DOC《2018年度国家技术发明奖》

3、发明了多目标决策的污水厂过程优化和控制技术.研发了与污水厂在线监控、设备成套化和自动化水平适配的保障技术,研制了看水狗、现场工作站等仪器设备,实现了污水厂运行状态参数的自动获取;

创建了集在线监测、动态模拟与优化控制策略为一体的污水厂运行平台,实现了厂群数据感知功能,并与监测、模拟、控制等相融合,实现了污水处理厂的高效、节能运行. 基于上述技术发明,解决了污水处理过程智能监测、实时预警与优化控制等一系列技术难题.本项目已获授权中国发明专利21项,取得计算机软件著作权4项;

发表SCI论文67篇,其中包括在水污染控制领域最有影响力的Environ. Sci. Technol.和Water Res.上分别发表10篇和18篇论文,被SCI他引1200余次.研究成果已成功应用于安徽、陕西、江苏、广东、河北、山东等地的30多个污水处理厂.近3年,共产生直接经济效益4510万元,成果应用为相关企业累计节省支出约4334万元,直接削减COD和总氮排放量达8641吨和3090吨以上,为城镇污水厂的安全运行和升级改造提供了良好的示范作用.

(四)客观评价 科技查新报告评价意见 国家一级科技查新咨询单位的查新结论显示,该项目主要技术成果包括:1)针对污水生化处理系统运行状态复杂多变的难题,构建了基于微生物内源呼吸、准内源呼吸以及碳/氮基质代谢的多维呼吸图谱,实现对污水处理系统中微生物生存状态的定量判定;

2)针对现有污水生物处理非稳态模型模拟结果易失真的问题,将活性污泥模型(ASM)和支持向量机模型(SVM)、加速遗传算法(AGA)相结合,提升模型识别的准确性,实现污水厂动态模拟与仿真;

3)建立基于紫外、荧光和红外光谱的微生物代谢产物的光谱指纹谱库,实现对厌氧、好氧和缺氧系统的在线监测与预警;

4)建立污水厂运行工况与出水水质、运行能耗的定量关系模型,利用加速遗传算法自动优化调整曝气量、回流比等工艺运行参数,实现污水厂自动化调节与控制.……项目各项成果均未见有相同报道. 验收评估意见 国家水体污染控制与治理科技重大专项子课题验收意见: 该子课题针对污水厂稳定化运行和新建污水厂建设,开展A2/O系统功能提升与模拟控制技术的研究,完成了属地化水质参数及动力学参数分析与数据采集,建立望塘污水处理厂工艺模型优化及集成智能控制技术,完成模型的软件表达.该子课题开发的污水厂工艺优化软件V1.0属于自主知识产权,具有创新性… . 2)中科院对知识创新重要方向项目课题 污水处理系统模型优化与多尺度调控稳定运行技术研究 的验收意见: 课题构建了污水处理工艺的集成结构模型,可用于污水处理工艺的模拟,并和优化算法结合,对影响污水处理工艺运行效率的主要工艺参数进行了优化,构建了模拟污水处理工艺运行特性的数学模型及优化运行技术.该优化技术及结果对保证污水处理过程的稳定运行和高效低耗运行提供了技术支持…… . 3)陕西省科技厅对省科技计划项目 基于呼吸法的污水厂节能的调控模型及关键调控设备研究 的验收意见: 针对活性污泥法的关键能耗过程,建立了以呼吸参数作为输入参数的污水厂调控模型,研发了适合于我国城镇污水处理厂的污水运行管理控制技术与设备.该设备能对污水处理厂运行状况进行诊断与评估,提出改善污水处理厂优化运行方案,并在预防冲击、保证出水达标、保持污泥健康、控制运行条件等方面实现污水厂最优控制、事故快速恢复等方面得到了工程应用. 4)安徽省科技厅对省十一五科技攻关项目 城镇生活污水智能化脱氮除磷技术研究与开发 的验收意见: 课题组建立了可推广应用的城镇生活污水智能化脱氮除磷技术,解决了生物反应器和智能控制技术的耦合和集成等关键技术问题;