PDF《提名国家科技进步奖项目公示》

提名国家科技进步奖项目公示 项目名称 城市污水处理过程控制关键技术及应用 提名单位 教育部 提名单位意见: 我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,确认全部材料真实有效, 相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求.

按照要求,我单位和项目完成单位都已对该项目的拟提名情况进行了 公示,目前无异议. 该项目【科学发现】 【技术创新】 , 【技术水平】 , 【客观评价】 , 【应用情 况】 , 【取得效益】 , 对照国家科学技术进步奖授奖条件, 提名该项目申报

2018 年度国家科学技术进步奖二等奖. 项目简介: 项目任务来源于水体污染控制与治理国家科技重大专项、 国家自然科学基金重点项 目和国家

863 计划等,属于流程工业过程控制领域. 我国是全球人均水资源最贫乏的

13 个国家之一,水资源短缺、水污染严重、水环 境恶化等问题一直是制约我国社会经济发展的主要瓶颈. 提高城市污水处理能力与水平 的主要困难和技术瓶颈在于:(1)污染物种类多且难以在线检测;

(2)进水水质、水量波 动大,时变、不确定性是本质特性;

(3)影响生化反应过程的因素多,但可实施控制的参 量少;

(4)出水水质参数无法在线测量,难以实现过程动态优化和全流程闭环控制.围绕 上述城市污水处理过程的技术难题,项目完成单位经过产学研联合攻关和工程实践,取 得了如下技术创新与重大突破: 1. 主要技术内容 (1) 提出了基于数据的关键水质指标智能特征测量原创理论与方法:首次设计完成 了关键水质参数自组织测量模型和在线提取算法,突破了水质参数在线测量的理论难 题;

率先研发了基于数据的总磷参数智能测量装置,解决了关键水质指标在线测量的瓶 颈,测量精度高达 93.6%,远高于当前业界公认的美国哈希公司 PhosphaxSigma 总磷监 测仪和德国 WTW 公司 MTEG9600 总磷分析仪. (2) 率先研发出了自组织模糊控制技术:率先建立了基于互信息强度的规则自适应 模糊控制技术,克服了传统基于模型控制方法的困扰,解决了溶解氧、硝态氮等关键水 质参数高精度控制难题;

经国际权威的 BSM 平台测试,本技术控制精度高于国际上已 公开的最好方法,并已成功应用于

30 余家城市污水处理厂,溶解氧控制误差小于± 0.25mg/L,优于且替代了德国 WTW 溶解氧控制技术. (3) 自主研发出了城市污水处理过程动态优化控制系统: 率先建立了包含出水水质、 设备参数和系统性能指标等在内的能耗评价模型, 设计完成了多目标动态智能优化算法 和关键操作变量动态优化设定技术;

首次自主研发出了城市污水处理过程动态优化控制 系统,与国际著名控制系统相比,控制精度最高且能耗最低,吨水处理能耗降低 5%以上,实现了污水处理过程低成本稳定运行. 2. 授权专利情况与知识产权 共获得

33 项国家发明专利授权,发表论文

100 余篇(SCI 检索

30 余篇),出版

5 本 专著,获1项全国优秀博士论文提名奖,3 项省部级科技进步一等奖. 3. 技术经济指标 (1) 出水水质稳定达标:通过应用本项目技术,出水 TN 小于 15mg/L,TP 小于 0.5mg/L,提高了出水品质,实现了高品质再生水的稳定生产. (2) 节能降耗:相关应用单位运行电耗平均减少 10%,药耗降低 20%. 4. 应用推广与效益情况 (1) 应用推广:成果鉴定专家组认为:城市污水处理过程智能优化控制技术处于国 际先进水平,关键水质指标智能特征测量技术达到国际领先水平.本技术已在华北、东北、华东和华南等地区