هوش مصنوعی در تصفیه آب و فاضلاب مانند سایر صنایع جایگاه مهمی پیدا کرده و می تواند در این صنعت انقلاب عظیمی برپا کند. هوش مصنوعی و روش های متنوع ماشین لرنینگ امکان استخراج الگو برای شناسایی خرابی تاسیسات، بهبود فرآیند تصفیه و مدیریت و غیره را تحت تاثیر قرار می دهد. در این بخش از آموزش تصفیه فاضلاب به بررسی نقش هوش مصنوعی در تصفیه آب و فاضلاب و مدیریت این حوزه ها خواهیم پرداخت.
آنچه در این مطلب می خوانید:
نقش هوش مصنوعی در تصفیه آب
هوش مصنوعی یعنی پیدا کردن و جمع آوری اطلاعات و دیتا، استخراج الگو از آنها و در نهایت پیش بینی با دقت بالا است. در روند تصفیه آب اطلاعات و دیتا توسط انسان در اختیار هوش مصنوعی قرار گرفته و بعد از طی مرحله آموزش و ماشین لرنینگ، AI امکان شناسایی خرابی ها، تغییرات غیرعادی در پارامترهای کیفی آب و روش های بهبود آنها را شناسایی می کند.
برخی از کاربردهای هوش مصنوعی در تصفیه آب عبارتند از:
بهبود فرآیند تصفیه آب
یکی از مهم ترین و اصلی ترین نقش های هوش مصنوعی در تصفیه آب، بهبود فرآیند تصفیه است. روش ها و فرآیندهای مختلف برای تصفیه آب ارائه شده است که هر یک دارای نقاط ضعف متعددی هستند. با ارائه دیتا و اطلاعات مناسب می توان به ماشین این امکان را داد که بتواند نواقص فرایندها را شناسایی و روش های بهبودیافته را ارائه دهد.
با توجه به نوع الگوریتم انتخابی برای هوش مصنوعی کیفیت و دقت خروجی آنها متفاوت است. در این زمینه تحقیقات و مقالات متعددی ارائه شده و اغلب آنها هنوز در مقیاس بزرگ پیاده سازی نشده اند.
طراحی تجهیزات تصفیه آب
تجهیزات تصفیه آب دارای تنوع بسیار زیادی بوده و انواع ممبران، فیلترها و دستگاه تصفیه آب صنعتی هستند. طراحی تمام این تجهیزات نیاز به دانش و تخصص بالایی دارد و زمان بر هستند. بهبود طراحی این تجهیزات بسیار سخت، هزینه بر، زمان بر با ریسک بالا است. با هوش مصنوعی می توان طراحی را با دقت بالاتر و هزینه کم بدون نیاز به اپراتور انسانی انجام داد.
افزایش کیفیت آب
در دستگاه تصفیه آب و خروجی تصفیه خانه های بزرگ آب ممکن است به دلایل مختلف کیفیت با افت مواجه شود. استفاده از هوش مصنوعی در این شرایط راهکار ایده آلی برای اندازه گیری پارامترها و ایجاد تغییر در روند تصفیه است. به عبارت دیگر، هوش مصنوعی اندازه گیری می کند، تصمیم گیری می کند و تصمیم خود را پیاده سازی می کند.
در دستگاه های تصفیه آب پیشرفته این قابلیت پیاده سازی شده و در چند سال اخیر بسیاری از برندها از آن استفاده کرده اند.
کاهش هزینه تصفیه آب با هوش مصنوعی
هزینه های تصفیه آب شامل هزینه طراحی، بهبود فرآیندهای تصفیه و جلوگیری از تخریب تجهیزات است که تمام این موارد با هوش مصنوعی بهبود پیدا می کند. هوش مصنوعی در بسیاری از مواقع می تواند به جای اپراتورهای انسانی استفاده شود که قطعا در بالا بردن دقت و کاهش هزینه ها موثر خواهد بود.
بهبود شبکه تصفیه آب
در شبکه های آبرسانی و تصفیه شهری و غیره از لوله و تاسیسات متعددی استفاده می شود. به مرور ممکن است لوله و تاسیسات دچار نشت و ترکیدگی شده یا رسوب زیادی بگیرد. شناسایی ترکیدگی و اشکالات موجود یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در تصفیه آب به شمار می رود.
در این نوع هوش مصنوعی اطلاعات متعدد از قبیل دیتا عددی و ویدئو و غیره جمع آوری شده و به ماشین ارائه می شود. سپس هوش مصنوعی الگوهای متعدد استخراج کرده و بر همین اساس می تواند قبل از رخداد ترکیدگی و نشت و غیره اطلاع رسانی کند.
بهبود تجهیزات شبکه آبرسانی
در تصفیه و انتقال آب لوله و تاسیسات نقش مهمی دارند و حتی در آلوده شدن آب نیز موثر هستند. در برخی از مواقع ممکن است تصفیه آب در تصفیه خانه بدرستی انجام می شود، اما لوله های قدیمی باعث ورود سرب و مس به آب می شوند. هوش مصنوعی این قابلیت را دارد که وجود لوله های قدیمی را در ساختمان ها شناسایی و اطلاع رسانی کنند.
نقش هوش مصنوعی در تصفیه فاضلاب
از دیگر موارد کاربرد هوش مصنوعی در دنیای امروز می توان به صنعت تصفیه فاضلاب اشاره کرد. مانند تصفیه آب، در تصفیه پساب ها نیز در مرحله طراحی تجهیزات، بهبود فرایندها و جلوگیری از خرابی ها از هوش مصنوعی استفاده می شود. برخی از موارد کاربرد هوش مصنوعی در تصفیه فاضلاب عبارتند از:
بهبود فرآیندهای تصفیه
فرایندهای تصفیه فاضلاب هر یک دارای درصد خطا هستند و اجرای آنها در مقیاس های بزرگ برای تصفیه فاضلاب صنعتی و غیره تاثیر چشمگیری دارد. یکی از نقش های هوش مصنوعی در تصفیه فاضلاب شناسایی نقاط ضعف روش های موجود و بهبود آنها بر اساس دیتای ارائه شده به ماشین است.
هوش مصنوعی در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب
در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و غیره انتخاب روش و فرایند مناسب و متناسب با نوع آلاینده های فاضلاب اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل طراحی بسیار سخت، زمان بر و پیچیده بوده و دقت بالایی نیاز دارد. هوش مصنوعی در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب نقش مهمی ایفا کرده و همزمان می تواند در انتخاب روش تصفیه و بهبود در آنها خروجی باکیفیت تری را ارائه دهد.
هوش مصنوعی در بالا بردن طول عمر تجهیزات
در سیستم های غشایی و پکیج هایی که از ممبران و فیلترها استفاده می کنند، رسوب گیری اهمیت زیادی دارد. این رسوب ها راندمان دستگاه را کاهش داده و باعث تخریب غشا می شود. هوش مصنوعی می تواند با اندازه گیری پارامترهای مختلف از جمله شار نفوذی و فشار عبوری تشکیل لایه های رسوب را شناسایی و اقدامات لازم را برای رفع آن انجام دهد.
شناسایی اشکالات در تجهیزات
یکی دیگر از موارد کاربرد هوش مصنوعی در تصفیه فاضلاب، شناسایی اشکالات موجود در تجهیزات و شبکه انتقال فاضلاب و غیره است. بر اساس دیتای ارائه شده به ماشین الگوسازی انجام شده و با اندازه گیری دیتا اشکالات در سیستم ها و تجهیزات مختلف شناسایی می شوند. در نهایت این اشکالات اطلاع رسانی می شود و از بروز خسارت های هنگفت جلوگیری خواهد شد.
جمع بندی
در روند تصفیه فاضلاب و آب، هوش مصنوعی می تواند با شناسایی اشکالات، بهبود فرایندها، کاهش هزینه ها و بالا بردن دقت نقش مهمی ایفا کند. یکی از مهم ترین کاربردهای هوش مصنوعی در این حوزه طراحی بهینه دستگاه و تجهیزات مختلف بوده و نقش اپراتورهای انسانی را کاهش داده که باعث کمتر شدن هزینه های این صنعت خواهد شد.
