بهینه سازی چند هدفه فرآیند تصفیه فاضلاب توسط الگوریتم فرا ابتکاری NIMBUS-GA برپایه مطالعات آزمایشگاهی و مدلسازی عددی (مطالعه موردی پایلوت A۲O )

در تصفیه خانه فاضلاب با روشهای متفاوت از جمله ویژگی حائز اهمیت می توان به کیفیت پساب خروجی با رعایت مصرف انرژی و مواد شیمیایی در طی تصفیه اشاره کرد. یکی از روش های بهبود کیفیت، پساب خروجی بدون استفاده از مواد شیمیایی و متناظر با آن مصرف حداقل انرژی و نیز استفاده از شوک حرارتی (روش فیزیکی) میباشد. در طی این تحقیق تفاوت مقادیر غلظتهای خروجی پایلوت با مدل شبیه سازی در شرایط بهینه HRT و IR ratio که پیشتر برای طراحی آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت، سنجیده شده است. در راستای هدف بیان شده، پس از راه اندازی پایلوت و بهینه سازی تک متغیره HRT و سپس IR ratio ، پایلوت توسط نرم افزار لایه باز GPS-X مدل شده و کالیبراسیون و آنالیز حساسیت ضرایب کینتیکی صورت پذیرفت. قابل ذکر است که برای بهینه سازی مدل از تلفیق روش سری زمانی با الگوریتم ژنتیک استفاده گردیده و جهت تاییدیه نهایی در سناریوی اول از بازه ی تاگوچی بهره گرفته شده است. نتیجه حاکی از تفاوت ۴۸ درصدی در بازه ی بدست آمده بهینه برای IR ratio در HRT حدود ۸ ساعت بوده، بطوری که در بهینه سازی تک متغیره بازه IR ratio درحدود ۱۰۰%-۲۰۰% و پس از طراحی آزمایشات و بهینه سازی چند متغیره مدل شبیهسازی شده توسط الگوریتم تلفیقی این بازه بین ۱۳۳%-۱۳۵% بدست آمد. در نهایت می توان اذعان داشت که خروجی مدل نسبت به انجام آزمایشات تجربی در حدود ۱۰% از HRT و IR ratio تقلیل پیدا کرده، ضمن آن که راندمان حذف TN و TP نیز بهبود یافته است.

Keywords:

بهینه سازی چند هدفه , تصفیه فاضلاب , الگوریتم NIMBUS-GA , پایلوت اکباتان , روش A۲O