تخمین TSS خروجی تصفیه‏ خانه فاضلاب اهواز با استفاده از مدل های هوشمند

محدودبودن منابع آب شیرین در جهان، به‏خصوص در مناطق خشک و نیمه‏خشک مانند ایران، رویکرد استفاده مجدد از پساب‏های شهری را اجتناب ناپذیر ساخته است. از مهمترین شاخص‏های بررسی میزان آلودگی فاضلاب و مقایسه با استاندارد‏های مختلف جهت بازاستفاده یا تخلیه به منابع آبی TSS می‏باشد که آزمایشی هزینه بر و زمان بر است. مطالعه حاضر در سال 1395 با هدف تخمین  TSS خروجی تصفیه‏خانه فاضلاب اهواز با استفاده از مدل های هوشمند انجام یافته است.

با توجه به زمان بر و هزینه بر یودن آزمون TSS، در این تحقیق، توانمندی سه مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی جهت تخمین TSS فاضلاب خروجی از تصفیه‏ خانه فاضلاب با استفاده از نرم افزار MATLAB و SPSS 21 بررسی شد. براین اساس ترکیبات مختلفی از پارامترهای کیفی فاضلاب، طی دوره آماری 8 ساله (1394-1387) به عنوان ورودی مدل‏ها در دو حالت روزانه و ماهانه مورد ارزیابی قرار گرفت.  

مدل رگرسیون  حداکثر ضریب تعیین (R2) برای مراحل آموزش و صحت‏سنجی را به‏ترتیب در دوره روزانه 75/0 و 67/0 و در دوره ماهانه 68/0 و 66/0 به دست آورد؛ ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در این آزمون 033/0 و 025/0 در دوره روزانه و 053/0  و 053/0 در دوره ماهانه، به‏دست آمد. حداکثرR2 با شبکه عصبی مصنوعی به ‏ترتیب برای مراحل آموزش و صحت‏ سنجی در دوره روزانه 87/0 و 79/0 و در دوره ماهانه 87/0 و 85/0، و RMSE برابر 030/0 و 023/0 در دوره روزانه و 034/0 و 031/0 در دوره ماهانه، به‏ دست آمد. نتایج بیشترین r2 را برای مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی نشان دادند که در دوره روزانه 91/0 و 83/0 و در دوره ماهانه 89/0 و 87/0، و مقدار RMSE برابر 026/0 و 025/0 در دوره روزانه و 031/0 و 028/0 در دوره ماهانه، به‏ ترتیب برای مراحل آموزش و صحت‏سنجی بود.

براساس یافته های تحقیق هر سه مدل در تخمین مقدار TSS  فاضلاب خروجی کاربرد مناسبی داشتند، اما مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی به دلیل برازش بهتر و خطای کم‏تر، مدلی مناسب‏تر است.