xn)，降維處理此參數(shù)集合，首先計(jì)算數(shù)據(jù)集的協(xié)方差F，計(jì)算公式為(4):

其中，X¯¯¯表示數(shù)據(jù)集的平均數(shù)。在協(xié)方差的控制下，利用線性變換降維處理原始數(shù)據(jù)集，計(jì)算公式為(5):

其中，a表示變換系數(shù)，Y表示變換后的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集可反映出水質(zhì)光譜中參數(shù)信息，為了增多參數(shù)信息，控制上數(shù)據(jù)集中的方差數(shù)值為最大化，控制上述公式中變換系數(shù)a的數(shù)值，a的變量關(guān)系如(6):

采用上述公式(6)的控制關(guān)系，消除數(shù)據(jù)集內(nèi)的不確定性。此時(shí)變換公式經(jīng)過(guò)數(shù)值限定后，形成一組線性基。變換后的數(shù)據(jù)集內(nèi)存在一個(gè)綜合變量代表該水質(zhì)的類型，選用n個(gè)確定的檢測(cè)指標(biāo)，計(jì)算n個(gè)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，計(jì)算公式如(7)所示:

其中，i表示備用飲用水源監(jiān)測(cè)指標(biāo)，j表示數(shù)據(jù)集內(nèi)的成分總數(shù)，λ表示成分線性基系數(shù)。定義上述計(jì)算公式(7)計(jì)算出貢獻(xiàn)率指標(biāo)越小，水質(zhì)要求就越符合飲用水的要求，水質(zhì)分類處理后，依照不同的分類數(shù)值，制定污染防治方案。

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