开云优惠体育网页版入口

专利名称：一种医药废液分离提纯装置及其方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410728816.X

专利申请（专利权）人：扬州贝尔新环境开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：江苏省扬州市江都区郭村镇前巷村东风组

专利发明（设计）人：严阳,严红星,毕亚铃,贾继勇,张建国,黄周

专利摘要：本发明公开了一种医药废液分离提纯装置及其方法，本发明涉及医药废液处理技术领域，包括对医药废液进行过滤、离心、蒸馏提纯和检验操作，医药废液中含有药物残留、有机溶剂、重金属离子、病原体、细菌以及有害物质的废水，在对这些物质进行处理时，需要根据所含物质的含量进行分离，本发明的优点在于：通过使用过氧化氢溶液进行加热搅拌和紫外线消毒灯照射，可以有效灭杀病原体和细菌残留，减少了它们对环境的潜在：，活性炭的加入能够吸附有机溶剂和重金属物质，降低其在废液中的浓度，而离心、蒸馏等操作能够进一步将有害物质分离出来，确保了最终制得的洁净滤液符合环保标准。

主权利要求：
1.一种医药废液分离提纯方法，包括对医药废液进行过滤、离心、蒸馏提纯和检验操作，其特征在于：所述医药废液中含有药物残留、有机溶剂、重金属离子、病原体、细菌以及有害物质的废水，在对这些物质进行处理时，需要根据所含物质的含量进行分离，所述医药废液分离提纯方法具体步骤如下：步骤一、向医药废液中投入过氧化氢溶液并进行加热搅拌，灭杀医药废液中的病原体以及细菌残留，再使用紫外线消毒灯对医药废液进行照射消毒，得到已消毒完成的废液；
步骤二、将废液收集到烧杯中，向其中加入活性炭并进行加热搅拌，搅拌完成后冷却静置35min?40min，待烧杯中的悬浮物和固体沉淀后检查其pH值，根据pH值使用酸碱滴定法调节废液的pH值，控制pH值在中性左右，再将废液转入过滤器中进行过滤，得到废液过滤液，沉淀后的固体保存备用；
步骤三、将废液过滤液转入离心管中，装入废液过滤液的体积不超过离心管容积的三分之二，将离心管放入离心机中进行离心操作，分离出固相和液相溶液，将液相溶液单独收集到烧杯中，固相收集到蒸发皿中进行高温热处理，将固相物质中的有机物物质热分解；
步骤四、将单独收集到的液相溶液转入蒸馏器中，加热蒸发液相溶液，提取物由冷凝管收集至烧杯中，将收集到的蒸馏滤液转入锥形瓶中，使用超声波萃取机对蒸馏滤液进行超声波萃。频媒嗑宦艘海
步骤五、对洁净滤液进行pH值检测，当6≤pH≤8时继续对洁净滤液进行其余检测操作，使用高效液相色谱法对洁净滤液中的药物残留成分进行定量分析，使用元素分析仪检测洁净滤液中的重金属离子浓度，使用光谱分析仪器对有机物质溶剂进行检测，洁净滤液经过所有检测并达到合格条件后，即为已分离提纯成功的医药废液；
在步骤二中加入实时调整pH值的智能控制系统，其特征在于自动化pH调节，提高操作安全性和精确度，减少人工干预，具体步骤如下：步骤一：系统组件设置
传感器安装：在废液处理容器中的出口和入口处安装pH传感器，用来实时监测废液的pH值；
执行器安装：安装酸和碱的自动投放系统，包括控制阀和注射泵，由计算机控制系统驱动；
步骤二：数据收集与预处理
数据传输系统：根据工厂环境，选用有线传输确保数据传输的稳定性，使用标准的工业通信协议Modbus，来确保传感器与中央处理单元的兼容性和通信效率；
数据收集过程：pH传感器连续监测废液的pH值，每隔预定时间采集一次数据，并自动记录在数据采集系统中，这些数据包括时间戳和对应的pH值，允许后续分析过程追溯每个数据点的具体时间；
数据预处理：首先是检查数据中由传感器故障或数据传输错误造成的异常值，判断pH值是否超出测量范围，接着将pH值转换为统一的格式，将所有读数转换在0到1之间，最后将预处理后的数据存储在中央数据库中，方便被后续的机器学习模型访问和分析；
步骤三：算法模型搭建
引入人工神经网络ANN作为回归模型，因为其强大的非线性拟合能力能够很好地捕捉pH值与酸碱添加量之间的复杂关系，并加入长短期记忆网络LSTM和自适应神经：评硐低矨NFIS来进一步提高pH值控制系统的精度和响应速度；
首先是混合模型结构，LSTM层：用于处理时间序列数据，捕捉废液pH值变化的时间依赖性，ANFIS层：结合神经网络和：呒评，处理复杂的非线性关系，提供对pH值调节的精确控制；
其中输入数据为废液的初始pH值 ，添加的酸或碱的量 ，当前的pH值，以及 调整 后的p H值 ，每 个数 据点表 示为 一个四 元组（）；
模型训练：输入特征X：废液的初始pH值 ，当前pH值 ，以及历史的酸碱添加量 ，输出目标Y：酸或碱的添加量 ，混合模型架构：输入层：3个神经元，对应输入的特征X＝(pHinitial，pHcurrent，Ahistory)，LSTM层：处理时间序列数据，捕捉历史数据的动态变化，ANFIS层：处理非线性关系，通过：呒评硎迪志房刂，输出层：1个神经元，对应输出的酸或碱的添加量 ；
损失函数设置：使用均方误差MSE来衡量预测值与实际值之间的差距，其中 是样本数， 是第 个样本的预测值， 是第 个样本的实际值；
优化算法：使用Adam优化算法进行模型参数的更新，具体过程如下：步骤1：随机初始化模型的权重和偏置；
步骤2：将训练数据输入模型，计算预测的酸或碱添加量；
步骤3：计算损失函数的值；
步骤4：使用反向传播算法计算损失函数相对于每个参数的梯度；
步骤5：使用Adam优化算法更新模型的参数；
步骤6：重复步骤2?5，直至损失函数收敛或达到预定的迭代次数；
模型优化：超参数调优：学习率：选择合适的学习率；LSTM层数和神经元数：调整LSTM层的数量和每层神经元的数量，以找到最佳的模型架构，ANFIS规则数：确定：嬖虻氖亢屠嘈，优化：呒评淼男阅埽徽蚧：L2正则化：在损失函数中加入权重的L2范数，以防止过拟合；
其中，λ是正则化系数， 是模型的权重，Regularized是正则化；
步骤四：实时监控与自动调整
在废液处理过程中，pH值的实时监控和自动调整系统是确保废液处理过程高效且精确的关键，通过以下公式预测所需的酸碱添加量：其中，f表示神经网络模型；
执行器控制：酸碱投放：基于模型预测的结果，控制单元发送指令给执行器，精确投放所需量的酸或碱，精确投放：投放量根据以下公式计算：其中， 是酸的投放体积， 是所需的添加量， 是酸的浓度；
其中， 是碱的投放体积， 是所需的添加量， 是碱的浓度；
接着，放入反馈循环中，调整后再次检测：投放酸碱后，系统继续监测废液的pH值，记录新的pH值 ，并与目标pH值 比较，计算新pH值与目标pH值之间的误差E：再预测：若误差超出设定的容差范围，则系统再次调用神经网络模型进行预测和调整，循环调整：重复上述步骤，直至pH值达到目标范围内；
步骤五：系统评估与优化
定期评估系统的调整精度和响应速度，以及在不同条件下的稳定性，根据实际操作中遇到的新情况或偏差，持续优化神经网络模型，提高预测准确性和调整效率；
步骤六：用户界面与开云优惠体育网页版入口
帮助操作人员监控实时数据，调整参数，并查看系统日志和警告，此外，系统能自动生成操作和调整的历史记录开云优惠体育网页版入口，供进一步分析和审计使用。
2.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所述步骤一中，将医药废液中投入过氧化氢后需要将温度升高至80℃?90℃之间，使用紫外线消毒灯进行照射时需要连续照射30min?35min。
3.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所述步骤二中，活性炭能够对废液中的有机溶剂药物残留以及重金属物质进行吸附。
4.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所述步骤二中，加入活性炭后需要将废液加热至45℃?50℃之间，防止温度过高导致活性炭吸附效果降低，过滤后得到的沉淀转入蒸发皿中进行高温热处理，将未被处理完的沉淀以及固相进行焚烧处理。
5.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所述步骤三中，液相溶液置入离心管中和置入离心机时的温度控制在25℃，离心速率为2500r/min，离心时间为5min?8min，在离心完成后，待离心机自然停止后再取出离心管进行固相液相的分离。
6.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所述步骤四中，液相溶液经过蒸馏器进行提纯，只取经过冷凝管所收集到的冷凝液，蒸馏器中剩余的液相溶液作为废液重新进行过滤处理。
7.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所述步骤五中，当洁净滤液pH＜6时，加入氢氧化钠溶液调节洁净滤液的pH值，使洁净滤液6≤pH≤8，当洁净滤液pH＞8时，加入盐酸溶液调节洁净滤液的pH值，使洁净滤液6≤pH≤8。
8.根据权利要求1所述的一种医药废液分离提纯方法，其特征在于：所在步骤四中，超声萃取的过程中，萃取剂为丙酮，萃取物质为蒸馏滤液中的有机物质，包括酚类物质和重金属离子。 说明书 : 一种医药废液分离提纯装置及其方法技术领域[0001] 本发明涉及医药废液处理技术领域，具体为一种医药废液分离提纯装置及其方法。背景技术[0002] 医药废液是指在医疗、制药、化学实验等过程中产生的含有药物残留、有机溶剂、重金属、细菌等各种有害物质的废水，这些废水若是直接排放会对环境和人体健康造成严重：，因此需要进行分离和提纯处理，医药废液中的物质种类繁多，处理起来难度较大，目前常见的分离提纯方法包括离心分离、蒸馏提纯、过滤等；[0003] 离心分离是一种通过高速旋转离心机将混合废液分离成固液两相的方法，适用于处理含有较大颗粒或密度不同的废水，蒸馏提纯则是利用物质的沸点差异，在加热的情况下将不同成分逐一提纯分离的过程，可以有效去除有机溶剂等挥发性物质，过滤是通过过滤器对废水进行初步去除杂质的方法，可以去除固体颗：痛蠓肿佑谢铮籟0004] 为了有效地处理医药废液，需要在现有的分离提纯方法的基础上进一步研究和改进，寻找适合不同成分的高效提取和分离方法，同时，对于医药废液中的有机物和微生物，还需要开发出适用的处理技术，确保对医药废水中的各种有害物质进行有效控制和处理，只有通过不断地技术创新和研究，才能更好地保护环境和人类健康；[0005] 然而，在医药废液分离提纯的过程中仍然存在一些问题，首先，医药废液中的成分种类繁多，且含量不一，如何高效地将不同成分进行提取和纯化是一个挑战，其次，医药废液中常常存在难挥发的有机物，如含氮化合物、硫化合物等，这些物质对环境和人体健康都有潜在的：，因此需要寻找适合的蒸馏方法进行处理，另外，医药废液中可能会含有大量的微生物和病原体，如何有效地灭活和去除这些生物污染物也是一个重要的问题，为此，我们提出一种医药废液分离提纯装置及其方法。发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种医药废液分离提纯装置及其方法。[0007] 以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种医药废液分离提纯方法，包括对医药废液进行过滤、离心、蒸馏提纯和检验操作，所述医药废液中含有药物残留、有机溶剂、重金属离子、病原体、细菌以及有害物质的废水，在对这些物质进行处理时，需要根据所含物质的含量进行分离，所述医药废液分离提纯方法具体步骤如下：[0008] 步骤一、向医药废液中投入过氧化氢溶液并进行加热搅拌，灭杀医药废液中的病原体以及细菌残留，再使用紫外线消毒灯对医药废液进行照射消毒，得到已消毒完成的废液；[0009] 步骤二、将废液收集到烧杯中，向其中加入活性炭并进行加热搅拌，搅拌完成后冷却静置35min?40min，待烧杯中的悬浮物和固体沉淀后检查其pH值，根据pH值使用酸碱滴定法调节废液的pH值，控制pH值在中性左右，再将废液转入过滤器中进行过滤，得到废液过滤液，沉淀后的固体保存备用；[0010] 步骤三、将废液过滤液转入离心管中，装入废液过滤液的体积不超过离心管容积的三分之二，将离心管放入离心机中进行离心操作，分离出固相和液相溶液，将液相溶液单独收集到烧杯中，固相收集到蒸发皿中进行高温热处理，将固相物质中的有机物物质热分解；[0011] 步骤四、将单独收集到的液相溶液转入蒸馏器中，加热蒸发液相溶液，提取物由冷凝管收集至烧杯中，将收集到的蒸馏滤液转入锥形瓶中，使用超声波萃取机对蒸馏滤液进行超声波萃。频媒嗑宦艘海籟0012] 步骤五、对洁净滤液进行pH值检测，当6≤pH≤8时继续对洁净滤液进行其余检测操作，使用高效液相色谱法对洁净滤液中的药物残留成分进行定量分析，使用元素分析仪检测洁净滤液中的重金属离子浓度，使用光谱分析仪器对有机物质溶剂进行检测，洁净滤液经过所有检测并达到合格条件后，即为已分离提纯成功的医药废液。[0013] 作为本发明的进一步方案：所述步骤一中，将医药废液中投入过氧化氢后需要将温度升高至80℃?90℃之间，使用紫外线消毒灯进行照射时需要连续照射30min?35min。[0014] 作为本发明的进一步方案：所述步骤二中，活性炭能够对废液中的有机溶剂药物残留以及重金属物质进行吸附。[0015] 作为本发明的进一步方案：所述步骤二中，加入活性炭后需要将废液加热至45℃?50℃之间，防止温度过高导致活性炭吸附效果降低，过滤后得到的沉淀转入蒸发皿中进行高温热处理，将未被处理完的沉淀以及固相进行焚烧处理。[0016] 作为本发明的进一步方案：所述步骤三中，液相溶液置入离心管中和置入离心机时的温度控制在25℃，离心速率为2500r/min，离心时间为5min?8min，在离心完成后，待离心机自然停止后再取出离心管进行固相液相的分离。[0017] 作为本发明的进一步方案：所述步骤四中，液相溶液经过蒸馏器进行提纯，只取经过冷凝管所收集到的冷凝液，蒸馏器中剩余的液相溶液作为废液重新进行过滤处理。[0018] 作为本发明的进一步方案：所述步骤五中，当洁净滤液pH＜6时，加入氢氧化钠溶液调节洁净滤液的pH值，使洁净滤液6≤pH≤8，当洁净滤液pH＞8时，加入盐酸溶液调节洁净滤液的pH值，使洁净滤液6≤pH≤8。[0019] 作为本发明的进一步方案：所述在步骤四中，超声萃取的过程中，萃取剂为丙酮，萃取物质为蒸馏滤液中的有机物质，包括酚类物质和重金属离子。[0020] 本发明还提供了一种医药废液分离提纯方法的装置，具体的医药废液分离提纯方法的装置工作原理如下：[0021] 首先，将医药废液置入搅拌桶中并加入过氧化氢溶液进行加热搅拌，并使用紫外线消毒灯对其进行照射消毒，消毒完成后加入活性炭加热搅拌，再将其置入过滤器中进行过滤，得到废液过滤液，将沉淀保存备用，将废液过滤液置入离心管中，装入废液过滤液的体积不超过离心管容积的三分之二，将离心管置入离心机中开启离心机，使其在2500r/min的离心速率下离心5min?8min，离心完成后取出离心管，将液相溶液倒入烧杯中，固相收集到蒸发皿中，将其与过滤产生的沉淀共同进行高温热处理，对未被处理完的固相以及沉淀进行焚烧处理，液相溶液转入蒸馏器中进行蒸馏，只取经过冷凝管所收集到的冷凝液，蒸馏器中剩余的液相溶液作为废液重新进行过滤处理，蒸馏完成后得到蒸馏滤液，将蒸馏滤液置入超声波萃取机中进行超声波萃。频媒嗑宦艘，最后，再对得出的洁净滤液进行检测，对不合格的洁净滤液进行收集，并重新进行过滤处理，合格的洁净滤液为已分离提纯成功的医药废液。[0022] 进一步，本发明还加入了一种实时调整pH值的智能控制系统，具体步骤如下：[0023] 步骤一：系统组件设置[0024] 传感器安装：在废液处理容器中的出口和入口处安装pH传感器，用来实时监测废液的pH值。[0025] 执行器安装：安装酸和碱的自动投放系统，包括控制阀和注射泵，由计算机控制系统驱动。[0026] 步骤二：数据收集与预处理[0027] 数据传输系统：根据工厂环境，选用有线传输确保数据传输的稳定性，使用标准的工业通信协议，来确保传感器与中央处理单元的兼容性和通信效率。[0028] 数据收集过程：pH传感器连续监测废液的pH值，每隔预定时间采集一次数据，并自动记录在数据采集系统中。这些数据包括时间戳和对应的pH值，允许后续分析过程追溯每个数据点的具体时间。[0029] 数据预处理：首先是检查数据中由传感器故障或数据传输错误造成的异常值，判断pH值是否超出测量范围，接着将pH值转换为统一的格式，将所有读数转换在0到1之间，最后将将预处理后的数据存储在中央数据库中，方便被后续的机器学习模型访问和分析。[0030] 步骤三：算法模型搭建[0031] 本发明引入人工神经网络ANN作为回归模型，因为其强大的非线性拟合能力能够很好地捕捉pH值与酸碱添加量之间的复杂关系。并加入长短期记忆网络(LSTM)和自适应神经：评硐低(ANFIS)来进一步提高pH值控制系统的精度和响应速度。[0032] 首先是混合模型结构，LSTM层：用于处理时间序列数据，捕捉废液pH值变化的时间依赖性，ANFIS层：结合神经网络和：呒评，处理复杂的非线性关系，提供对pH值调节的精确控制。[0033] 其中输入数据为废液的初始pH值pHinitial，添加的酸或碱的量Aadd，当前的pH值pHcurrent，,以及调整后的pH值pHfinal。每个数据点可以表示为一个四元组(pHinitial，Aadd，pHcurrent，pHfinal)。[0034] 模型训练：输入特征(X)：废液的初始pH值pHinitial，当前pH值pHcurrent，以及历史的酸碱添加量Ahistory，输出目标(Y)：酸或碱的添加量Aadd。混合模型架构：输入层：3个神经元，对应输入的特征X＝(pHinitial，pHcurrent，Ahistory)，LSTM层：处理时间序列数据，捕捉历史数据的动态变化。ANFIS层：处理非线性关系，通过：呒评硎迪志房刂。输出层：1个神经元，对应输出的酸或碱的添加量Aadd。[0035] 损失函数设置：使用均方误差(MSE)来衡量预测值与实际值之间的差距，[0036][0037] 其中N是样本数， 是第i个样本的预测值，Aadd，i是第i个样本的实际值。[0038] 优化算法：使用Adam优化算法进行模型参数的更新，具体过程如下：[0039] 步骤1：随机初始化模型的权重和偏置。[0040] 步骤2：将训练数据输入模型，计算预测的酸或碱添加量。[0041] 步骤3：计算损失函数的值。[0042] 步骤4：使用反向传播算法计算损失函数相对于每个参数的梯度。[0043] 步骤5：使用Adam优化算法更新模型的参数。[0044] 步骤6：重复步骤2?5，直至损失函数收敛或达到预定的迭代次数。[0045] 模型优化：超参数调优：学习率：选择合适的学习率(通常通过网格搜索或随机搜索来确定)。LSTM层数和神经元数：调整LSTM层的数量和每层神经元的数量，以找到最佳的模型架构。ANFIS规则数：确定：嬖虻氖亢屠嘈，优化：呒评淼男阅。正则化：L2正则化：在损失函数中加入权重的L2范数，以防止过拟合。[0046][0047] 其中，λ是正则化系数，wj是模型的权重，Regularized是正则化。[0048] 步骤四：实时监控与自动调整[0049] 在废液处理过程中，pH值的实时监控和自动调整系统是确保废液处理过程高效且精确的关键。通过以下公式预测所需的酸碱添加量：[0050] Aadd＝f(pHcurrent，Ahistory)[0051] 其中，f表示神经网络模型。[0052] 执行器控制：酸碱投放：基于模型预测的结果，控制单元发送指令给执行器，精确投放所需量的酸或碱。精确投放：投放量根据以下公式计算：[0053][0054] 其中，Vacid是酸的投放体积，Aadd是所需的添加量，Cacid是酸的浓度。[0055][0056] 其中，Vbase是碱的投放体积，Aadd是所需的添加量，Cbase是碱的浓度。[0057] 接着，放入反馈循环中，调整后再次检测：投放酸碱后，系统继续监测废液的pH值。记录新的pH值pHnew，并与目标pH值pHtarget比较。计算新pH值与目标pH值之间的误差(E)：[0058] E＝pHtarget?pHnew[0059] 再预测：若误差超出设定的容差范围Δ，则系统再次调用神经网络模型进行预测和调整。循环调整：重复上述步骤，直至pH值达到目标范围内。[0060] 步骤五：系统评估与优化[0061] 定期评估系统的调整精度和响应速度，以及在不同条件下的稳定性，根据实际操作中遇到的新情况或偏差，持续优化神经网络模型，提高预测准确性和调整效率。[0062] 步骤六：用户界面与开云优惠体育网页版入口[0063] 帮助操作人员监控实时数据，调整参数，并查看系统日志和警告，此外，系统能自动生成操作和调整的历史记录开云优惠体育网页版入口，供进一步分析和审计使用。[0064] 采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：[0065] 1.本发明通过使用过氧化氢溶液进行加热搅拌和紫外线消毒灯照射，可以有效灭杀病原体和细菌残留，减少了它们对环境的潜在：，活性炭的加入能够吸附有机溶剂和重金属物质，降低其在废液中的浓度，而离心、蒸馏等操作能够进一步将有害物质分离出来，确保了最终制得的洁净滤液符合环保标准；[0066] 2.本发明通过经过蒸馏和超声波萃取步骤得到的洁净滤液，其中可能包含可再利用的药物成分或有机溶剂，回收的洁净滤液可以重新投入医药生产或其他相关领域中，实现资源的循环利用，降低了对新资源的需求和依赖，从而节约了成本和能源；[0067] 3.本发明通过系统的处理过程，能够有效地去除这些潜在的危险成分，严格的消毒步骤确保了病原体和细菌的有效灭杀，降低了传染病传播的风险，对医药废液的分离提纯，减少了医药废液在环境中的残留和潜在的暴露风险，在进行分离提纯操作时，需要严格进行安全保护措施，穿戴相应的安全保护服、护目镜和手套等，能够保障工作人员在操作过程中的安全性，避免了因接触有害物质而导致的职业健康问题。[0068] 4.本发明中的实时调整pH值的智能控制系统，通过高精度传感器和神经网络模型，实现废液处理过程的全自动化和高精度控制。系统实时监控pH值，利用LSTM和ANFIS模型预测酸碱添加量，并通过闭环控制机制自动调整，确保pH值稳定在理想范围内。该系统显著提高了处理效率和精度，减少了人工干预和资源浪费，优化了能耗和处理成本。此外，通过历史数据利用和模型优化，系统能够持续改进处理参数，提升安全性和一致性，具有广泛的应用前景和显著的经济效益。附图说明[0069] 图1为本发明实施例中医药废液分离提纯流程图。[0070] 图2为实时调整pH值的智能控制系统流程图。具体实施方式[0071] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。[0072] 此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。[0073] 本发明一种医药废液分离提纯方法，包括对医药废液进行过滤、离心、蒸馏提纯和检验操作，医药废液中含有药物残留、有机溶剂、重金属离子、病原体、细菌以及有害物质的废水，在对这些物质进行处理时，需要根据所含物质的含量进行分离，医药废液分离提纯方法具体步骤如下：[0074] 步骤一、向医药废液中投入过氧化氢溶液并进行加热搅拌，灭杀医药废液中的病原体以及细菌残留，再使用紫外线消毒灯对医药废液进行照射消毒，得到已消毒完成的废液；[0075] 步骤二、将废液收集到烧杯中，向其中加入活性炭并进行加热搅拌，搅拌完成后冷却静置35min?40min，待烧杯中的悬浮物和固体沉淀后检查其pH值，根据pH值使用酸碱滴定法调节废液的pH值，控制pH值在中性左右，再将废液转入过滤器中进行过滤，得到废液过滤液，沉淀后的固体保存备用；[0076] 步骤三、将废液过滤液转入离心管中，装入废液过滤液的体积不超过离心管容积的三分之二，将离心管放入离心机中进行离心操作，分离出固相和液相溶液，将液相溶液单独收集到烧杯中，固相收集到蒸发皿中进行高温热处理，将固相物质中的有机物物质热分解；[0077] 步骤四、将单独收集到的液相溶液转入蒸馏器中，加热蒸发液相溶液，提取物由冷凝管收集至烧杯中，将收集到的蒸馏滤液转入锥形瓶中，使用超声波萃取机对蒸馏滤液进行超声波萃。频媒嗑宦艘海籟0078] 步骤五、对洁净滤液进行pH值检测，当6≤pH≤8时继续对洁净滤液进行其余检测操作，使用高效液相色谱法对洁净滤液中的药物残留成分进行定量分析，使用元素分析仪检测洁净滤液中的重金属离子浓度，使用光谱分析仪器对有机物质溶剂进行检测，洁净滤液经过所有检测并达到合格条件后，即为已分离提纯成功的医药废液。[0079] 在本发明的一个实施方式中：在步骤一中，将医药废液中投入过氧化氢后需要将温度升高至80℃?90℃之间，使用紫外线消毒灯进行照射时需要连续照射30min?35min。[0080] 在本发明的一个实施方式中：在步骤二中，活性炭能够对废液中的有机溶剂药物残留以及重金属物质进行吸附。[0081] 在本发明的一个实施方式中：在步骤二中，加入活性炭后需要将废液加热至45℃?50℃之间，防止温度过高导致活性炭吸附效果降低，过滤后得到的沉淀转入蒸发皿中进行高温热处理，将未被处理完的沉淀以及固相进行焚烧处理。[0082] 在本发明的一个实施方式中：在步骤三中，液相溶液置入离心管中和置入离心机时的温度控制在25℃，离心速率为2500r/min，离心时间为5min?8min，在离心完成后，待离心机自然停止后再取出离心管进行固相液相的分离。[0083] 在本发明的一个实施方式中：在步骤四中，液相溶液经过蒸馏器进行提纯，只取经过冷凝管所收集到的冷凝液，蒸馏器中剩余的液相溶液作为废液重新进行过滤处理。[0084] 在本发明的一个实施方式中：在步骤五中，当洁净滤液pH＜6时，加入氢氧化钠溶液调节洁净滤液的pH值，使洁净滤液6≤pH≤8，当洁净滤液pH＞8时，加入盐酸溶液调节洁净滤液的pH值，使洁净滤液6≤pH≤8。[0085] 在本发明的一个实施方式中：在步骤四中，超声萃取的过程中，萃取剂为丙酮，萃取物质为蒸馏滤液中的有机物质，包括酚类物质和重金属离子。[0086] 在本发明的一个实施方式中：经过废水处理后得到的洁净滤液可用于农田灌溉、工业用水和地表水共给。[0087] 实施例一、[0088] 将废液过滤液转入离心管时，需要使用玻璃棒进行引流，将装有废液过滤液的离心管置入离心机时，需要将其呈对称放置，确保离心过程的平衡和稳定，同样能够确保离心过程中废液过滤液受到均匀的离心力，保证实验结果的准确性。[0089] 本发明还提供了一种医药废液分离提纯方法的装置，具体的医药废液分离提纯方法的装置工作原理如下：[0090] 首先，将医药废液置入搅拌桶中并加入过氧化氢溶液进行加热搅拌，并使用紫外线消毒灯对其进行照射消毒，消毒完成后加入活性炭加热搅拌，再将其置入过滤器中进行过滤，得到废液过滤液，将沉淀保存备用，将废液过滤液置入离心管中，装入废液过滤液的体积不超过离心管容积的三分之二，将离心管置入离心机中开启离心机，使其在2500r/min的离心速率下离心5min?8min，离心完成后取出离心管，将液相溶液倒入烧杯中，固相收集到蒸发皿中，将其与过滤产生的沉淀共同进行高温热处理，对未被处理完的固相以及沉淀进行焚烧处理，液相溶液转入蒸馏器中进行蒸馏，只取经过冷凝管所收集到的冷凝液，蒸馏器中剩余的液相溶液作为废液重新进行过滤处理，蒸馏完成后得到蒸馏滤液，将蒸馏滤液置入超声波萃取机中进行超声波萃。频媒嗑宦艘，最后，再对得出的洁净滤液进行检测，对不合格的洁净滤液进行收集，并重新进行过滤处理，合格的洁净滤液为已分离提纯成功的医药废液。[0091] 实施例二、[0092] 在将医药废液开始进行消毒操作后，需要连续对其进行沉淀、过滤、离心、热处理、蒸馏、超声萃取和检测操作，实验过程需要保证连续性，不能够在实验进行时停顿，防止有其余细菌进入到液体造成二次污染，影响实验的进行，在对未被处理完成的固相以及沉淀进行焚烧处理时，需要将其放置在通风柜中进行操作，通风柜经过过滤器将有害气体进行过滤操作，再排出已过滤完成的气体，能够有效地减少有害气体对实验人员以及实验材料的不良影响。[0093] 具体的，通过使用过氧化氢溶液进行加热搅拌和紫外线消毒灯照射，可以有效灭杀病原体和细菌残留，减少了它们对环境的潜在：，活性炭的加入能够吸附有机溶剂和重金属物质，降低其在废液中的浓度，而离心、蒸馏等操作能够进一步将有害物质分离出来，确保了最终制得的洁净滤液符合环保标准。[0094] 具体的，通过经过蒸馏和超声波萃取步骤得到的洁净滤液，其中可能包含可再利用的药物成分或有机溶剂，回收的洁净滤液可以重新投入医药生产或其他相关领域中，实现资源的循环利用，降低了对新资源的需求和依赖，从而节约了成本和能源。[0095] 具体的，通过系统的处理过程，能够有效地去除这些潜在的危险成分，严格的消毒步骤确保了病原体和细菌的有效灭杀，降低了传染病传播的风险，对医药废液的分离提纯，减少了医药废液在环境中的残留和潜在的暴露风险，在进行分离提纯操作时，需要严格进行安全保护措施，穿戴相应的安全保护服、护目镜和手套等，能够保障工作人员在操作过程中的安全性，避免了因接触有害物质而导致的职业健康问题。[0096] 工作原理：[0097] 首先，把医药废液置入搅拌桶中，加入过氧化氢溶液加热搅拌，再用紫外线消毒灯进行照射消毒，之后加入活性炭进行加热搅拌，再置入过滤器中过滤得废液过滤液，将过滤后的沉淀进行保存，把废液过滤液装入离心管，不超容积三分之二，置入离心机中以2500r/min的离心速率离心5min?8min，取出后将液相溶液倒入烧杯中，其余固相收集到蒸发皿中，与沉淀共同进行高温热处理，将未处理完的固相及沉淀进行焚烧操作，液相溶液转入蒸馏器中进行蒸馏操作，只取冷凝管收集的冷凝液，蒸馏器中剩余的液相废液重新过滤，将蒸馏后滤液置入超声波萃取机超声萃取得洁净滤液，最后对洁净滤液进行检测，不合格的洁净滤液收集重新过滤，合格的则为分离提纯成功的医药废液，至此，整个工作流程结束。[0098] 实施例三、在步骤2中加入实时调整pH值的智能控制系统，其特征在于自动化pH调节，提高操作安全性和精确度，减少人工干预，具体步骤如下：[0099] 步骤一：系统组件设置[0100] 传感器安装：在废液处理容器中的出口和入口处安装pH传感器，用来实时监测废液的pH值。[0101] 执行器安装：安装酸和碱的自动投放系统，包括控制阀和注射泵，由计算机控制系统驱动。[0102] 步骤二：数据收集与预处理[0103] 数据传输系统：根据工厂环境，选用有线传输确保数据传输的稳定性，使用标准的工业通信协议Modbus，来确保传感器与中央处理单元的兼容性和通信效率。[0104] 数据收集过程：pH传感器连续监测废液的pH值，每隔预定时间采集一次数据，并自动记录在数据采集系统中。这些数据包括时间戳和对应的pH值，允许后续分析过程追溯每个数据点的具体时间。[0105] 数据预处理：首先是检查数据中由传感器故障或数据传输错误造成的异常值，判断pH值是否超出测量范围，接着将pH值转换为统一的格式，将所有读数转换在0到1之间，最后将将预处理后的数据存储在中央数据库中，方便被后续的机器学习模型访问和分析。[0106] 步骤三：算法模型搭建[0107] 本发明引入人工神经网络ANN作为回归模型，因为其强大的非线性拟合能力能够很好地捕捉pH值与酸碱添加量之间的复杂关系。并加入长短期记忆网络(LSTM)和自适应神经：评硐低(ANFIS)来进一步提高pH值控制系统的精度和响应速度。[0108] 首先是混合模型结构，LSTM层：用于处理时间序列数据，捕捉废液pH值变化的时间依赖性，ANFIS层：结合神经网络和：呒评，处理复杂的非线性关系，提供对pH值调节的精确控制。[0109] 其中输入数据为废液的初始pH值pHinitial，添加的酸或碱的量Aadd，当前的pH值pHcurrent，,以及调整后的pH值pHfinal。每个数据点可以表示为一个四元组(pHinitial，Aadd，PHcurrent，pHfinal)。[0110] 模型训练：输入特征(X)：废液的初始pH值pHinitial，当前pH值pHcurrent，以及历史的酸碱添加量Ahistory，输出目标(Y)：酸或碱的添加量Aadd。混合模型架构：输入层：3个神经元，对应输入的特征X＝(pHinitial，pHcurrent，Ahistory)，LSTM层：处理时间序列数据，捕捉历史数据的动态变化。ANFIS层：处理非线性关系，通过：呒评硎迪志房刂。输出层：1个神经元，对应输出的酸或碱的添加量Aadd。[0111] 损失函数设置：使用均方误差(MSE)来衡量预测值与实际值之间的差距，[0112][0113] 其中N是样本数， 是第i个样本的预测值，Aadd，i是第i个样本的实际值。[0114] 优化算法：使用Adam优化算法进行模型参数的更新，具体过程如下：[0115] 步骤1：随机初始化模型的权重和偏置。[0116] 步骤2：将训练数据输入模型，计算预测的酸或碱添加量。[0117] 步骤3：计算损失函数的值。[0118] 步骤4：使用反向传播算法计算损失函数相对于每个参数的梯度。[0119] 步骤5：使用Adam优化算法更新模型的参数。[0120] 步骤6：重复步骤2?5，直至损失函数收敛或达到预定的迭代次数。[0121] 模型优化：超参数调优：学习率：选择合适的学习率(通常通过网格搜索或随机搜索来确定)。LSTM层数和神经元数：调整LSTM层的数量和每层神经元的数量，以找到最佳的模型架构。ANFIS规则数：确定：嬖虻氖亢屠嘈，优化：呒评淼男阅。正则化：L2正则化：在损失函数中加入权重的L2范数，以防止过拟合。[0122][0123] 其中，λ是正则化系数，wj是模型的权重，Regularized是正则化。[0124] 步骤四：实时监控与自动调整[0125] 在废液处理过程中，pH值的实时监控和自动调整系统是确保废液处理过程高效且精确的关键。通过以下公式预测所需的酸碱添加量：[0126] Aadd＝f(pHcurrent，Ahistory)[0127] 其中，f表示神经网络模型。[0128] 执行器控制：酸碱投放：基于模型预测的结果，控制单元发送指令给执行器，精确投放所需量的酸或碱。精确投放：投放量根据以下公式计算：[0129][0130] 其中，Vacid是酸的投放体积，Aadd是所需的添加量，Cacid是酸的浓度。[0131][0132] 其中，Vbase是碱的投放体积，Aadd是所需的添加量，Cbase是碱的浓度。[0133] 接着，放入反馈循环中，调整后再次检测：投放酸碱后，系统继续监测废液的pH值。记录新的pH值pHnew，并与目标pH值pHtarget比较。计算新pH值与目标pH值之间的误差(E)：[0134] E＝pHtarget?pHneW[0135] 再预测：若误差超出设定的容差范围Δ，则系统再次调用神经网络模型进行预测和调整。循环调整：重复上述步骤，直至pH值达到目标范围内。[0136] 步骤五：系统评估与优化[0137] 定期评估系统的调整精度和响应速度，以及在不同条件下的稳定性，根据实际操作中遇到的新情况或偏差，持续优化神经网络模型，提高预测准确性和调整效率。[0138] 步骤六：用户界面与开云优惠体育网页版入口[0139] 帮助操作人员监控实时数据，调整参数，并查看系统日志和警告，此外，系统能自动生成操作和调整的历史记录开云优惠体育网页版入口，供进一步分析和审计使用。[0140] 具体数值案例分析：[0141] 工业通信协议Modbus，来确保传感器与中央处理单元的兼容性和通信效率。pH传感器连续监测废液的pH值，每隔1分钟一次数据，并自动记录在数据采集系统中。这些数据包括时间戳和对应的pH值，允许后续分析过程追溯每个数据点的具体时间。[0142] ANN模型训练时输入数据四元组示例：[0143] (5.2,10,5.5,6.8)[0144] (3.1,15,4.5,7.0)[0145] (8.5,?20,7.2,7.1)[0146] (4.7,12,5.0,7.0)[0147] (9.2,?25,8.0,6.9)[0148] 负数代表碱性，正数代表酸性。[0149] 上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，以此类推。[0150] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。[0151] 需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；[0152] 其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。[0153] 以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

专利地区：江苏

专利申请日期：2024-06-06

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118561454B