基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的厭氧序批式反應(yīng)器堿度需求預(yù)測.pdf

1、厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)是間歇運(yùn)行、序批進(jìn)料、具有高度非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特征的高速厭氧反應(yīng)器，對(duì)自動(dòng)控制的精度要求較高。目前對(duì)于ASBR反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)的有效控制在很大程度上依賴于對(duì)生物反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)的正確模擬。由于生化反應(yīng)及影響生化反應(yīng)的反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測出的結(jié)果往往與現(xiàn)實(shí)相差過大。為了能有效的控制ASBR反應(yīng)器的運(yùn)行參數(shù)，需要建立一個(gè)具有較高精度的數(shù)學(xué)模型。 在ASBR反應(yīng)器中，pH值是影響厭氧消化過程的重

2、要因素。厭氧微生物對(duì)pH值范圍有嚴(yán)格的要求，而厭氧體系的pH值實(shí)際上是由反應(yīng)器內(nèi)的緩沖體系所控制的。因此，進(jìn)水堿度不僅是影響厭氧生物處理工藝性能的環(huán)境因素，也可以作為厭氧體系中調(diào)節(jié)pH值的控制條件。由于進(jìn)水中有機(jī)負(fù)荷和堿度對(duì)厭氧消化液中的堿度和pH值，特別是反應(yīng)初期產(chǎn)酸階段的堿度和pH值有顯著影響。因此，為了保證ASBR反應(yīng)器穩(wěn)定、高效和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，有必要對(duì)不同進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷和堿度條件下運(yùn)行的ASBR反應(yīng)器中的堿度需求規(guī)律和最小pH值進(jìn)行

3、研究和預(yù)測。 本文采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)為分析工具，以MATLAB7.0為編程工具，通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和MATLAB7.0中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱(NNT)建立了三個(gè)ASBR反應(yīng)器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。它們采用三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和不同的神經(jīng)元數(shù)目，以堿度水平或堿度水平與有機(jī)負(fù)荷的組合作為BP網(wǎng)絡(luò)的輸入單元，以ASBR反應(yīng)器中的堿度、碳酸氫鹽堿度(BA)和總堿度(TA)的比值BA/TA或最小pH值作為輸出單元，用于滿足ASBR工藝在不