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Testing Water Quality01:14

Testing Water Quality

179
When the quality of water for concrete preparation is uncertain, its impact on the setting time of cement and compressive strength of mortar is assessed by comparison with de-ionized or distilled water benchmarks. American Society for Testing and Materials (ASTM) C1602 requires the setting times to be within 90 minutes of the control, British Standard (BS) 3146:1980 allows a 30-minute variance in the initial setting, while British Standards European Norm (BS EN) 1008 specifies initial setting...
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PubMed
まとめ

N-ニトロジメチラミン (NDMA) のリアルタイムのモニタリングは困難です. この研究では,機械学習を用いたデータ駆動ソフトセンサを開発し,UV処理を最適化し,水の再利用施設で重要なエネルギー節約を達成しました.

キーワード:
データに基づく意思決定間接的な飲用再利用機械学習モデル開発リバース・オスモス微量有機汚染物質

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科学分野:

  • 環境工学
  • 水処理技術
  • 分析化学

背景:

  • N-ニトロジメチラミン (NDMA) は飲料水の発がん性汚染物質である.
  • 現在のNDMAのモニタリングと処理は,リアルタイムの分析方法が不足しているため,多くの場合エネルギーが密集しています.
  • NDMA除去のための処理を最適化するために,間接的な飲用再利用施設は課題に直面しています.

研究 の 目的:

  • N-ニトロジメチラミン (NDMA) のリアルタイム予測のためのデータ駆動ソフトセンサを開発する.
  • 直接的な飲用用再利用におけるNDMA除去のためのUV消毒用量制御を最適化するために.
  • 水処理プロセスにおける潜在的なエネルギー節約をシミュレートし,定量化する.

主な方法:

  • 直接的な飲料用再利用施設からのプロセスデータを使用した.
  • 主要コンポーネント分析 (PCA) とサポートベクトルマシン (SVM) を含む応用統計学および機械学習 (ML) 方法.
  • 紫外線量を制御するためのNDMAレベルを予測するためのソフトセンサモデルを開発しました.

主要な成果:

  • メインコンポーネント分析 (PCA) は,センサノイズを減らすことで,統計モデルとMLモデルの精度を大幅に改善しました.
  • PCAと組み合わせたサポートベクトルマシンは,従来の方法と比較して13%から31%のエネルギー削減を達成しました.
  • シミュレーションにより,NDMAの規制上の限界値と安全性因子によってエネルギーが節約されたことが示されました.

結論:

  • データ駆動モデリングとソフトセンサは,水処理におけるリアルタイムNDMA制御のための実行可能なソリューションを提供します.
  • 先進的なデータ分析技術を実装することで,飲料用再利用施設で大幅なエネルギー節約が可能になります.
  • このアプローチにより,重要な処理ユニットを正確に制御し,センサー付き環境での課題に対処できます.