博碩士論文 104326017 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:11 、訪客IP:3.145.63.136
姓名 李宗霖(Zong-Lin Li)  查詢紙本館藏   畢業系所 環境工程研究所
論文名稱 改良式A2O系統好氧槽與膜濾池系統動力模式之發展與建立
(Development and establishment of system dynamics model of aerobic tank and membrane tank in modified A2O system)
相關論文
★ 彩色濾光片生產線清潔生產之改善研究★ 以離子交換法處理半導體廠氫氧化四甲基銨廢液之研究
★ 建立量測水位、MLSS濃度與SS濃度及污泥沉澱速度光學量測裝置之研究★ 奈米晶相Fe(OH)3催化臭氧反應程序處理油煙VOCs之發展
★ 無塵室揮發性有機污染物防制對策的探討★ 應用數位影像技術於廢水真色色度監測之研究
★ 污水處理廠操作最佳化之研究★ 河川流域水土資源承載力與永續力評量模式之發展
★ 單槽連續進流回分式活性污泥系統微生物菌相之研究★ 單槽連續進流回分式活性污泥系統溶氧控制之研究
★ 工業區廢水管理資訊系統之發展與建立-以觀音工業區為例★ 河川流域水管理系統動力學模式之發展與建立
★ 連續流回分式活性污泥系統好氧相曝氣控制策略之研究-線上即時量測溶氧轉換率與需氧量方法之建立★ 智慧型環境詞彙庫之發展與建置
★ 環境法規資料庫之發展與建置★ 連續流循序批分式活性污泥系統 好氧相即時曝氣控制策略之發展 — 低溶氧生物脫氮除磷程序控制技術之研究
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 改良式A2O活性污泥處理系統是透過微生物作用將水中碳、氮、磷去除以達到滿足流水標準之目的,而一般A2O廢水處理系統屬半開放性的系統,外界環境變化皆會影響污水水質特性,進而影響處理效能。因此若無法及時因應水質變化而做出合適的操作控制,將可能導致出流水質惡化。本研究以系統動力學概念分析系統內各項物質與微生物間的關聯與作用機制,並以此為基礎發展與建立改良式A2O系統好氧槽與膜濾池系統動力模式,同時利用類經網路進行模式內微生物反應速率推估,以作為系統動力模式運作之輸入參數並計算系統出流水質。將模擬結果與實際出流水質數據比較,MLSS、氨氮、硝酸鹽氮及正磷酸鹽的模擬結果與實際濃度的相對誤差為3.57%~196.65%之間,但其絕對誤差約小於8.1919mg/L,為可容許的誤差範圍,表示此系統動力模式具備有效推估該物質濃度的能力,而SCOD模擬濃度與實際濃度之絕對誤差最大值為24.07mg/L,其模擬結果並不如其他水質項目推估結果良好,可能是因為單一槽時SCOD推估結果的誤差逐步累積至整體系統誤差。而利用第二次實驗的數據進行模擬時,模擬結果與實際數據誤差較第一次增加,比較兩次採樣進流水質雖有變化但皆在第一批次實驗數據範圍附近震盪,因此判定是因為系統菌相改變導致。
摘要(英) The modified A2O activated sludge treatment system removes carbon, nitrogen and phosphorus from water by microbial action to meet the flow standard. Generally, the A2O wastewater treatment system is a semi-open system, and changes in the external environment will affect the water quality characteristics of the sewage, thereby affecting the treatment efficiency. Failure to properly control the water quality in a timely manner may result in deterioration of the outflow water quality. This study uses the concept of system dynamics to analyze the reaction mechanism between various substances and microorganisms in the system, and based on this, develops and establishes the dynamic mode of the aerobic tank and membrane filter system of the modified A2O system. At the same time, the rate of microbial reaction in the model is estimated by using artificial neural network. Compare the simulation results with the actual outflow water quality data, the relative error between the simulation results of MLSS, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen and orthophosphate is 3.57%~196.65%, and the absolute error is less than 8.1919mg/L, which is an allowable error range. This result indicates that the model can effectively estimate the concentration of the substance. The absolute error of the simulated concentration and actual concentration of SCOD is 24.07 mg/L, and the simulation results are not as good as other water quality project estimation results, which may be caused by the gradual accumulation of errors in the SCOD estimation results in a single tank. When the data of the second experiment is used for simulation, the error between the simulation result and the actual data increases. Comparing the two experimental data, although the influent water quality has changed, it is oscillated around the first batch of experimental data. Therefore, the judgment caused the error because the system phase changes.
關鍵字(中) ★ 改良式A2O系統
★ 系統動力模式
★ 類神經網路
關鍵字(英) ★ Modified A2O system
★ System dynamic model
★ Artificial neural network
論文目次 第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 廢水生物處理系統控制問題 3
2.2 廢水生物處理系統控制問題成因 4
2.3 系統動力模式與類神經網路於廢水生物處理系統之應用 5
2.4 改良式A2O系統動力模式發展與建立工具 7
第三章 研究方法 11
3.1 研究流程 11
3.2 改良式A2O系統界定 13
3.3 改良式A2O系統動力模式發展 14
3.4 資料蒐集與處理 16
3.5 類神經網路建立與測試 18
3.6 好氧槽與膜濾池系統動力模式建立與測試 21
3.7 改良式A2O整體系統動力模式驗證與修正 22
第四章 結果與討論 25
4.1 改良式A2O系統界定 25
4.1.1 系統輸入與輸出界定 25
4.1.2 系統組成及其功能界定 29
4.1.3 系統反應作用機制界定 33
4.1.4 小結 35
4.2 改良式A2O系統動力模式發展 35
4.2.1 模式變數與邊界確認 36
4.2.2 系統動力圖繪製 37
4.2.3 小結 42
4.3 類神經網路建立與測試 42
4.3.1 物質生成消耗速率推估 43
4.3.2 類神經網路訓練與測試 46
4.3.3 類神經網路訓練與測試結果評估 48
4.3.4 小結 58
4.4 好氧槽與膜濾池系統動力模式建立與測試 58
4.4.1 好氧槽與膜濾池系統動力模式建立 58
4.4.2 好氧槽與膜濾池系統動力模式測試與修正 60
4.4.3 小結 67
4.5 改良式A2O整體系統動力模式測試與修正 68
4.5.1 改良式A2O各槽系統動力模式整合 68
4.5.2 改良式A2O整體系統動力模式測試與修正 70
4.3.1 小結 75
第五章 結論與建議 77
5.1 結論 77
5.2 建議 78
參考文獻 79
參考文獻 [1] L. X. Wang, J. M. Mendel, “Fuzzy basis functions, universal approximation, and orthogonal least-squares learning” IEEE transactions on Neural Networks, 3(5), 807-814, 1992.
[2] J. F. Andrews, “Dynamic control of wastewater treatment plants” Environmental science & technology, 28(9), 434A-440A, 1994.
[3] M. Sanchez–Marre, U. Cortes, I. R–Roda, M. Poch, J. Lafuente, “Learning and Adaptation in Wastewater Treatment Plants Through Case–Based Reasoning” Computer?Aided Civil and Infrastructure Engineering, 12(4), 251-266, 1997.
[4] A. Stephanie, “Building a System Dynamics Model Part 1: Conceptualizatio” 1997.
[5] J. H. Tay, X. Zhang, “Neural fuzzy modeling of anaerobic biological wastewater treatment systems” WIT Transactions on Ecology and the Environment, 32, 1998.
[6] M. F. Hamoda, I. A. Al-Ghusain, A. H. Hassan, “Integrated wastewater treatment plant performance evaluation using artificial neural networks” Water Science and Technology, 40(7), 55-65, 1999.
[7] D. S. Lee, J. M. Park, “Neural network modeling for on-line estimation of nutrient dynamics in a sequentially-operated batch reactor” Journal of Biotechnology, 75(2-3), 229-239, 1999.
[8] J. D. Sterman, “Business dynamics: systems thinking and modeling for a complex world”, 2000.
[9] J. Comas, S. Dzeroski, M. Sanchez-Marre, “Applying Machine Learning Methods to Wastewater Treatment Plant Data”, 2000.
[10] M. Henze, W. Gujer, T. Mino, M. C. M. Van Loosdrecht, “Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3” IWA publishing, 2000.
[11] J. Comas, S. Dzeroski, K. Gibert, I. R?Roda, M. Sanchez?Marre, “Knowledge discovery by means of inductive methods in wastewater treatment plant data” AI communications, 14(1), 45-62, 2001.
[12] D. J. Choi, H. Park, “A hybrid artificial neural network as a software sensor for optimal control of a wastewater treatment process” Water research, 35(16), 3959-3967, 2001.
[13] A. Ligeza, “Logical Foundations for Rule-based Systems” Studies in Computational Intelligence 11, Berlin: Springer, 2006.
[14] B. Raduly, K. V. Gernaey, A. G. Capodaglio, P. S. Mikkelsen, M. Henze, “Artificial neural networks for rapid WWTP performance evaluation: Methodology and case study” Environmental Modelling & Software, 22(8), 1208-1216, 2007.
[15] B. O. Palsson, “Systems biology: simulation of dynamic network states” Cambridge University Press, 2011.
[16] K. V. Gernaey, X. Flores-Alsina, C. Rosen, L. Benedetti, U. Jeppsson, “Dynamic influent pollutant disturbance scenario generation using a phenomenological modelling approach” Environmental Modelling & Software, 26(11), 1255-1267, 2011.
[17] L. Amand, G. Olsson, B. Carlsson, “Aeration control–a review” Water Science and Technology, 67(11), 2374-2398, 2013.
[18] L. Benedetti, J. Langeveld, A. Comeau, L. Corominas, G. Daigger, C. Martin, P. A. Vanrolleghem, “Modelling and monitoring of integrated urban wastewater systems: review on status and perspectives” Water Science and Technology, 68(6), 1203-1215, 2013.
[19] S. Park, B. J. Kim, S. Y. Jung, “Simulation methods of a system dynamics model for efficient operations and planning of capacity expansion of activated-sludge wastewater treatment plants” Procedia Engineering, 70, 1289-1295, 2014.
[20] M. Von Sperling, “Activated sludge and aerobic biofilm reactors” IWA publishing, 2017.
[21] 黃富昌,陳合貴,鄭德隆,黃威展,李紹基,「生物法去除氮, 磷技術之回顧」,南亞學報第二十期,91~110頁,2000
[22] 商敏兒,杜樹新,「活性污泥法汙水處理過程自動控制的研究現狀」,環境污染治理技術與設備, 83~87頁,2002
[23] 高大文,彭永臻,王淑瑩,高景峰,「污水處理智慧控制的研究, 應用與發展」,中國給水排水,35~39頁,2002
[24] 白子易,蔡勇斌,莊順興,呂鴻光,歐陽嶠暉,「BNR活性污泥程序二階段硝化模式 (台灣活性污泥模式TWEA1) 之發展」,第十三屆下水道與水環境再生研討會論文集,2003
[25] 尤世雄,「CFSBR 水質推估公式之發展與建立」,中央大學環境工程研究所學位論文,1~115頁,2006
[26] 楊朝仲,系統動力學: 思維與應用,五南,2007
[27] 陳信豪,「應用廢水水質自動監測系統於污水處理廠操控之研究」,中央大學環境工程研究所碩士在職專班學位論文,1~90頁,2007
[28] 屠益民,張良政,系統動力學: 理論與應用,智勝文化事業有限公司,2010
[29] 謝邦昌,邱志洲,類神經網路分析 (Neural Network Analysis),2010
[30] 羅華強,類神經網路: MATLAB 的應用,高立,2011
[31] 陳政傑,「利用系統動力模式建立 CFSBR 即時自動操作與控制策略之研究」,中央大學環境工程研究所學位論文,1~136頁,2014
[32] 陳政廷,「連續流循序批分式活性污泥自動控制系統之建立」,中央大學環境工程研究所學位論文,1~80頁,2015
指導教授 廖述良 審核日期 2018-8-24
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明