RBF神经网络在MBR膜污染仿真预测中的应用研究
[Abstract]:With the rapid development of the world economy, the problem of water pollution becomes more and more serious. Membrane bioreactor (MBR) is a new and efficient wastewater treatment technology, which combines membrane separation technology and biological reaction technology. It has been widely used in sewage treatment fields such as domestic sewage, organic wastewater and industrial wastewater. Membrane fouling will affect the performance of MBR membrane separation device, and serious membrane fouling will lead to the decrease of membrane flux and the shortening of membrane service life, which will increase the running cost of MBR system. Therefore, the study of membrane fouling mechanism and predictive control method is to ensure that the membrane bioreactor can achieve large flux operation under stable and low energy consumption conditions. In this paper, the working mechanism of membrane bioreactor, the formation process of membrane fouling, the influence of membrane fouling and the control factors are analyzed and discussed. In view of the complex factors involved in membrane fouling, three kinds of membrane fouling factors, which contribute more than 95%, were selected by principal component analysis (PCA) method: the operating pressure (P) and temperature (T) of suspension solid (MLSS),. The three influence factors are set up as the three input parameters of MBR membrane fouling simulation. The membrane flux is taken as the output parameter, and the intelligent simulation prediction model of membrane fouling based on RBF neural network is established to realize the predictive control of membrane fouling. Genetic algorithm is introduced to optimize the four parameters of RBF prediction model, such as error, training speed, maximum number of neurons and the interval of neurons, so as to improve the simulation performance of RBF network. The whole experiment process is realized by MATLAB programming. The results show that the RBF neural network optimized by genetic algorithm can obviously improve the prediction accuracy and achieve the expected effect. The whole experiment process has certain theoretical value and practical significance, and should play a positive guiding role in the practical project of MBR. Because the process of membrane fouling will produce a large amount of data, the fouling data can be stored and processed, which can be more convenient to understand the membrane fouling status in different time periods of MBR system, and then combine the high precision prediction function of membrane fouling prediction model. Hadoop is the most widely used big data processing platform at present, which has the ability of distributed processing information. It is introduced into MBR process. Using the batch processing characteristic of Hive and the real-time query function of Impala to store and process massive data, a distributed MBR membrane fouling data storage and analysis platform is constructed, which provides a convenient information processing platform for controlling membrane fouling process.
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703;TP183
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,本文编号:2148900
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