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基于BiLSTM及权重组合策略的膜污染预测
1
作者
陈坤杰
张士航
+3 位作者
劳裕婷
孙啸
贲宗友
柏钰
《农业机械学报》
北大核心
2025年第6期684-690,共7页
针对膜分离法回收谷朊粉加工废水中的蛋白质时极易出现的膜污染问题,提出了一种基于双向长短时记忆网络(Bi-directional long short-term memory,BiLSTM)的权重组合模型用于对膜污染状况的预测。以谷朊粉加工废水提取回收中试生产线采集...
针对膜分离法回收谷朊粉加工废水中的蛋白质时极易出现的膜污染问题,提出了一种基于双向长短时记忆网络(Bi-directional long short-term memory,BiLSTM)的权重组合模型用于对膜污染状况的预测。以谷朊粉加工废水提取回收中试生产线采集的14个相关变量作为输入,以膜通量变化量作为输出,建立支持向量机模型(Support vector machine,SVM)、反向传播神经网络模型(Back propagation,BP)、随机森林模型(Random forest,RF)、广义回归神经网络模型(Generalized regression neural network,GRNN)4种基准模型和BiLSTM模型1种给定模型,通过误差倒数法计算基准模型与给定模型的权重,构建权重组合预测模型;最后以决定系数R^(2)和均方误差(MSE)为评价指标,分析单项模型与权重组合模型的预测性能。结果表明,权重组合模型能够综合单项模型优点,在性能上显著优于单项模型;其中BP+BiLSTM+RF模型R^(2)高达0.9906,具有较高的拟合精度;MSE为1.004 L^(2)/(h^(2)·m^(4)),在所有模型中最低,相较BP、BiLSTM和RF单项模型,分别降低46.05%、67.24%、50.81%。所开发的权重组合模型可用于谷朊粉加工废水蛋白回收处理时膜污染程度精确预测。
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关键词
谷朊粉
膜
污染
预测
模型
权重组合策略
双向长短时记忆网络
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职称材料
东江水膜污染物质的确定及污染机理研究
被引量:
7
2
作者
杨海燕
王灿
+5 位作者
赵焱
鄢忠森
佘沛阳
梁恒
徐叶琴
李圭白
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期8-14,共7页
为探讨东江水中引起超滤膜污染的成分及其污染机理,分别于旱季(11月底)和雨季初期(3月底)对东江水进行超滤膜污染试验,分析原水、超滤出水及化学清洗液亲疏水性及分子质量分布等水质特性,并采用膜堵塞模型对膜污染数据进行拟合.高效液...
为探讨东江水中引起超滤膜污染的成分及其污染机理,分别于旱季(11月底)和雨季初期(3月底)对东江水进行超滤膜污染试验,分析原水、超滤出水及化学清洗液亲疏水性及分子质量分布等水质特性,并采用膜堵塞模型对膜污染数据进行拟合.高效液相色谱(HPSEC)联合分峰技术(peak fitting)对水质进行分析发现,东江水中有机物的主要组分为生物聚合物(98 ku)、腐殖质(1 200 u)、腐殖质基本单元(610 u)及低分子中性物质(270 u).尽管雨季时东江水的生物聚合物和腐殖质组分较旱季时有所增多,两时期试验中的主要膜污染物质都是具有亲水性的生物聚合物及低分子中性物质.膜堵塞模型拟合膜污染过程的结果表明,生物聚合物在膜表面形成滤饼层及低分子中性组分标准堵塞(窄化膜孔)导致膜污染.
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关键词
东江水
膜
污染
物质
亲疏水性
分子质量分布
膜污染模型
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职称材料
粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响
被引量:
5
3
作者
孙丽华
阳兵兵
+2 位作者
段茜
贺宁
俞天敏
《科学技术与工程》
北大核心
2019年第21期265-270,共6页
利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎...
利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎不会影响膜通量的下降,处理腐殖酸类有机溶液的PAC最佳投加量为20mg/L;腐殖酸导致的膜污染以不可逆膜污染为主,其与滤饼层污染模型的拟合度最好;将超滤阶段分为初期黏附阶段与后期黏聚阶段,初期阶段导致的膜通量下降更加剧烈,后期阶段形成的滤饼层有效的拦截有机物避免直接接触超滤膜。
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关键词
超滤
粉末活性炭
膜
污染
阻力
膜污染模型
膜
污染
趋势
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职称材料
IMBR中膜污染类型随温度变化规律初探
被引量:
7
4
作者
余亚琴
徐微
+1 位作者
吕锡武
傅金祥
《安全与环境工程》
CAS
2008年第3期49-52,68,共5页
为研究一体式膜生物反应器(IMBR)中膜污染类型随温度的变化规律,探讨温度对膜污染类型的影响机制。首先对两种膜污染类型的基本数学模型做进一步推导。得出两种膜污染类型的判别模型;在此基础上结合动态实验结果考察了10~35℃范围...
为研究一体式膜生物反应器(IMBR)中膜污染类型随温度的变化规律,探讨温度对膜污染类型的影响机制。首先对两种膜污染类型的基本数学模型做进一步推导。得出两种膜污染类型的判别模型;在此基础上结合动态实验结果考察了10~35℃范围内6个温度条件下的膜污染状况,得出10℃、15℃条件下以滤饼层污染为主,20℃、25℃条件下同时存在着相当程度的膜孔堵塞污染与滤饼层污染。30℃、35℃条件下的污染类型接近于膜孔堵塞污染,即随着温度的升高膜污染类型由滤饼层污染逐渐向膜孔堵塞污染过渡。
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关键词
膜
生物反应器
膜
污染
类型
温度
膜
污染
数学
模型
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职称材料
题名
基于BiLSTM及权重组合策略的膜污染预测
1
作者
陈坤杰
张士航
劳裕婷
孙啸
贲宗友
柏钰
机构
南京农业大学工学院
滁州学院生物与食品工程学院
出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第6期684-690,共7页
基金
滁州市八大产业链强链补链攻坚项目(2022GJ011)
滁州市“双创之星”产业创新团队项目。
文摘
针对膜分离法回收谷朊粉加工废水中的蛋白质时极易出现的膜污染问题,提出了一种基于双向长短时记忆网络(Bi-directional long short-term memory,BiLSTM)的权重组合模型用于对膜污染状况的预测。以谷朊粉加工废水提取回收中试生产线采集的14个相关变量作为输入,以膜通量变化量作为输出,建立支持向量机模型(Support vector machine,SVM)、反向传播神经网络模型(Back propagation,BP)、随机森林模型(Random forest,RF)、广义回归神经网络模型(Generalized regression neural network,GRNN)4种基准模型和BiLSTM模型1种给定模型,通过误差倒数法计算基准模型与给定模型的权重,构建权重组合预测模型;最后以决定系数R^(2)和均方误差(MSE)为评价指标,分析单项模型与权重组合模型的预测性能。结果表明,权重组合模型能够综合单项模型优点,在性能上显著优于单项模型;其中BP+BiLSTM+RF模型R^(2)高达0.9906,具有较高的拟合精度;MSE为1.004 L^(2)/(h^(2)·m^(4)),在所有模型中最低,相较BP、BiLSTM和RF单项模型,分别降低46.05%、67.24%、50.81%。所开发的权重组合模型可用于谷朊粉加工废水蛋白回收处理时膜污染程度精确预测。
关键词
谷朊粉
膜
污染
预测
模型
权重组合策略
双向长短时记忆网络
Keywords
gluten
membrane contamination prediction model
weight combination strategy
bi-directional long short-term memory network
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
东江水膜污染物质的确定及污染机理研究
被引量:
7
2
作者
杨海燕
王灿
赵焱
鄢忠森
佘沛阳
梁恒
徐叶琴
李圭白
机构
广东粤海水务股份有限公司
哈尔滨工业大学市政环境工程学院
青岛理工大学环境与市政工程学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期8-14,共7页
基金
中国博士后科学基金(2015M581453)
文摘
为探讨东江水中引起超滤膜污染的成分及其污染机理,分别于旱季(11月底)和雨季初期(3月底)对东江水进行超滤膜污染试验,分析原水、超滤出水及化学清洗液亲疏水性及分子质量分布等水质特性,并采用膜堵塞模型对膜污染数据进行拟合.高效液相色谱(HPSEC)联合分峰技术(peak fitting)对水质进行分析发现,东江水中有机物的主要组分为生物聚合物(98 ku)、腐殖质(1 200 u)、腐殖质基本单元(610 u)及低分子中性物质(270 u).尽管雨季时东江水的生物聚合物和腐殖质组分较旱季时有所增多,两时期试验中的主要膜污染物质都是具有亲水性的生物聚合物及低分子中性物质.膜堵塞模型拟合膜污染过程的结果表明,生物聚合物在膜表面形成滤饼层及低分子中性组分标准堵塞(窄化膜孔)导致膜污染.
关键词
东江水
膜
污染
物质
亲疏水性
分子质量分布
膜污染模型
Keywords
Dongjiang River
foulants
hydrophobicity
molecular weight distribution
fouling modeling
分类号
X131 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响
被引量:
5
3
作者
孙丽华
阳兵兵
段茜
贺宁
俞天敏
机构
北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点试验室
北京建筑大学环境与能源工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2019年第21期265-270,共6页
基金
国家自然科学基金(51678027)资助
文摘
利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎不会影响膜通量的下降,处理腐殖酸类有机溶液的PAC最佳投加量为20mg/L;腐殖酸导致的膜污染以不可逆膜污染为主,其与滤饼层污染模型的拟合度最好;将超滤阶段分为初期黏附阶段与后期黏聚阶段,初期阶段导致的膜通量下降更加剧烈,后期阶段形成的滤饼层有效的拦截有机物避免直接接触超滤膜。
关键词
超滤
粉末活性炭
膜
污染
阻力
膜污染模型
膜
污染
趋势
Keywords
ultrafiltration
powdered activated carbon
membrane fouling resistance
membrane fouling model
membrane fouling trend
分类号
TU992.3 [建筑科学—市政工程]
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职称材料
题名
IMBR中膜污染类型随温度变化规律初探
被引量:
7
4
作者
余亚琴
徐微
吕锡武
傅金祥
机构
盐城工学院土木工程学院
东南大学环境工程系
沈阳建筑大学市政与环境工程学院
出处
《安全与环境工程》
CAS
2008年第3期49-52,68,共5页
基金
江苏省科技攻关计划项目(BE2001035)资助
文摘
为研究一体式膜生物反应器(IMBR)中膜污染类型随温度的变化规律,探讨温度对膜污染类型的影响机制。首先对两种膜污染类型的基本数学模型做进一步推导。得出两种膜污染类型的判别模型;在此基础上结合动态实验结果考察了10~35℃范围内6个温度条件下的膜污染状况,得出10℃、15℃条件下以滤饼层污染为主,20℃、25℃条件下同时存在着相当程度的膜孔堵塞污染与滤饼层污染。30℃、35℃条件下的污染类型接近于膜孔堵塞污染,即随着温度的升高膜污染类型由滤饼层污染逐渐向膜孔堵塞污染过渡。
关键词
膜
生物反应器
膜
污染
类型
温度
膜
污染
数学
模型
Keywords
MBR
membrane fouling type
temperature
fouling model
分类号
X703.1 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于BiLSTM及权重组合策略的膜污染预测
陈坤杰
张士航
劳裕婷
孙啸
贲宗友
柏钰
《农业机械学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
东江水膜污染物质的确定及污染机理研究
杨海燕
王灿
赵焱
鄢忠森
佘沛阳
梁恒
徐叶琴
李圭白
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响
孙丽华
阳兵兵
段茜
贺宁
俞天敏
《科学技术与工程》
北大核心
2019
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
IMBR中膜污染类型随温度变化规律初探
余亚琴
徐微
吕锡武
傅金祥
《安全与环境工程》
CAS
2008
7
在线阅读
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职称材料
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