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基于PIWT-IPSO-BP的污水厂出水COD含量的预测模型
被引量：
1
1
作者
张净
窦慧芸
+1 位作者
蒋武
刘晓梅
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第9期15-20,28,共7页
在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物...
在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物的产量和质量,进而对农作物生产的可持续性构成挑战。因此,有必要精确预测污水处理厂出水COD浓度的变化趋势,从而促进其在农业灌溉中的有效应用。研究结合了改进的小波变换、改进的粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法和反向传播BP(Back Propagation,BP)神经网络作为预测模型。鉴于COD受到众多因素的影响,这些因素之间存在复杂的耦合关系,采用PCA进行特征提取。考虑到数据采集的过程中不可避免的噪声干扰,应用小波降噪对原始数据进行处理,以确保数据质量,提高模型准确性。在此基础上,基于BP神经网络算法构建污水处理厂出水COD的预测模型。为了解决BP神经网络参数选择可能遇到的盲目性问题,引入改进的粒子群算法对模型进行参数优化,以提高预测精度。实验结果表明,提出的PIWT-IPSO-BP模型预测效果良好,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.222、0.386和0.984。该模型在一定程度上改善了数据噪声、多因子制约等问题,为污水循环利用技术应用于农业灌溉方面提供了参考依据。
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关键词
化学需氧量
预测模型
小波变换
粒子群优化算法
BP神经网络
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职称材料
梯度过滤工艺对地表雨水径流净化规律
2
作者
常铖炜
董进波
+3 位作者
汤燕
马顺博
熊新港
解清杰
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期720-727,共8页
通过采样分析确定了某高教区雨水径流中SS,COD,TN,NH_(3)-N,TP的时间质量浓度均值(EMC_(s)),综合比选了不同种类过滤介质的透水、抗堵塞性能和截污性能,探究了梯度过滤工艺应用于雨水径流处理时对于过滤系统抗堵塞能力和截污能力的改善...
通过采样分析确定了某高教区雨水径流中SS,COD,TN,NH_(3)-N,TP的时间质量浓度均值(EMC_(s)),综合比选了不同种类过滤介质的透水、抗堵塞性能和截污性能,探究了梯度过滤工艺应用于雨水径流处理时对于过滤系统抗堵塞能力和截污能力的改善情况.结果表明:该高教区雨水径流污染严重;各种类过滤介质的过滤速度和过滤压力之间呈线性关系,过滤介质单位面积质量越大或过滤精度越高,其透水、抗堵塞性能越差,截污能力越强;以单位面积质量为300 g/m^(2)的土工布作为过滤介质时,出水满足国标《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2019)要求;梯度过滤工艺相较于单级梯度过滤工艺能有效改善梯度过滤系统的抗堵塞性能和截污性能,以150目规格尼龙网作为第一级梯度过滤介质、以300 g/m^(2)土工布作为第二级过滤介质时,梯度过滤系统抗堵塞性能、污染物截污性能最佳.
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关键词
雨水径流
梯度过滤
土工布
尼龙网
物理过滤工艺
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职称材料
低温下A/MBBR反应器快速启动的工艺参数
3
作者
董进波
王帆
+2 位作者
阿琼
解清杰
韩松
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期95-101,共7页
为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究...
为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究反应器在挂膜启动时期对污水中化学需氧量、NH 3-H和总磷的处理效果,得到了启动时期反应器在不同工况水平下的运行效果;通过研究反应器内填料上固体生物膜的质量变化,得到不同工况水平下生物膜增长速率;通过研究生物膜的产气速率,得到了不同工况水平下反应器生物膜总比呼吸速率和内源比呼吸速率.通过比较反应器运行效果和填料上生物膜的活性及呼吸速率,得到了A/MBBR反应器在8~12℃下自然挂膜启动的最佳工艺参数:填充率为40%、回流比为20%、水力停留时间为8 h时,该工况下能够兼顾污染物去除率、生物膜生长速率和生物膜活性,是最佳的启动条件,预计可缩短23%的启动时间.
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关键词
高寒缺氧地区
农村生活污水
A/MBBR反应器
快速启动
工艺参数
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职称材料
题名
基于PIWT-IPSO-BP的污水厂出水COD含量的预测模型
被引量：
1
1
作者
张净
窦慧芸
蒋武
刘晓梅
机构
江苏大学电气信息工程学院
镇江市水业有限责任公司
江苏科茂信息技术
有限
公司
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第9期15-20,28,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1606600)
文摘
在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物的产量和质量,进而对农作物生产的可持续性构成挑战。因此,有必要精确预测污水处理厂出水COD浓度的变化趋势,从而促进其在农业灌溉中的有效应用。研究结合了改进的小波变换、改进的粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法和反向传播BP(Back Propagation,BP)神经网络作为预测模型。鉴于COD受到众多因素的影响,这些因素之间存在复杂的耦合关系,采用PCA进行特征提取。考虑到数据采集的过程中不可避免的噪声干扰,应用小波降噪对原始数据进行处理,以确保数据质量,提高模型准确性。在此基础上,基于BP神经网络算法构建污水处理厂出水COD的预测模型。为了解决BP神经网络参数选择可能遇到的盲目性问题,引入改进的粒子群算法对模型进行参数优化,以提高预测精度。实验结果表明,提出的PIWT-IPSO-BP模型预测效果良好,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.222、0.386和0.984。该模型在一定程度上改善了数据噪声、多因子制约等问题,为污水循环利用技术应用于农业灌溉方面提供了参考依据。
关键词
化学需氧量
预测模型
小波变换
粒子群优化算法
BP神经网络
Keywords
chemical oxygen demand
predictive model
wavelet transform
particle swarm optimization algorithm
back propagation neural network
分类号
TV11 [水利工程—水文学及水资源]
X832 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
梯度过滤工艺对地表雨水径流净化规律
2
作者
常铖炜
董进波
汤燕
马顺博
熊新港
解清杰
机构
江苏大学环境与安全工程学院
镇江市水业有限责任公司
江苏满江春城市规划设计研究
有限责任公司
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期720-727,共8页
基金
西藏自治区科技厅重点研发计划项目(XZ202201ZY0018N,XZ202301ZY0002N)
镇江市科技计划项目(SH2021012)。
文摘
通过采样分析确定了某高教区雨水径流中SS,COD,TN,NH_(3)-N,TP的时间质量浓度均值(EMC_(s)),综合比选了不同种类过滤介质的透水、抗堵塞性能和截污性能,探究了梯度过滤工艺应用于雨水径流处理时对于过滤系统抗堵塞能力和截污能力的改善情况.结果表明:该高教区雨水径流污染严重;各种类过滤介质的过滤速度和过滤压力之间呈线性关系,过滤介质单位面积质量越大或过滤精度越高,其透水、抗堵塞性能越差,截污能力越强;以单位面积质量为300 g/m^(2)的土工布作为过滤介质时,出水满足国标《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2019)要求;梯度过滤工艺相较于单级梯度过滤工艺能有效改善梯度过滤系统的抗堵塞性能和截污性能,以150目规格尼龙网作为第一级梯度过滤介质、以300 g/m^(2)土工布作为第二级过滤介质时,梯度过滤系统抗堵塞性能、污染物截污性能最佳.
关键词
雨水径流
梯度过滤
土工布
尼龙网
物理过滤工艺
Keywords
rainwater runoff
gradient filtration
geotextile
nylon mesh
physical filtration process
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
低温下A/MBBR反应器快速启动的工艺参数
3
作者
董进波
王帆
阿琼
解清杰
韩松
机构
镇江市水业有限责任公司
江苏满江春城市规划设计研究
有限责任公司
江苏大学环境与安全工程学院
西藏自治区生态环境监测中心
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期95-101,共7页
基金
西藏自治区科技厅重点研发计划项目(XZ202201ZY0018N,XZ202301ZY0002N)
镇江市科技计划项目(社会发展)(SH2021012)。
文摘
为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究反应器在挂膜启动时期对污水中化学需氧量、NH 3-H和总磷的处理效果,得到了启动时期反应器在不同工况水平下的运行效果;通过研究反应器内填料上固体生物膜的质量变化,得到不同工况水平下生物膜增长速率;通过研究生物膜的产气速率,得到了不同工况水平下反应器生物膜总比呼吸速率和内源比呼吸速率.通过比较反应器运行效果和填料上生物膜的活性及呼吸速率,得到了A/MBBR反应器在8~12℃下自然挂膜启动的最佳工艺参数:填充率为40%、回流比为20%、水力停留时间为8 h时,该工况下能够兼顾污染物去除率、生物膜生长速率和生物膜活性,是最佳的启动条件,预计可缩短23%的启动时间.
关键词
高寒缺氧地区
农村生活污水
A/MBBR反应器
快速启动
工艺参数
Keywords
frigid and anoxic areas
rural domestic sewage
A/MBBR
rapid start-up
process parameters
分类号
X703 [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PIWT-IPSO-BP的污水厂出水COD含量的预测模型
张净
窦慧芸
蒋武
刘晓梅
《中国农村水利水电》
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
梯度过滤工艺对地表雨水径流净化规律
常铖炜
董进波
汤燕
马顺博
熊新港
解清杰
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
低温下A/MBBR反应器快速启动的工艺参数
董进波
王帆
阿琼
解清杰
韩松
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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