神经网络预测钠基膨润土吸附水中重金属离子.pdf

第20卷第9期
中国矿业
Vol 20, No9
2011年9月
CHINA MINING MAGANE
Sep.2011
神经网络预测钠基膨润土吸附水中重金属离子
孙鑫淮,刘峙嵘,任丽丽
(东华理エ大学化学生物与材料科学学院,江西抚州344000)
摘要:通过人工神经网络方法建立BP神经网络模型,采用 Matlab语言编写神经网络程序,再以
实验测得的数据对网络进行训练。然后,用训练好的网络对吸附时间和单位吸附量之间的关系进行仿
真,并将仿真结果和实验数据加以比较,得出的均方误差(MSE)分别为0.9719(锌离子)、0.2398
(铜离子)、0.9352(铅离子)。结果表明:神经网络对钠基膨润土吸附铜离子的预测最好,其次是预测
对铅离子的吸附,最差的是预测对锌离子的吸附。
关键词:人工神经网络;钠基膨润土;吸附
中图分类号:TP183/X703.1文献标识码:B文章编号:1004-4051(2011)09-0099-0
Neural network for modeling of heavy metal adsorption from aqueous solution by Na-bentonite
SUN Xin-huai, LIU Zhi-rong, REN Li
(Faculty of Chemistry, Biology and Materials Science, East China University of Technology, Fuzhou 344000, China)
Abstract: Firstly, the BP neural network model was established by artificial neural network in this pa
per and neural network procedures were compiled with Matlab language. Secondly, the experimental data
were trained by the network. Thirdly, the relationship between adsorption time and unit adsorption amount
was simulated by trained network and the simulated results and experimental data were compared. It was
concluded that the mean square error (MSE) respectively were 0. 9719(Zinc ions), 0.2398(Copper
ons), 0. 9352(Lead ions). The results showed that forecast of network on Na-bentonite adsorbed copper i
ons was best, followed by forecast for lead ions adsorption, the forecast of zinc ion adsorption was worst
Key words: artificial neural network: Na-bentonite: adsorption
含重金属离子工业废水的无污染处理问题, ion Exchange Capacity)较大,对重金属离子具有
目益引起人们的关注。因为许多重金属离子能与较强的吸附能力ー。另外,膨润土可作为粘接
生物分子形成稳定的络合物,它们即使是少量存剂、吸收剂、填充剂、催化剂、蚀变剂、洗涤剂
在,也会损害动物与植物。重金属离子是常见的稳定剂、增稠剂等,广泛应用于冶金球团、铸造
环境污染物,主要来源于采矿、治金、化工、电钻井、石油、化工、轻工、纺织、造纸、橡胶、
镀、皮革等工业排放的废水和固体垃圾填埋场的农业、医药等领域,被称为“万能黏士1
滤液山。如果含重金属离子的液体不经处理直接排
我国膨润土资源丰富,特别是有大量品位较
放到自然环境中,将严重威胁到人类赖以生存的低的贫矿有待开发利用。如果能将这些资源用于
地表水和地下水的安全利用。所以,对含重金属废水处理,将会大大降低废水处理成本,达到资
离子废水的有效处置,一直是矿物学家所关注的源利用和环境治理的协調统一]。本文主要研究
热点间题之-[2-7
天然钠基膨润土对水中锌离子、铜离子、铅离子
膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的黏土矿
的吸附效果及其影响因素,以期为实际应用提供
物。其层间可膨胀,阳离子交换容量CEC(Cat
参考
稿日期:2011-02-2
实验部分
基金项目:江西省青年科学家(井网之星)培养对象计划资助1.1材料与仪器
(2009DQ01600);江西省教育厅科学技术项目资助(GJ10496)
内蒙古高庙子钠基膨润土;Zn(NO3)2
作者简介:孙鑫淮(1987-),男,天津人,东华理工大学硕土研
究生。
6H2O(AR)、Cu(NO3)2?3H2O(AR)、Pb