外文翻译--利用ph测量值对金属进行生物滤除的操作方法(编辑修改稿)

外文翻译--利用ph测量值对金属进行生物滤除的操作方法(编辑修改稿)内容摘要：

数据的百分比在表格 13 中显示，表明所有的每一种金属的初始百分比在滤除过程中决定金属溶解到怎样一个程度起着非常重要的角色。 表格 4 显示的神经网络系统，包含 7 个输入变量，媒介的 ph 值，污泥中每种金属的初始存在，在滤除过程中包含每种金属的六个输出变量。 这三种污泥（难消化的，厌氧消化，或者厌氧消化污泥）在神经网络系统构架中依次公用着相同的模板。 用于构建模型的数据来源于对 22 种不同的污泥的实验观察。 对于每一种生物滤除操作， 11 套时间间隔为 12 小时的系列数据被记录下来。 Consequently，总共 1,694 种数据被收集和用于模型发展。 以神经网为基础的模型，在训练之后，不应该被限制到有一种好的数据试穿；它也被要求执行一个好的预测。 因此 ，仅仅部分实验数据被用于模型的构建，使其余的大约占总共 10%的数据有证实模型的预测能力。 11 多层次的适当的数字以及隐藏的每单个神经网的节点由实验确定。 在一些初步的尝试后，神经网络系统结构就被建立起来，它包括一个具有四到八个节点的隐藏的单层。 因为通过学习用于重量更新的因素是该系统的输入量，具有不同意义的测量通过学习会发挥不同的影响。 结果，在这项研究中，实际关于学习和测试的数据会被按比例绘制成 0 到 的相同水平。 在对生物滤除取样数据模型的学习之后，不仅会得到一个好的适用数据模型，还会得到一个令人满意 的对每种金属溶解百分比的预测。 表格 5 展示了神经网模型用于执行对三种污泥中六种重金属的适合数据。 神经网系统对污泥中每种重金属初始浓度的预测误差一般都在 10%以内。 12 13 操作策略 许多方面的因素需要考虑到对生物滤除程序的改进。 它们当中需要适当改进的操作参数有温度以及所用硫化物的数量。 然而，这个先进的操作策略的关键步骤是，决定什么才是批操作的时间，它需要尽量缩短但又做够能保证金属溶解到一个要求的水平。 换句 话说，就是选择最佳的时刻停止生物滤除程序的操作。 在这项研究中操作控制策略包括操作功能顺序的三部分：（ 1）初始化； (2)以模型为基础的在线预测 ( 3 )在线操作的决定。 第一个部分的主要的功能是输入信息和数据，包括污泥类型，污泥颗粒浓度，污泥处理的规范，污泥中六种重金属的最新浓度。 基于这些重要的信息，通过简单地计算是有可能推断出，污泥中那六种重金属必须得溶解多少才能达到合适的标准。 第二个部分的控制策略主要是针对于在线预测。 在这一步在线需要的信息只有 ph（每半个小时总结一次）的测量。 在全部操作期间 p H 值被提前 六个小时使用 EKF 提前六个小时重复预测。 每种金属的浓度随后被神经网络系统通过基本的 ph 值和其他信息综合起来而预测出来。 操作策略的第三部分是对预测误差的修正，然后再确定最及时最可能的瞬间来终止生物滤除操作。 为了减小金属浓度的预测误差从而使得到的的结论更精确，模型差错补偿的概念在这里被使用，这在控制工程中是很普通的。 这项研究中金属滤除程序的操作策略也可以用一张流程图表达出来。 正如表格 6 所示，包括的信息有赋予的初始值，每种金属安全处理的最高水平，每种金属需要被溶解的最小量，简要的说，可以被很简单地计算出来，如果每种金属的最小量是零，就不需要滤除操作。 这也就是说，污泥中这种金属当前的含量低得不需要做任何处理。 在线预测任务会立即以 T=0 开始。 Ph 值，六种重金属的溶解度会每隔半个小时同时执行一遍，在通过 EKF 批操作和神经网系统发展期间可以各自提前 6 小时。 对金属浓度（针对镉，铬，铜，镍，铅，锌）的预测所用到的神经网系统是敞开回路 预测，它不对预测误差提供任何校正。 为了避免这个缺点而得到更好地控制，引14 入了反馈控制修正系统。 这能大大提高预测的准确性。 除此之外，取样和实验分析在整个滤除过程中只被执行了一次。 然而，一个人必须谨慎。 因为对污泥的情况是完全陌生的，或者污泥模型相关的特性是未知的，预测误差将会很大。 如果它大于相应金属初始浓度的合理水平，本例中是 15%，神经网系统的可信度将会很低。 在这项特列中，神经网模型需要用新数据改进或重新训练。 对神经网的重新训练实际上就是一项循环工作。 按这种方法，神经网模型会变得越来越富有经验和值得信赖。 15 实例研究 我们实验室中的一个污泥浓度为 ，污泥中初始的金属浓度为：镉： mg/L。 铬：。 铜： mg / L；镍： mg / L；铅： / L； 锌： mg /L。 污泥的初始 ph 值是 . 下面是我们如何设计滤除这种污泥中的重金属使它适合在土地里被分解： 初始化 输入。 厌氧出来 ，（ g/L） ， (金属的毫克每干燥的公斤软泥 )。 镉 =15。 铬 = 1， 000；铜 = 1， 000； 镍 = 180：铅 = 500；锌 = 2， 500 ( mg / L )。 镉 (0 ) = ： 铬 (0 ) = ； 铜 (0 ) = ； 镍 ( 0)=:；铅 ( 0) = ；锌 (0 ) = 5. 污泥的初始 p H。 p H(0 ) = 主要的计算 ( mg / L ) (计算 从 2 和 3 )： 镉 ( ) =； 铬 ( ) = ； 铜 ( ) = ； 镍 ( ) = ； 铅 ( ) = ； 锌 ( ) = ( mg / L )或者要求的最小的金属浓度 (从 4 和 6 计算 )： 镉 (最小 ) = ； 铬 (最小 ) = ； 铜 (最小 ) = ； 镍 (最小 ) = ； 16 铅 (最小 ) =；锌 (最小 ) =。 在线预测 0. τ = 0； τ = I； .. 1. τ = 216 (相应的 108 小时的操作时间，因为 ph 值每半个小时测量一遍 ) 2. p Hm(τ ) = (τ 时的 ph 值 ) 3. p H ( τ ) = ( τ 时使用 EKF 预测 ph 值 ) 4. p H ( τ +。