TR
EN
ATIKSU ARITIM TESİSİNDE ORGANİK MADDE ÖNGÖRÜSÜ İÇİN GRAFİKSEL ARAYÜZ GELİŞTİRİLMESİ
Öz
Atıksu yönetimi, dünya genelinde önemli bir zorluk teşkil etmektedir. Veriye dayalı modellerin entegrasyonu, arıtma tesislerinin tasarım ve işletim verimliliğini artırmıştır. Bu çalışmada, yapay sinir ağı algoritması (ANN) evsel atıksu arıtım tesisinde çıkış akımı toplam azot (TN) ve toplam fosfor (TP) parametrelerinin tahmini için zaman serisi öngörüsü yapacak şekilde modifiye edilmiştir. Bu amaçla, 6 farklı ve bağımsız TN ve TP modelleri geliştirilmiştir. Model performansı, Ortalama mutlak yüzde hatası (MAPE, %) ve Hataların Karesinin Ortalamasının Karekökü (RMSE) ile değerlendirilmiştir. Bu kriterlere göre tüm alternatif modeller benzer performans sergilemiştir. Çıkış akımı toplam azot (TN) tahmin modellerinin test fazında MAPE ve RMSE değerleri sırasıyla %12 ve 1.4 civarında elde edilmiştir. Çıkış akımı toplam fosfor (TP) için MAPE değeri yaklaşık %30, RMSE ise 0.25 olarak hesaplanmıştır. Modelleme çalışmaları tamamlandıktan sonra, bir model kullanıcı dostu bir grafik kullanıcı arayüzüne (GUI) entegre edilmiştir ve gerçek verilerle test edilmiştir. Bu, kullanıcıya tek tıklama ile sonuç alma imkânı sunmaktadır.
Anahtar Kelimeler
Supporting Institution
TÜBİTAK (The Scientific and Technological Research Council of Turkey) for financial support through the 2219 International Postdoctoral Research Fellowship Program for Turkish Citizens
Thanks
I would like to thank TÜBİTAK (The Scientific and Technological Research Council of Turkey) for financial support through the 2219 International Postdoctoral Research Fellowship Program for Turkish Citizens. I also acknowledge water utility in USA for providing the data and express my gratitude to my supervisor, Prof. Dr. Tanju Karanfil, for his valuable insights and encouragement.
References
- Abba, S., Elkiran, G., & Nourani, V. (2021). Improving novel extreme learning machine using PCA algorithms for multi-parametric modeling of the municipal wastewater treatment plant. Desalination and Water Treatment, 215, 414-426. https://doi.org/10.5004/dwt.2021.26903
- Akhtar, N., Ishak, M. I. S., Bhawani, S. A., & Umar, K. (2021). Various natural and anthropogenic factors responsible for water quality degradation: A review. Water, 13, 2660. https://doi.org/10.3390/w13192660
- Archontoulis, S. V., & Miguez, F. E. (2015). Nonlinear regression models and applications in agricultural research. Agronomy Journal, 107(3), 786–798. https://doi.org/10.2134/agronj2012.0506
- El-Rawy, M., Abd-Ellah, M. K., Fathi, H., & Ahmed, A. K. A. (2021). Forecasting effluent and performance of wastewater treatment plant using different machine learning techniques. Journal of Water Process Engineering, 44, 102380. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102380
- Hansen, L. D., Stokholm-Bjerregaard, M., & Durdevic, P. (2022). Modeling phosphorous dynamics in a wastewater treatment process using Bayesian optimized LSTM. Computers and Chemical Engineering, 160, 107738. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2022.107738
- Haykin, S. (1999). Neural networks: A comprehensive foundation (2nd ed.). Prentice Hall.
- Ly, Q. V., Truong, H., Ji, B., Nguyen, X. C., Cho, K. H., Ngo, H. H., & Zhang, Z. (2022). Exploring potential machine learning application based on big data for prediction of wastewater quality from different full-scale wastewater treatment plants. Science of the Total Environment, 832, 154930. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154930
- Manav-Demir, N., Gelgor, H. B., Oz, E., Ilhan, F., Ulucan-Altuntaş, K., Tiwary, A., & Debik, E. (2022). Effluent parameters prediction of a biological nutrient removal (BNR) process using different machine learning methods: A case study. Journal of Environmental Management, 351, 119899. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119899
Details
Primary Language
English
Subjects
Wastewater Treatment Processes , Water Treatment Processes , Process Control and Simulation
Journal Section
Research Article
Authors
Eda Göz
*
0000-0002-3111-9042
Türkiye
Publication Date
March 3, 2025
Submission Date
November 13, 2024
Acceptance Date
December 20, 2024
Published in Issue
Year 1970 Volume: 28 Number: 1