使用基于臭氧的先进氧化工艺降解乙烯基化物:弥合地下水处理和机器学习以获得更智能的解决方案.
Jelena Molnar Jazić1, Marko Arsenović2, Tajana Simetić1
1Department of Chemistry, Biochemistry and Environmental Protection, Faculty of Sciences, University of Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 3, 21000 Novi Sad, Serbia.
先进的氧化工艺 (AOP) 有效地从地下水中去除有毒的乙烯基化物 (VC). 将臭氧与过氧化 (过氧化工艺) 结合起来,以及人工智能建模,显著提高了VC降解,并预测了安全饮用水的处理结果.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 水处理技术水处理技术
- 先进的氧化过程 (AOPs)
背景情况:
- 缺水需要创新的处理解决方案,用于污染物,如乙烯基化物 (VC).
- VC是一种有毒和致癌的地下水污染物,对饮用水供应构成风险.
- 先进的氧化工艺 (AOP) 显示出有效去除污染物的前景.
研究的目的:
- 通过使用基于臭氧的先进氧化工艺 (AOPs) 调查乙烯 (VC) 的去除.
- 将实验数据与数据驱动的建模集成在一起,以预测VC退化.
- 评估水矩阵条件对VC去除效率的影响.
主要方法:
- 在受污染的地下水样本上进行了臭氧化和 (O3/H2O2) 实验.
- 利用先进的机器学习模型,包括集合方法 (随机森林,神经网络),进行预测.
- 训练模型使用水特性和处理参数作为输入特征.
主要成果:
- 仅通过臭氧化,部分消除了VC;过素处理实现了70-97%的降解.
- 在复杂矩阵中,VC水平低于0.5μg/L时,需要或O3/H2O2/UV光降解.
- 一个整体模型 (随机森林 + 神经网络) 实现了高预测准确度 (R2 = 0.99).
结论:
- 以臭氧为基础的AOP,特别是过子工艺,对从地下水中去除VC有效.
- 由人工智能驱动的组合模型可以准确预测VC退化,帮助优化治疗.
- 开发的模型为预测AOP治疗结果提供了一个可概括和可解释的工具.
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