| چارچوب مفهومی تلفیق پیش‌اوزون‌زنی، مدل‌سازی CFD و یادگیری آگاه از فیزیک PINN برای ارزیابی انرژی هوادهی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب: یک دیدگاه انتقادی |
| کد مقاله : 1338-IWWA |
| نویسندگان |
|
صالح کوهی علیشاه *1، فرهود کلاته2 1کارمند شرکت شهرکهای صنعتی آذربایجان شرقی 2استاد دانشگاه تبریز |
| چکیده مقاله |
| هوادهی در تصفیه‌خانه‌های لجن فعال حدود ۴۵ تا ۷۵ درصد کل انرژی الکتریکی مصرفی را تشکیل می‌دهد؛ بنابراین تعدیل تقاضای اکسیژن زیستی نقشی کلیدی در بهینه‌سازی تراز انرژی دارد. پیش‌اوزون‌زنی فاضلاب خام از طریق اکسایش انتخابی یا رادیکالی، ترکیبات زیست‌مقاوم را شکسته و جزءبندی COD را به نفع گونه‌های محلول و تجزیه‌پذیر در برابر ذرات معلق تغییر می‌دهد. طبق مدل‌های ASM1 و ASM2d، این دگرگونی می‌تواند نرخ مصرف اکسیژن (OUR) و توان مصرفی دمنده‌ها را دگرگون کند. در این مقاله، چارچوبی مفهومی برای تلفیق دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) با شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک (PINNs) پیشنهاد می‌شود. لایه CFD هیدرودینامیک و انتقال جرم را پوشش داده، لایه سینتیکی پاسخ زیستی را توصیف می‌کند و لایه ترمودینامیکی به ارزیابی توان آدیاباتیک بلوئر و مصرف ویژه انرژی می‌پردازد. علاوه بر این، صورت‌بندی یک مسئله بهینه‌سازی چندهدفه مقید به‌منظور کمینه‌سازی هم‌زمان توان هوادهی و هزینه اوزون‌زنی، همراه با لحاظ قیود کیفی پساب و کنترل برومات ارائه می‌شود. در نهایت، با طرح تابع زیان چندبخشی وزن‌دار پویا و مقایسه انتقادی با معماری‌های DeepONet و FNO، نقشه راهی نظری برای پژوهش‌های محاسباتی آتی فراهم می‌آید. |
| کلیدواژه ها |
| یش‌اوزون‌زنی؛ نرخ مصرف اکسیژن ؛ انرژی هوادهی؛ دینامیک سیالات محاسباتی ؛ شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
