در این پروژه، با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک به عنوان یک ابزار جدید و پرقدرت پیش بینی رفتار فرایندهای غیرخطی و پیچیده، مدل هایی جهت پیش بینی عملکرد فرایندهای تجزیه فتوشیمیایی، اولتراسونیک مستقیم، اولتراسونیک غیر مستقیم و نانوفیلتراسیون در امر تصفیه پساب در شرایط مختلف عملیاتی ارائه شد. در مدل سازی فرایند تجزیه فتوشیمیایی، مدل هایی جهت پیش بینی تغییرات راندمان حذف cod و میزان tds سیستم با تغییر زمان فرایند و همچنین تغییر غلظت افزودنی هیدروژن پراکسید در سیستم حاصل شد. بر اساس نتایج تجربی، افزایش زمان فرایند و غلظت هیدروژن پراکسید در سیستم موجب افزایش راندمان حذف cod شد. افزایش غلظت هیدروژن پراکسید به دلیل رقیق سازی اندک سیستم موجب کاهش ناچیز مقدار tds سیستم گردید اما تغییر قابل توجهی در مقدار tds سیستم با گذشت زمان ملاحظه نگردید. مدل های ارائه شده به خوبی رفتارهای تجربی ملاحظه شده را پیش بینی نمودند. در فرایندهای اولتراسونیک تصفیه پساب مورد بررسی در این پژوهش، اثر حضور افزودنی های هیدروژن پراکسید، نمک کلرید سدیم و نمک سولفات سدیم در غلظت های مختلف بر عملکرد فرایند مورد بررسی قرار گرفت و جهت پیش بینی هر یک از فرایندهای مذکور، مدل های جداگانه ای جهت پیش بینی تغییرات راندمان حذف cod و میزان tds سیستم با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک بدست آمد. در فرایند اولتراسونیک مستقیم پارامترهای زمان فرایند، توان اولتراسونیک و غلظت افزودنی و در فرایند اولتراسونیک غیر مستقیم پارامترهای زمان فرایند و غلظت افزودنی به عنوان متغیرهای مورد بررسی در نظر گرفته شدند. بر طبق نتایج بدست آمده، افزایش زمان فرایند، توان اولتراسونیک و غلظت افزودنی در سیستم موجب افزایش راندمان حذف cod و مقدار tds سیستم شد. تنها در مورد افزودنی هیدروژن پراکسید به دلیل رقیق سازی اندک سیستم با افزایش غلظت افزودنی، مقدارtds سیستم کاهش یافت. مدل های ارائه شده پیش بینی بسیار مناسبی از عملکرد فرایندهای مذکور ارائه نمودند. در مدل سازی فرایند نانوفیلتراسیون نیز مدل هایی جهت پیش بینی درصد جداسازی آرسنیک، کروم و کادمیوم با تغییر غلظت هر یک از این آلاینده ها در خوراک و همچنین اختلاف فشار دوسمت نانوفیلتر با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک بدست آمد و نتایج خوبی حاصل شد. در تمام موارد مذکور، صحت مدل های ارائه شده با بررسی تعدادی از پارامترهای آماری در هر مورد انجام پذیرفت و نتایج حاصله حاکی از دقت بالای مدل های ارائه شده در پیش بینی فرایندهای مذکور در امر تصفیه پساب بود.