Physical design of a horizontal flow subsurface wetland using the NSGA-II Algorithm
DOI:
https://doi.org/10.24850/j-tyca-2026-01-02Keywords:
Wetland, Multiobjective optimization, MOP, Waste WaterAbstract
This paper presents the physical design of a horizontal flow subsurface wetland for the treatment of grey wastewater. The main objective is to optimize the removal efficiency of biochemical oxygen demand by using the NSGA-II algorithm, which is a multi-objective optimization technique. Three objective functions are evaluated: Maximization of removal efficiency, maximization of flow rate, and minimization of wetland volume. Four constraints are defined: Removal efficiency greater than 95%, physical volume less than 1000 m3, a flow rate greater than 10 m3/d, and a length-to-width ratio between 2 and 4. The objective functions and constraints depend on six design variables, which are: Hydraulic retention time, width, length, water depth in the wetland, substrate depth, and slope. By employing the non-dominated sorting genetic algorithm as an evolutionary optimizer, a population along with a generation number of 100, 200, and 300 were used during the optimization process. The goal of multi-objective optimization is to provide the best trade-offs between objectives, which is clearly visualized in the generated Pareto surfaces.
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