国家技术发明奖提名书

《国家技术发明奖提名书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国家技术发明奖提名书(2018年度)一、项目基本情况专业评审组：序号：编号：提名者安徽省科学技术厅项目名称项目名称城镇污水处理厂智能监控和优化运行关键技术公布名城镇污水处理厂智能监控和优化运行关键技术主要完成人俞汉青李志华盛国平侯红勋王颖哲项目密级非密定密日期保密期限(年)定密机构(盖章)学科分类名称1水污染防治工程代码61030202市政环境工程代码56055503代码所属国民经济行业水利、环境和公共设施管理业所属国家重点发展领域环境任务来源国家自然科学基金、国家重大水专项、中科院、省级攻关、企业已呈交的科技报告编号：授权发明专利（项）21授权的其他知识产权（项）4

2、项目起止时间起始：2004年9月1日完成：2014年12月31日国家科学技术奖励工作办公室制8项目简介本项目属于水污染防治工程的科学技术领域。城镇污水处理厂属于多输入、多输出、长时滞的动态开放系统，涉及复杂的生化反应、物化反应及物质/能量的转化和传递，且工艺参数众多，因而污水厂普遍存在能耗高、出水波动大、稳定性差等问题。因此，本项目在深入研究污水生物处理厂微生物呼吸动力学、微生物产物特性及形成规律等的基础上，围绕城镇污水厂的运行状态监测、模拟优化及相关技术与设备开展攻关，发展了污水处理系统动态模拟和运行状态判定的系列新技术，发明了微生物代谢状态的在线监测与预警关键技术

3、，研发了在线监控、动态模拟与优化控制三位一体的污水厂运行平台，突破了污水厂常规中控系统只面向设备控制的局限性，提升了污水处理厂运行效率和稳定性，解决了城镇污水处理厂智能监控和优化运行的技术难题。主要发明成果如下：发明点1、发明了污水厂运行状态判定和动态模拟关键技术。通过对污水处理过程中微生物呼吸动力学的深入解析，发展了定量判定污水厂运行状态的多维呼吸图谱核心技术，解决了水质水量波动导致无法定量判定污水厂状态的难题；通过对现有污水厂数据的全面分析，建立了描述污水处理过程的数学模型，结合模式识别和优化算法，发展了符合我国污水厂水质特点的仿真模拟技术，提升了污水厂仿真模拟的

4、预测精度和可靠性，从而解决了污水厂动态模拟、微生物呼吸动力学解析、系统运行状态判定等一系列技术问题。发明点2、发明了污水厂中微生物代谢状态的在线监测与预警关键技术。基于对污水厂进出水和微生物代谢产物的紫外、荧光和红外光谱信息的化学计量学解析，获得了污水厂微生物代谢产物的特征信号，建立了污水处理微生物代谢产物光谱指纹谱库，克服了传统方法无法直接表征污水厂中微生物活性的障碍；通过呼吸图谱与光谱指纹谱库的联用，解决了动态运行条件下活性污泥特性测试过程复杂和应用门槛高的难题，从而实现了污水处理好氧、厌氧、缺氧全过程的智能监测，显著提升了污水处理厂的监控与预警能力。发明点3、发

5、明了多目标决策的污水厂过程优化和控制技术。在污水处理动态模拟基础上，发展了基于技术、经济、环境多目标决策的多输入、多输出优化和节能控制技术；以上述光谱监测和呼吸图谱测试数据为基础，研发了看水狗、工作站等污水厂过程优化与控制设备，构建了专家云端决策平台，实现了厂群数据感知功能，并与测试、模拟、决策控制整个分析过程相融合，发明了多目标决策的污水厂过程优化与控制技术，实现了污水处理厂的高效、节能运行。基于上述技术发明，研发了污水处理厂动态模拟、在线监测与诊断、控制运行等关键技术，解决了污水处理过程的智能监测、实时预警与优化控制等一系列技术难题。研究成果已成功应用于安徽、陕西

6、、江苏、广东、山西、河北、山东、甘肃、宁夏、新疆等地的30多个城镇污水处理厂，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，环境、经济和社会效益显著。8客观评价（一）科技查新报告评价意见该项目进行了城镇污水处理厂的智能监控和优化运行关键技术研究与应用，主要成果包括：构建了基于微生物多维呼吸图谱的污水厂运行状态判定技术，并将该技术和优化算法相结合，建立了符合我国污水厂水质特点的仿真模拟技术，实现了水质水量波动条件下的污水处理系统状态定量判断。建立了污水处理微生物代谢产物光谱指纹谱库并将其与呼吸图谱联用，解决了多参数、多任务污泥特性测试过程复杂和应用门槛高的难题，

7、实现了污水处理好氧、厌氧、缺氧全过程智能监测，提升了污水厂的监控与预警能力。研发了污水厂过程优化与控制系列化设备，构建了专家云端决策平台，实现了厂群数据感知功能，并与测试、模拟、决策控制分析过程相融合，发明了多目标决策的污水厂过程优化与控制技术，实现了污水处理厂的高效、节能运行。目前，国内外未见有综合上述相同技术研究及应用的文献报道。（二）验收评估意见1）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