粒子群算法在MBR智能仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，簡稱MBR)，是將膜分離技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)技術(shù)，并被廣泛應(yīng)用到污水處理領(lǐng)域中。作為當(dāng)今污水處理的新工藝，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、管理方便、污水處理效率高、剩余污泥產(chǎn)量少和應(yīng)用范圍廣等傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但由于其自身試驗(yàn)周期長、費(fèi)用高、設(shè)備密封不可見等缺陷，這使得對MBR的應(yīng)用研究存在諸多不便。因此，通過建模仿真來模擬MBR系統(tǒng)已成為目前污水處理領(lǐng)域中的重要手段之一。
　　

2、 本文首先介紹了膜生物反應(yīng)器的原理和分類，并對當(dāng)前膜生物反應(yīng)器的發(fā)展?fàn)顩r和市場前景等做了詳細(xì)的分析；其次分析了膜污染的機(jī)理、膜污染模型以及MBR微生物動(dòng)力學(xué)模型；通過對膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)中化學(xué)需氧量、總氮和總磷去除機(jī)理的分析，提出了一個(gè)有效地MBR數(shù)學(xué)模型，并通過仿真工具從統(tǒng)計(jì)數(shù)字層面上對三者進(jìn)行了建?；貧w實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明此模型的誤差雖然在可接受范圍內(nèi)，但還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。
　　 通過對支持向量機(jī)算法的結(jié)構(gòu)和特性的深入研究，

3、支持向量機(jī)自身良好的性能十分適合MBR系統(tǒng)的建模。因此，本文在深入分析了MBR處理工業(yè)廢水過程中的多種因素的基礎(chǔ)上，利用LIBSVM工具選用了RBF類型的支持向量回歸機(jī)，并設(shè)置了其中相關(guān)的參數(shù)，從已有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中提取到相應(yīng)的特征向量，獲得了最終的回歸模型。該模型綜合考慮了影響MBR系統(tǒng)性能的多種因素，并通過交叉驗(yàn)證最終選取出了適合本文模型的參數(shù)值。在此參數(shù)值下，該模型能達(dá)到最佳性能。利用已有的測試數(shù)據(jù)對該模型進(jìn)行驗(yàn)證，最終得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果