Atıksu arıtma tesisi kontrolünde yapay bağışıklık sisteminin kullanılması

Abstract

Su, tüm canlıların yaşam koşullarını belirleyen temel öğelerdendir ve canlıların yaşaması için hayati öneme sahiptir. En küçük canlı organizmadan en büyük canlı varlığa kadar, bütün biyolojik yaşamı ve bütün insan faaliyetlerini ayakta tutan sudur. Kullanılan sular, evsel ve endüstriyel atıklarla kirlenmektedir. Bu atıkların arıtılmadan su yataklarına verilmesi ile de doğal su kaynakları kullanılamaz hale gelmektedir. Atıksuların arıtılarak çevreye verdiği zararları ortadan kaldırmak amacıyla atıksu arıtma tesisleri kurulmaktadır. Atıksu arıtma tesislerinin deşarj standartlarını yakalayabilmesi ve tesis devamlılığının sağlanması önemlidir. Bu nedenle tesis yönetim parametrelerinin izlenmesi ve kontrolü gereklidir. Ancak bu parametreler değişken ve linear olmayan oldukça kompleks bir proses yapısına sahiptir. Bu durum klasik matematiksel yöntemler ile modellenmesini mümkün kılmamaktadır. Bu nedenle öğrenebilen bir sistemin tesis proseslerine uygulanması gereklidir. Bu tez çalışmasında bir atıksu arıtma tesisinin proses simülasyonları bir yapay zeka teknolojisi olan yapay bağışıklık sistemi kullanılarak yeni bir çalışma olarak ele alınmıştır. Tesis geneli ve herbir proses bölümü için giriş parametrelerinden çıkış parametrelerinin tahmin edilmesi için simülator sistemi geliştirilmiştir. Aynı zamanda geliştirilen modeller, tesis işleyişini optimum düzeyde tutmaya yönelik, yöneticiye karar desteği sağlayacak bir sistem olarak da kullanılabilir.

Water, is the basic element that determines the conditions of life and has vital importance for living things. From the largest to the smallest living organisms, all biological life and human activities need water. Used water is wasted by domestic and industrial wastes. Discharging of these wastes without cleaning is also wasting the surrounding surface water resources and makes it unusable. Wastewater treatment plants are building in order to eliminate the damage of wastewater to the environment. Waste water treatment plant needs to capture discharge standarts and also ensuring continuity of plant activities. Therefore, it is necessary to monitor and control the facility management parameters. However, these parameters may vary and have non-linear complex process structure behaviour. That makes impossible modelling by classical mathematical methods. For this reason, it is necessary to implement of a learnable system into wastewater plant processes. In this thesis, process simulations of a wastewater treatment plant are performed as a new study with an artificial intelligence method which is called Artificial Immune System. Output parameters were estimated for each plant parts and for general plant over input parameters. Proposed models can also be used to provide decision support for plant manager to keep plant functionalities at optimum level