生物废水处理系统中除过程的数字化:挑战和前进之路
Abdul Gaffar Sheik1, Suresh Babu Naidu Krishna1, Reeza Patnaik1
1Institute for Water and Wastewater Technology, Durban University of Technology, Durban, 4001, South Africa.
Environmental research
|May 12, 2024
概括
从废水中回收对于水-能源-资源-环境联系和循环经济至关重要. 先进的AI和建模优化了这一过程,改善了废水质量和资源再利用.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 水资源管理 水资源管理
背景情况:
- 废水中的会导致污染和化,威胁到水生生态系统.
- 回收是水-能源-资源-环境 (WERE) 联系和循环经济原则的关键.
- 目前的网络物理框架,用于回收在WERE纽带需要进一步分析.
研究的目的:
- 审查废水处理厂 (WWTP) 回收的先进方法.
- 突出人工智能 (AI) 和建模在优化 WERE 纽带内的回收中的作用.
- 为WWTP中回收的控制和优化系统的实施提供见解.
主要方法:
- 对包括人工智能 (机器学习,深度学习,可解释人工智能),最佳过程技术和生命周期评估 (LCA) 在内的先进方法的审查.
- 分析整合工厂范围框架的机械和数据驱动模型的分析.
- 专注于网络物理系统,以加强废水处理操作.
主要成果:
- 人工智能算法有效地预测动态,并为多个目标优化WWTP.
- 综合模型增强了温室气体 (GHG) 模拟,并允许同时去除 (N) 和 (P).
- 优先考虑回收,将其从废水转向有价值的可重复使用产品.
结论:
- 实施人工智能,先进的建模和控制系统对于WWTP中高效的回收至关重要.
- 优化回收支持循环经济目标和环境保护.
- 需要对网络物理框架进行进一步的研究,以充分利用WERE nexus中的回收.
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