2-3-6-2-  راهكارهای کاهش گرفتگی غشا: 27
2-4- نمونه ای از تحقیقات انجام گرفته در دنیا (MBR) 27
2-5- جمع بندی 35
فصل 3-    مواد و روش های مورد استفاده در تحقیق 36
3-1- مقدمه       36
3-2- هدف تحقیق 37
3-3- پایلوت بیوراکتور غشایی (MBR) 37
3-3-1-   مخزن بیوراکتور 38
3-3-1-1-  مدول غشایی .. 39
3-3-1-2-  پمپ مکش    41
3-3-1-3-  فشارسنج    41
3-3-1-4-  پمپ بکواش………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………… 42
3-3-1-5-  سیستم هوا دهی .. 43
3-3-2-   مخزن یا حوضچه آنوکسیک 44
3-3-3-   مخزن یا حوضچه بی هوازی 45
3-3-4-   مخزن تغذیه پایلوت 46
3-4- محل استقرار پایلوت 47
3-5- راه اندازی و بهره برداری از پایلوت 48
3-6- آزمایشات انجام شده 49
3-6-1-   اندازه گیری BOD 49
3-6-2-   اندازه گیری COD 50
3-6-3-   اندازه گیری TP، NH₄، NO₃ 50
3-6-4-   اندازه‌گیری PH 50
3-6-5-   اندازه‌گیری MLSS و MLVSS 51
فصل 4- تئوری مدل سازی با شبکه عصبی 52
4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………. ………………………………….. 52
4-2- ایده شبکه های عصبی مصنوعی 53
4-3- نحوه عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی 55
4-4- شبكه عصبی مصنوعی 58
4-4-1-   شبكه‎های تک لایه 58
4-4-2-   شبكه‎های چند لایه 59
4-5- توابع تحریك شبكه‎های عصبی 61
4-5-1-   تابع تحریك پله‌‌ای 61
4-5-2-   تابع تحریك خطی 61
4-5-3-   توابع تحریك سیگموید 61
4-6- بایاس……………………………………………………………………………………………………. ………………………………….. 62
4-7- آموزش شبكه عصبی 63
4-8- مدهای عملكردی شبكه عصبی 63
4-9- شبكه عصبی تابع بنیادی شعاعی (RBF) 64
4-9-1-   نكات قابل توجه در خصوص شبكه‎ تابع بنیادی شعاعی 65
4-9-1-1-  نرمال سازی بردارهای ورودی 67
4-9-2-   آموزش شبكه RBF 68
فصل 5-    تحلیل و تفسیر نتایج 69
5-1- نتایج آزمایشات 69
5-2- نتایج فاضلاب شهری 70
5-2-1-   نتایج آزمایشات BOD 70
5-2-2-   نتایج آزمایشات COD 73
5-2-3-   نتایج آزمایشات NH₄ 76
5-2-4-   نتایج آزمایشات TP 78
5-2-5-   نتایج آزمایشات TSS 79
5-2-6-   نتایج آزمایشات PH 80
5-3- نتایج فاضلاب صنعتی 81
5-3-1-   نتایج آزمایشات BOD 81
5-3-2-   نتایج آزمایشات COD 84
5-3-3-   نتایج آزمایشات NH₄ 87
5-3-4-   نتایج آزمایشات TP 89
5-3-5-   نتایج آزمایشات TSS 90
5-4- نتایج اختلاط فاضلاب شهری و صنعتی 91
5-4-1-   نتایج آزمایشات BOD 91
5-4-2-   نتایج آزمایشات COD 95
5-4-3-   نتایج آزمایشات NH₄ 97
5-4-4-   نتایج آزمایشات TP 100
5-4-5-   نتایج آزمایشات TSS 101
5-5- نتایج مدل سازی برای فاضلاب مختلط 102
5-5-1-   مدل سازی BOD خروجی 103
5-5-2-   مدل سازی COD خروجی 107
5-5-3-   مدل سازی NH₄ خروجی 111
5-5-4-   مدل سازی TP خروجی 115
فصل 6-    نتیجه گیری و پیشنهادات 120
6-1- نتیجه گیری 120
6-2- پیشنهادات 122
فهرست مراجع 123
پیوست   127
فهرست جدول‌ها
عنوان                                            صفحه
جدول( ‏2‑1) مزایا و معایب چیدمان مدول غشایی در حالت غوطه‌ور و خارج از بیوراکتور 13
جدول( ‏2‑2) مقایسه اشکال مختلف غشاهای مورد استفاده در MBR از جنبه های گوناگون 22
جدول( ‏2‑3) مزایا و معایب هر یک از اشکال غشاهای مورد استفاده در MBR 22
جدول( ‏3‑1) مشخصات غشاء هالو فایبر مورد استفاده در پایلوت 40
جدول( ‏3‑2) ویژگی‌های فاضلاب ورودی تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان (مقادیر بحرانی) 49
جدول( ‏5‑1) مشخصات متغییر های ورودی و خروجی در شبکه عصبی مصنوعی 102
جدول( ‏5‑2) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت جداگانه 105
جدول( ‏5‑3) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه دو تایی 106
جدول( ‏5‑4) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه سه تایی 106
جدول( ‏5‑5) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه چهار تایی 107
جدول( ‏5‑6) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت جداگانه 109
جدول( ‏5‑7) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه دو تایی 110
جدول( ‏5‑8) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه سه تایی 110
جدول( ‏5‑9) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه چهار تایی 111
جدول( ‏5‑10) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت جداگانه 113
جدول( ‏5‑11) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه دو تایی 114
جدول( ‏5‑12) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه سه تایی 114
جدول( ‏5‑13) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه چهار تایی 115
جدول( ‏5‑14) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت جداگانه 117
جدول( ‏5‑15) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه دو تایی 118
جدول( ‏5‑16) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه سه تایی 118
جدول( ‏5‑17) مشخصات مربوط به مدل حاصل از متغییر های ورودی به صورت گروه چهار تایی 119
فهرست شكل‌‌ها
عنوان                                            صفحه
شکل( ‏2‑1) طرح شماتیک دو بعدی از یک سیستم بیوراکتور غشایی 9

شکل( ‏2‑2) نحوه تجزیه بیولوژیکی و جداسازی فیزیکی در سیستم بیوراکتور غشایی 11
شکل( ‏2‑3) بیوراکتور غشایی در دو حالت غوطه‌ور و خارج از بیوراکتور 12
شکل( ‏2‑4) انواع بیوراکتورهای غشایی از حیث فرآیند كلی 14
شکل( ‏2‑5) تقسیم بندی انواع غشاء ها بر اساس دامنه جداسازی 18
شکل( ‏2‑6) غشا مسطح مورد استفاده در بیوراکتورهای غشایی 20
شکل( ‏2‑7) غشا هالو فایبر یا رشته ای مورد استفاده در بیوراکتورهای غشایی 21
شکل( ‏2‑8) غشای اسپیرال 22
شکل( ‏2‑9) انواع غشا از حیث کاربری فیلتراسیون 24
شکل( ‏2‑10) شكل شماتیك انواع مکانیزم‌های گرفتگی 25
شکل( ‏3‑1) مخزن بیوراکتور غشایی به همراه متعلقات مربوط به آن 38
شکل( ‏3‑2) غشاء هالو فایبر و متعلقات آن در مخزن بیوراکتور غشایی 39
شکل( ‏3‑3) غشاء هالو فایبر و لوله های متصل به آن 41
شکل( ‏3‑4) پمپ مکش مورد استفاده در پایلوت 41
شکل( ‏3‑5) فشار سنج 42
شکل( ‏3‑6) پمپ بکواش 42
شکل( ‏3‑7) غشاء هالو فایبر و لوله های متصل به آن 43
شکل( ‏3‑8) آرایش هواده ها در بیوراکتور 44
شکل( ‏3‑9) حوضچه آنوکسیک مورد استفاده در پایلوت 45
شکل( ‏3‑10) حوضچه بی هوازی مورد استفاده در پایلوت 46
شکل( ‏3‑11) پمپ تغذیه و مخزن تغذیه پایلوت 47
شکل( ‏3‑12) پایلوت بیوراکتور غشایی واقع در تصفیه خانه اکباتان تهران 48
شکل( ‏3‑13) دستگاه اسپکتروفوتومتر جهت اندازه گیری میزان نمونه ها 50
شکل( ‏3‑14) دستگاه PH متر 51
شکل( ‏4‑1) شمایی از نواحی اصلی یك نرون بیولوژیكی 56
شکل( ‏4‑2) شمایی از ساختار یك نرون مصنوعی 56
شکل( ‏4‑3) شمایی از ساختار یك شبكه تک لایه 59
شکل( ‏4‑4) شمایی از ساختار یك شبكه دو لایه 60
شکل( ‏4‑5) منحنی نمایش تابع تحریك نرون های RBF 65
شکل( ‏4‑6) مسطح پاسخ یك نرون RBF با دو ورودی 66

یک مطلب دیگر :

شکل( ‏4‑7) ساختار یك شبكه RBF 68
شکل( ‏5‑1) تغییرات غلظت BOD ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 70
شکل( ‏5‑2) تغییرات غلظت MLSS و MLVSS و درصد MLVSS/MLSS نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 71
شکل( ‏5‑3) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی K و K_s بر حسب BOD 72
شکل( ‏5‑4) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی Y و K_d بر حسب BOD 73
شکل( ‏5‑5) تغییرات غلظت COD ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 74
شکل( ‏5‑6) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی K و K_s بر حسب COD 75
شکل( ‏5‑7) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی Y و K_d بر حسب COD 75
شکل( ‏5‑8) تغییرات غلظت NH₄ ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 76
شکل( ‏5‑9) تغییرات غلظت NO₃ ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 77
شکل( ‏5‑10) تغییرات غلظت TP ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 78
شکل( ‏5‑11) تغییرات غلظت TSS ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 79
شکل( ‏5‑12) تغییرات غلظت PH ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 80
شکل( ‏5‑13) تغییرات غلظت BOD ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 81
شکل( ‏5‑14) تغییرات غلظت MLSS و MLVSS و درصد MLVSS/MLSS نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 82
شکل( ‏5‑15) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی K و K_s بر حسب BOD 83
شکل( ‏5‑16) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی Y و K_d بر حسب BOD 84
شکل( ‏5‑17) تغییرات غلظت COD ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 85
شکل( ‏5‑18) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی K و K_s بر حسب COD 86
شکل( ‏5‑19) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی Y و K_d بر حسب COD 86
شکل( ‏5‑20) تغییرات غلظت NH₄ ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 87
شکل( ‏5‑21) تغییرات غلظت NO₃ ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 88
شکل( ‏5‑22) تغییرات غلظت PH ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 89
شکل( ‏5‑23) تغییرات غلظت TP ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 90
شکل( ‏5‑24) تغییرات غلظت TSS ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 91
شکل( ‏5‑25) تغییرات غلظت BOD ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 92
شکل( ‏5‑26) تغییرات غلظت MLSS و MLVSS و درصد MLVSS/MLSS نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 93
شکل( ‏5‑27) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی K و K_s بر حسب BOD 94
شکل( ‏5‑28) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی Y و K_d بر حسب BOD 94
شکل( ‏5‑29) تغییرات غلظت COD ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 95
شکل( ‏5‑30) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی K و K_s بر حسب COD 96
شکل( ‏5‑31) منحنی تعیین ثابت‌های سینتیکی زیستی Y و K_d بر حسب COD 97
شکل( ‏5‑32) تغییرات غلظت NH₄ ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 98
شکل( ‏5‑33) تغییرات غلظت NO₃ ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 99
شکل( ‏5‑34) تغییرات غلظت PH ورودی و خروجی نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 100
شکل( ‏5‑35) تغییرات غلظت TP ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 101
شکل( ‏5‑36) تغییرات غلظت TSS ورودی و خروجی و درصد حذف نسبت به زمان ماند هیدرولیکی 102
شکل( ‏5‑37)مدل مربوط به غلظت BOD خروجی برای داده های تست و مشخصات آن 103
شکل( ‏5‑38)مدل مربوط به غلظت BOD خروجی برای داده های آموزش و مشخصات آن 104
شکل( ‏5‑39)مدل مربوط به غلظت BOD خروجی برای داده های کل و مشخصات آن 104
شکل( ‏5‑40)مدل مربوط به غلظت COD خروجی برای داده های تست و مشخصات آن 107
شکل( ‏5‑41)مدل مربوط به غلظت COD خروجی برای داده های آموزش و مشخصات آن 108
شکل( ‏5‑42)مدل مربوط به غلظت COD خروجی برای داده های کل و مشخصات آن 108
شکل( ‏5‑43)مدل مربوط به غلظت NH₄ خروجی برای داده های تست و مشخصات آن 111
شکل( ‏5‑44)مدل مربوط به غلظت NH₄ خروجی برای داده های آموزش و مشخصات آن 112
شکل( ‏5‑45)مدل مربوط به غلظت NH₄ خروجی برای داده های کل و مشخصات آن 112
شکل( ‏5‑46)مدل مربوط به غلظت TP خروجی برای داده های تست و مشخصات آن 115
شکل( ‏5‑47)مدل مربوط به غلظت TP خروجی برای داده های آموزش و مشخصات آن 116
شکل( ‏5‑48)مدل مربوط به غلظت TP خروجی برای داده های کل و مشخصات آن 116