国家自然科学基金(50808130)
- 作品数：12 被引量：16H指数：3
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- 相关领域：自动化与计算机技术环境科学与工程化学工程更多>>
- 膜电渗透装置分离戊二醛-水及电场对聚砜膜的影响
- 2022年
- 为了发掘电场作为膜分离过程推动力的巨大潜力,强化近似匀强电场下的膜分离传质过程,采用自主设计的膜电渗透装置对具有极性差异的戊二醛-水物系进行无相变的分离。结果表明:在膜的两侧施加电场后,纯水和戊二醛-纯水物系的膜通量均有所增加;戊二醛-纯水物系的膜通量相较于单一纯水的膜通量有所减少,从而证明电场对极性大的物质的作用力较强;随着电压的增大、电场强度不断增强,电场对体系中极性分子的作用力也不断增大;施加电场后,渗透液中戊二醛的含量扩大了1.6~2.5倍;对渗透膜本身而言,电场的存在使聚砜膜的亲水性降低,并且聚砜膜的表面结构没有因为弱化匀强电场的存在而发生显著的变化,但是电场的施加能够产生与强吸电子基团存在时同样的效果,从而出现醛基中C=O伸缩振动强吸收峰,该极性共价键的突出说明了在电场对物质极性的增强具有明显的作用。
- 王韬曹利娜李赛纪志超
- 关键词：膜分离聚砜膜
- 基于遗传算法优化的RBF神经网络在MBR膜污染仿真预测中的研究被引量：3
- 2016年
- 膜污染问题是影响MBR推广应用的主要障碍。针对该问题,首先运用主成分分析法确定影响膜污染的主要因子为MLSS、操作压力及温度,然后建立基于RBF神经网络的预测模型,再利用遗传算法对预测模型的四个参数进行优化,使得整个网络模型达到全局最优。最后将预测结果与样本数据对比,结果显示,基于GA-RBF的膜污染模拟仿真器在收敛速度、预测精度等方面比单纯的RBF网络有较大提高,达到了预期目标。
- 汤佳李春青
- 关键词：MBR膜通量RBF神经网络遗传算法
- MBR膜污染的智能模拟预测方法研究被引量：8
- 2013年
- 针对MBR膜污染因子较为复杂且各因子之间相互交叉,首先用主元分析法实现输入变量的降维和去相关,求出影响膜污染最为明显的三大因素:混合液悬浮固体、总阻力和操作压力,接着用BP神经网络建立这三大参数与表征膜污染程度大小的膜通量之间关系的MBR智能仿真系统模型,同时针对BP网络自身的缺陷,引进遗传算法,采用GA优化BP网络权值和阈值,最终建立基于GABP神经网络的MBR膜污染预测模型;网络训练时使用的数据是在不同操作条件下,采用孔径为0.2μm的聚偏氟乙烯微滤膜处理生活污水时得到的膜通量实验数据,最后用训练好的GA-BP神经网络对膜通量进行预测;研究结果表明,与传统BP算法相比,GA-BP神经网络算法能更快实现收敛,提高运算速度以及膜通量预测的准确度。
- 闫宏英李春青
- 关键词：遗传算法主成分分析法膜生物反应器膜通量
- MBR单根中空纤维膜丝的CFD模拟仿真与研究被引量：1
- 2018年
- 在对MBR膜生物反应器的模拟仿真中,我们曾使用计算流体动力学(CFD)的相关软件建立MBR中空纤维膜的二维模型,并成功模拟出流体在中空纤维膜区域的流动现象。为了后期提高中空纤维膜的模拟效果,我们可以考虑先将单根中空纤维膜丝放进膜组件中,并建立三维模型进行模拟,计算和观察,为扩展到多根中空纤维膜丝的研究做好前期的工作。在模拟中,由于中空纤维膜管壁小孔的数量规模达十亿数量级,在建模阶段画出大量的小孔并不现实。所以,在模拟时,我们引入多孔介质的思想,将中空纤维膜的管壁定义为多孔介质区域,从而完成对中空纤维膜管壁小孔的模拟。在之后进行的CFD数值求解的计算中,我们采用比较精确的有限体积法求解离散方程,经迭代100次后,我们可以从残差曲线图中看到所有值均低于阈值,呈收敛状态。模拟结果表明,通过CFD相关软件对单根中空纤维膜丝的模拟[1],基本符合流体的实际流动现象。
- 穆怀珑李春青王韬
- 关键词：MBR中空纤维膜计算流体力学有限体积法多孔介质
- 基于Haar小波分析改进的多元线性回归算法在MBR中的应用
- 2018年
- 用MBR系统进行污水处理时,经常会遇到有大量的污泥被截留在膜表面的现象,该现象会造成膜污染,影响MBR系统处理污水的效果,因此我们需要解决的问题就是如何预测MBR系统中的污泥量以便及时清理污泥。为了解决该问题,本文利用基于Haar小波分析改进的多元线性回归算法对MBR系统中的污泥表观产率系数进行预测。通过实验,我们将预测结果与实际系统结果做对比,发现该算法达到了能够准确预测污泥表观产率系数的预期效果,解决了预测MBR系统中污泥量的问题,对提高MBR系统处理污水效果具有一定的价值。
- 张明李春青王韬王海涛
- 关键词：MBR
- 模糊推理在MBR膜通量仿真中的研究
- 2015年
- 当前,将MBR大规模推广并加以应用的过程中最大的阻碍是膜污染问题。运用模糊推理方法将MBR系统的混合液污泥浓度(MLSS)、操作压力、温度等输入参数转换成模糊集,并用改进的基于梯度的实时学习算法进行模糊计算;将通过计算得到的膜通量的模糊值反模糊化,得出系统膜通量的明确评价值。这样就可以找出在膜通量最大情况下的输入参数,以便改进输入参数,达到更好的出水水质。该方法能够使传统的梯度下降方法中所存在的收敛速度和震荡之间的冲突问题从根本上得到解决,并且仿真计算结果与实际实验情况相符。
- 杨雅雯李春青
- 关键词：膜生物反应器膜通量模糊推理系统模糊集
- CFD在气升式MBR中的模型建立及计算研究
- 2019年
- 膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)是一种将生物降解与膜的高效分离技术相结合的污水处理与回收技术,在实际的生产过程中,膜污染会造成膜的透过性与分离性不可逆的变化。本文用CFD构建了气升式MBR曝气过程中液体流动的计算模型,经检验该模型计算结果收敛,然后用此模型研究了气升式MBR的挡板对膜组件内液体以及膜表面剪切力的影响。通过FLUENT软件计算出无挡板MBR和气升式MBR两种不同膜组件构型的液体流线图以及剪切力云图,对比发现气升式MBR的挡板具有加速液体循环和提高膜表面平均剪切力的作用,气升式MBR的挡板使得膜组件中的液体围绕着挡板循环流动,循环流动的液体不仅提高了膜组件内液体的流速,而且能够在膜组件的两侧形成大半径的涡旋区,使膜表面各个区域的平均剪切力都有了显著提升。这使得气升式MBR在减缓膜污染和提高曝气效率方面都有着无挡板MBR所不具备的优势。
- 秦煜炜李春青张桂玲王韬王海涛
- 关键词：膜污染计算流体力学剪切力
- Adaboost-BP在MBR膜污染中的应用研究被引量：3
- 2016年
- 研究MBR膜通量进行膜污染预测是当今污水处理研究领域的重要课题之一,膜污染直接导致的结果是膜通量的下降。由于传统BP神经网络预测MBR膜通量存在局部极小值及模型的泛化能力较差的缺点,本文利用AdaBoost算法优化传统的BP神经网络,建立了AdaBoost-BP预测模型,并将该模型运用到MBR膜通量的预测中。通过预测数据和实验数据的对比,得出该模型的可行性,同时将其对比传统的BP神经网络模型,说明AdaBoost-BP预测模型具有更高的预测精度。
- 胡文博李春青任淑霞
- 关键词：MBR膜通量
- 膜生物反应器膜污染的随机森林预测模型被引量：4
- 2015年
- 生物反应器(MBR)工艺在现代污水处理中扮演着重要的角色,然而膜污染严重影响了MBR工艺的性能,膜污染导致的最直接的后果就是膜通量的下降,膜通量的下降直接影响MBR污水处理的效果。为了有效、快速地预测MBR膜通量,利用随机森林(RF)算法建立MBR膜通量预测模型。选取影响膜通量的主要因子作为随机森林预测模型的输入,膜通量作为输出,建立MBR膜通量影响因素和MBR膜通量之间的非线性关系。首先利用训练集在随机森林预测模型上进行训练,然后用训练好的随机森林预测模型进行膜通量预测。通过预测数据和实验数据的对比,得出该算法对膜通量有较高的预测精度;为了进一步验证该算法的有效性,建立了BP神经网络预测模型,将两者进行比较,对比结果表明随机森林预测模型具有更高的预测精度。
- 李威威李春青聂敬云王韬
- 关键词：生物反应器膜通量BP神经网络
- 中值滤波分析改进的多元线性回归算法对MBR污泥龄的计算
- 2019年
- 用MBR系统进行污水处理时,经常会遇到有大量的污泥被截留在膜表面的现象,该现象会造成膜污染, 影响MBR系统处理污水的效果。研究发现,通过预测MBR系统的污泥龄,可以使工作人员及时采取相应措施来控制膜污染,以此来达到减缓膜污染的目的。为了解决该问题,本文首先利用多元线性回归算法对MBR系统中的污泥龄进行预测,但是误差稍大。然后采用中值滤波分析改进的多元线性回归算法预测污泥龄,预测结果表明,改进后的算法更准确,与实际值误差更小,解决了准确预测污泥龄的问题,对提高MBR系统处理污水效果具有一定的参考价值。
- 高珊李春青
- 关键词：MBR中值滤波
