BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在超濾膜通量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、膜分離過程作為一門新型的分離、濃縮、提純及凈化高新技術(shù)，具有能耗低、單級(jí)分離效率高、過程簡單、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，它已成為解決當(dāng)代能源、資源和環(huán)境污染等問題的重要高新技術(shù)及可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。但在膜的實(shí)際應(yīng)用中膜污染的存在卻限制了膜自動(dòng)化、規(guī)?；?、最優(yōu)化的應(yīng)用，因此準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)膜污染存在的情況下膜組件通量的變化規(guī)律就成為膜領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的重要問題之一。 實(shí)際水處理過程中常見的多組分系統(tǒng)從過濾初期到達(dá)最終狀態(tài)之前是一個(gè)非平衡的動(dòng)

2、態(tài)過程，所以傳統(tǒng)的理論模型無法完成對(duì)這個(gè)過程的描述?；谥苯臃治鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法顯示出了它的優(yōu)勢(shì)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是這些方法中的一種。本論文探索用BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)超濾過程的膜通量隨時(shí)間變化狀態(tài)進(jìn)行模擬。本研究采用的超濾膜為美國Millipore公司的截留分子量(MWCO)十萬的板式膜，材質(zhì)為聚偏氟乙烯(PVDF)，進(jìn)行不同條件下的混凝超濾組合實(shí)驗(yàn)。為了提高實(shí)驗(yàn)精度，本實(shí)驗(yàn)采用超濾自動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了操作條件的自動(dòng)控制和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。利

3、用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并首次采用：B-P傳統(tǒng)算法、動(dòng)量．自適應(yīng)學(xué)習(xí)率調(diào)整算法和Levenberg-Marquardt算法，同時(shí)進(jìn)行建模，比較三種算法的優(yōu)劣。結(jié)果表明，新算法Levenberg-Marquardt算法網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)時(shí)間最短，精度最高。 另外，本文使用MATHCAD數(shù)學(xué)分析軟件，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)4個(gè)理論模型，標(biāo)準(zhǔn)堵塞模型、完全堵塞模型、中間堵塞模型、濾餅層模型中的參數(shù)進(jìn)行求取，根據(jù)平均相對(duì)誤差來分析模擬精度，并用最佳理論模型的結(jié)果與神經(jīng)