支持向量機(jī)在MBR仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，MBR)是將膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器技術(shù)結(jié)合而成的一種新型污水處理工藝。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，膜污染嚴(yán)重影響MBR工藝的性能，并且造成較大MBR的能耗，膜污染導(dǎo)致的最直接的后果就是膜通量下降，所以膜通量大小是膜污染程度的重要表征。因此，研究膜污染影響因素，確定膜通量的變化率，并用智能化仿真模型描述膜污染過(guò)程已經(jīng)成為當(dāng)今MBR模擬仿真系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。
　　 本文首先從理論上對(duì)膜分離工

2、藝、膜污染的形成機(jī)制、膜污染的影響因素等MBR工藝的基本原理進(jìn)行深入分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)勞倫斯和麥卡蒂模型和MBR動(dòng)力學(xué)模型等已有的MBR數(shù)學(xué)模型進(jìn)行綜合研究，并將這些模型的參數(shù)進(jìn)一步的分解細(xì)化，從數(shù)學(xué)模型入手，對(duì)各種膜污染的影響參數(shù)進(jìn)行主成分分析，求出對(duì)膜污染影響最為明顯的三大因素：混合液懸浮固體(MLSS)、操作壓力(△P)和溫度T。本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，結(jié)合具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照事先確定的準(zhǔn)則，通過(guò)線性回歸和多項(xiàng)式回歸，建立了三大

3、參數(shù)與膜通量的MBR智能仿真系統(tǒng)模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)膜通量較好的預(yù)測(cè)。
　　 針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)思想建立的MBR智能仿真系統(tǒng)模型的不足，本文采用粒子群算法對(duì)所建立的仿真模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并且求解以仿真模型輸出變量(膜通量)的變化率為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問(wèn)題。通過(guò)采用MATLAB強(qiáng)大的仿真計(jì)算能力來(lái)編程驗(yàn)證，結(jié)果表明，優(yōu)化后的MBR智能仿真模型能夠更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)膜通量，并且通過(guò)對(duì)仿真模型的尋優(yōu)過(guò)程使得仿真模型能夠合理的模擬MBR膜污染過(guò)程。本