基于代理模型的工艺系统优化以从废水中回收资源
系统与控制
2023-05-11 v1 系统与控制
摘要
废水系统正朝着集成化工艺系统转型，以在同时满足最终出水水质法规的同时回收多种资源。本工作通过将系统思维方法引入废水资源回收，利用代理建模与数学优化技术来凸显整体工艺系统，从而为相关文献做出贡献。我们提出了一种基于代理模型的工艺综合方法，以在超结构优化框架内利用来自黑箱工艺模拟的高保真数据并嵌入第一性原理模型。我们开发了建模工具以促进可广泛适用于黑箱优化问题的定制化无导数优化求解。对一个从啤酒厂废水中回收能量与营养物的工艺系统的优化揭示了减少食品与饮料生产系统环境影响的显著空间。此外，该应用展示了该建模方法在凸显回收碳、氮和磷资源的最优工艺的同时还考量废水系统固有不确定性的能力。
引用
@article{arxiv.2305.05743,
title = {Surrogate-based optimisation of process systems to recover resources from wastewater},
author = {Alex Durkin and Miao Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05743},
year = {2023}
}