پیش بینی و بهینه سازی شاخص های حذف هورمون های استروئیدی از فاضلاب شهری به روش اولتراسوند با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک: یک رویکرد مروری

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 176

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_HSR-18-2_001

تاریخ نمایه سازی: 1 اسفند 1401

چکیده مقاله:

مقدمه: استروژن ها از ریزآلاینده های فاضلاب به شمار می روند که اثرات مخربی بر موجودات زنده آب می گذارند. گزارش های زیادی اثرات نامطلوب مانند زنانه شدن ماهی ها، هورمون های استروژن در محیط را مستند می کند. یکی از منابع عمده این ترکیبات، پساب های فاضلاب شهری است. فرایندهای بیولوژیکی در تصفیه خانه های فاضلاب شهری نمی تواند این ترکیبات را به طور کامل حذف کند. بنابراین، روشی برای تصفیه هورمون ها مورد نیاز است. روش اولتراسونیک فرایند موثری برای حذف ریزآلاینده ها می باشد. هدف از انجام پژوهش حاضر، مدل سازی و بهینه سازی حذف دو هورمون [استرون (E۱) و ۱۷ بتااسترادیول (E۲)] از فاضلاب به روش اولتراسوند با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (Artificial neural network یا ANN) با رویکرد الگوریتم ژنتیک (Genetic algorithms یا GA) بود. روش ها: بررسی متون از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۱ انجام شد و نتایج مطالعات مرتبط، برای مدل سازی مورد استفاده قرار گرفت. یک مدل شبکه ای دو لایه Feed-Forward Back-Propagation Neural Network (FFBPNN) طراحی شد. الگوریتم های آموزشی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و الگوریتم Levenberg Marquardt (LM) به عنوان بهترین الگوریتم انتخاب گردید. یافته ها: وجود ۱۲ نورون در لایه پنهان، منجر به بالاترین R (ضریب همبستگی) و کمترین خطای میانگین مربعات (Mean squared error یا MSE) و خطای مطلق میانگین (Mean absolute error یا MAE) شد. نتایج GA شرایط بهینه عملکرد را تعیین کرد. بدین ترتیب، افزایش pH و Power density، راندمان حذف هورمون ها از فاضلاب را افزایش می دهد. نتیجه کیری: در نهایت، تجزیه و تحلیل حساسیت با استفاده از ANN-GA و همبستگی Spearman انجام شد و نتایج کاملا سازگار بود

نویسندگان

نسرین موسوی کیا

MSc Student, Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran

فرزانه محمدی

Assistant Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran

هستی هاشمی نژاد

Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • U.S. Environmental Protection Agency (USEPA). Treating contaminants of emerging concern. ...
  • Roudbari A, Rezakazemi M. Hormones removal from municipal wastewater using ...
  • Phillips PJ, Gibson CA, Fisher SC, Fisher IJ, Reilly TJ, ...
  • Sornalingam K, McDonagh A, Zhou JL. Photodegradation of estrogenic endocrine ...
  • Li H, Ni J. Treatment of wastewater from Dioscorea zingiberensis ...
  • Li X, Zheng W, Kelly WR. Occurrence and removal of ...
  • Plosz BG, Leknes H, Liltved H, Thomas KV. Diurnal variations ...
  • Foroutan R, Esmaeili H, Abbasi M, Rezakazemi M, Mesbah M. ...
  • Zhang FS, Xie YF, Li XW, Wang DY, Yang LS, ...
  • Ifelebuegu AO, Ukpebor J, Nzeribe-Nwedo B. Mechanistic evaluation and reaction ...
  • Liu W, Guo G, Chen F, Chen Y. Meteorological pattern ...
  • Fan M, Hu J, Cao R, Ruan W, Wei X. ...
  • Ilyas H, van Hullebusch ED. A review on the occurrence, ...
  • Belgiorno V, Rizzo L, Fatta D, Della Rocca C, Lofrano ...
  • Suri RP, Nayak M, Devaiah U, Helmig E. Ultrasound assisted ...
  • Fu H, Suri RP, Chimchirian RF, Helmig E, Constable R. ...
  • Naddeo V, Meric S, Kassinos D, Belgiorno V, Guida M. ...
  • Silva CP, Otero M, Esteves V. Processes for the elimination ...
  • Kotowska U, Kapelewska J, Sturgulewska J. Determination of phenols and ...
  • Tran N, Drogui P, Brar SK. Sonochemical techniques to degrade ...
  • Kapelewska J, Kotowska U, Wisniewska K. Determination of personal care ...
  • Rayaroth MP, Aravind UK, Aravindakumar CT. Degradation of pharmaceuticals by ...
  • Chu KH, Al-Hamadani YAJ, Park CM, Lee G, Jang M, ...
  • Blagojev N, Kukic D, Vasic V, Scçiban M, Prodanovic J, ...
  • Garcia-Alba J, Barcena JF, Ugarteburu C, Garcia As. Artificial neural ...
  • Gadekar MR, Ahammed MM. Modelling dye removal by adsorption onto ...
  • Jin L, Kuang X, Huang H, Qin Z, Wang Y. ...
  • Alver A, Kazan Z. Prediction of full-scale filtration plant performance ...
  • Mohammadi N, Mirabedini S. Comparison of particle swarm optimization and ...
  • Patel AD, Agrawal A, Dave RH. Investigation of the effects ...
  • Leng X, Wang J, Ji H, Wang Q, Li H, ...
  • Venkatesh Prabhu M, Karthikeyan R. Comparative studies on modelling and ...
  • Sutherland C, Marcano A, Chittoo B. Artificial neural network-genetic algorithm ...
  • Qiao Z, Wang Z, Zhang C, Yuan S, Zhu Y, ...
  • Merouani S, Hamdaoui O, Rezgui Y, Guemini M. Mechanism of ...
  • Sanusi SNA, Halmi MIE, Abdullah SRS, Hassan HA, Hamzah FM, ...
  • U.S. Environmental Protection Agency (USEPA). Treating contaminants of emerging concern. ...
  • Roudbari A, Rezakazemi M. Hormones removal from municipal wastewater using ...
  • Phillips PJ, Gibson CA, Fisher SC, Fisher IJ, Reilly TJ, ...
  • Sornalingam K, McDonagh A, Zhou JL. Photodegradation of estrogenic endocrine ...
  • Li H, Ni J. Treatment of wastewater from Dioscorea zingiberensis ...
  • Li X, Zheng W, Kelly WR. Occurrence and removal of ...
  • Plosz BG, Leknes H, Liltved H, Thomas KV. Diurnal variations ...
  • Foroutan R, Esmaeili H, Abbasi M, Rezakazemi M, Mesbah M. ...
  • Zhang FS, Xie YF, Li XW, Wang DY, Yang LS, ...
  • Ifelebuegu AO, Ukpebor J, Nzeribe-Nwedo B. Mechanistic evaluation and reaction ...
  • Liu W, Guo G, Chen F, Chen Y. Meteorological pattern ...
  • Fan M, Hu J, Cao R, Ruan W, Wei X. ...
  • Ilyas H, van Hullebusch ED. A review on the occurrence, ...
  • Belgiorno V, Rizzo L, Fatta D, Della Rocca C, Lofrano ...
  • Suri RP, Nayak M, Devaiah U, Helmig E. Ultrasound assisted ...
  • Fu H, Suri RP, Chimchirian RF, Helmig E, Constable R. ...
  • Naddeo V, Meric S, Kassinos D, Belgiorno V, Guida M. ...
  • Silva CP, Otero M, Esteves V. Processes for the elimination ...
  • Kotowska U, Kapelewska J, Sturgulewska J. Determination of phenols and ...
  • Tran N, Drogui P, Brar SK. Sonochemical techniques to degrade ...
  • Kapelewska J, Kotowska U, Wisniewska K. Determination of personal care ...
  • Rayaroth MP, Aravind UK, Aravindakumar CT. Degradation of pharmaceuticals by ...
  • Chu KH, Al-Hamadani YAJ, Park CM, Lee G, Jang M, ...
  • Blagojev N, Kukic D, Vasic V, Scçiban M, Prodanovic J, ...
  • Garcia-Alba J, Barcena JF, Ugarteburu C, Garcia As. Artificial neural ...
  • Gadekar MR, Ahammed MM. Modelling dye removal by adsorption onto ...
  • Jin L, Kuang X, Huang H, Qin Z, Wang Y. ...
  • Alver A, Kazan Z. Prediction of full-scale filtration plant performance ...
  • Mohammadi N, Mirabedini S. Comparison of particle swarm optimization and ...
  • Patel AD, Agrawal A, Dave RH. Investigation of the effects ...
  • Leng X, Wang J, Ji H, Wang Q, Li H, ...
  • Venkatesh Prabhu M, Karthikeyan R. Comparative studies on modelling and ...
  • Sutherland C, Marcano A, Chittoo B. Artificial neural network-genetic algorithm ...
  • Qiao Z, Wang Z, Zhang C, Yuan S, Zhu Y, ...
  • Merouani S, Hamdaoui O, Rezgui Y, Guemini M. Mechanism of ...
  • Sanusi SNA, Halmi MIE, Abdullah SRS, Hassan HA, Hamzah FM, ...
  • نمایش کامل مراجع