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《國家技術(shù)發(fā)明獎提名書》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國家技術(shù)發(fā)明獎提名書(2018年度)一、項目基本情況專業(yè)評審組：序號：編號：提名者安徽省科學(xué)技術(shù)廳項目名稱項目名稱城鎮(zhèn)污水處理廠智能監(jiān)控和優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)公布名城鎮(zhèn)污水處理廠智能監(jiān)控和優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)主要完成人俞漢青李志華盛國平侯紅勛王穎哲項目密級非密定密日期保密期限(年)定密機構(gòu)(蓋章)學(xué)科分類名稱1水污染防治工程代碼61030202市政環(huán)境工程代碼56055503代碼所屬國民經(jīng)濟行業(yè)水利、環(huán)境和公共設(shè)施管理業(yè)所屬國家重點發(fā)展領(lǐng)域環(huán)境任務(wù)來源國家自然科學(xué)基金、國家重大水專項、中科院、省級攻關(guān)、企業(yè)已呈交的科技報告編號：授權(quán)發(fā)明專利（
2、項）21授權(quán)的其他知識產(chǎn)權(quán)（項）4項目起止時間起始：2004年9月1日完成：2014年12月31日國家科學(xué)技術(shù)獎勵工作辦公室制8項目簡介本項目屬于水污染防治工程的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。城鎮(zhèn)污水處理廠屬于多輸入、多輸出、長時滯的動態(tài)開放系統(tǒng)，涉及復(fù)雜的生化反應(yīng)、物化反應(yīng)及物質(zhì)/能量的轉(zhuǎn)化和傳遞，且工藝參數(shù)眾多，因而污水廠普遍存在能耗高、出水波動大、穩(wěn)定性差等問題。因此，本項目在深入研究污水生物處理廠微生物呼吸動力學(xué)、微生物產(chǎn)物特性及形成規(guī)律等的基礎(chǔ)上，圍繞城鎮(zhèn)污水廠的運行狀態(tài)監(jiān)測、模擬優(yōu)化及相關(guān)技術(shù)與設(shè)備開展攻關(guān)，發(fā)展了污水處理系統(tǒng)動態(tài)模擬和運
3、行狀態(tài)判定的系列新技術(shù)，發(fā)明了微生物代謝狀態(tài)的在線監(jiān)測與預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了在線監(jiān)控、動態(tài)模擬與優(yōu)化控制三位一體的污水廠運行平臺，突破了污水廠常規(guī)中控系統(tǒng)只面向設(shè)備控制的局限性，提升了污水處理廠運行效率和穩(wěn)定性，解決了城鎮(zhèn)污水處理廠智能監(jiān)控和優(yōu)化運行的技術(shù)難題。主要發(fā)明成果如下：發(fā)明點1、發(fā)明了污水廠運行狀態(tài)判定和動態(tài)模擬關(guān)鍵技術(shù)。通過對污水處理過程中微生物呼吸動力學(xué)的深入解析，發(fā)展了定量判定污水廠運行狀態(tài)的多維呼吸圖譜核心技術(shù)，解決了水質(zhì)水量波動導(dǎo)致無法定量判定污水廠狀態(tài)的難題；通過對現(xiàn)有污水廠數(shù)據(jù)的全面分析，建立了描述污水處理過程
4、的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合模式識別和優(yōu)化算法，發(fā)展了符合我國污水廠水質(zhì)特點的仿真模擬技術(shù)，提升了污水廠仿真模擬的預(yù)測精度和可靠性，從而解決了污水廠動態(tài)模擬、微生物呼吸動力學(xué)解析、系統(tǒng)運行狀態(tài)判定等一系列技術(shù)問題。發(fā)明點2、發(fā)明了污水廠中微生物代謝狀態(tài)的在線監(jiān)測與預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)。基于對污水廠進出水和微生物代謝產(chǎn)物的紫外、熒光和紅外光譜信息的化學(xué)計量學(xué)解析，獲得了污水廠微生物代謝產(chǎn)物的特征信號，建立了污水處理微生物代謝產(chǎn)物光譜指紋譜庫，克服了傳統(tǒng)方法無法直接表征污水廠中微生物活性的障礙；通過呼吸圖譜與光譜指紋譜庫的聯(lián)用，解決了動態(tài)運行條件下活性污泥特
5、性測試過程復(fù)雜和應(yīng)用門檻高的難題，從而實現(xiàn)了污水處理好氧、厭氧、缺氧全過程的智能監(jiān)測，顯著提升了污水處理廠的監(jiān)控與預(yù)警能力。發(fā)明點3、發(fā)明了多目標決策的污水廠過程優(yōu)化和控制技術(shù)。在污水處理動態(tài)模擬基礎(chǔ)上，發(fā)展了基于技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境多目標決策的多輸入、多輸出優(yōu)化和節(jié)能控制技術(shù)；以上述光譜監(jiān)測和呼吸圖譜測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研發(fā)了看水狗、工作站等污水廠過程優(yōu)化與控制設(shè)備，構(gòu)建了專家云端決策平臺，實現(xiàn)了廠群數(shù)據(jù)感知功能，并與測試、模擬、決策控制整個分析過程相融合，發(fā)明了多目標決策的污水廠過程優(yōu)化與控制技術(shù)，實現(xiàn)了污水處理廠的高效、節(jié)能運行。基于上
6、述技術(shù)發(fā)明，研發(fā)了污水處理廠動態(tài)模擬、在線監(jiān)測與診斷、控制運行等關(guān)鍵技術(shù)，解決了污水處理過程的智能監(jiān)測、實時預(yù)警與優(yōu)化控制等一系列技術(shù)難題。研究成果已成功應(yīng)用于安徽、陜西、江蘇、廣東、山西、河北、山東、甘肅、寧夏、新疆等地的30多個城鎮(zhèn)污水處理廠，為城鎮(zhèn)污水廠的安全運行和升級改造提供了良好的示范作用，環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益顯著。8客觀評價（一）科技查新報告評價意見該項目進行了城鎮(zhèn)污水處理廠的智能監(jiān)控和優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，主要成果包括：構(gòu)建了基于微生物多維呼吸圖譜的污水廠運行狀態(tài)判定技術(shù)，并將該技術(shù)和優(yōu)化算法相結(jié)合，建立了符合我國
7、污水廠水質(zhì)特點的仿真模擬技術(shù)，實現(xiàn)了水質(zhì)水量波動條件下的污水處理系統(tǒng)狀態(tài)定量判斷。建立了污水處理微生物代謝產(chǎn)物光譜指紋譜庫并將其與呼吸圖譜聯(lián)用，解決了多參數(shù)、多任務(wù)污泥特性測試過程復(fù)雜和應(yīng)用門檻高的難題，實現(xiàn)了污水處理好氧、厭氧、缺氧全過程智能監(jiān)測，提升了污水廠的監(jiān)控與預(yù)警能力。研發(fā)了污水廠過程優(yōu)化與控制系列化設(shè)備，構(gòu)建了專家云端決策平臺，實現(xiàn)了廠群數(shù)據(jù)感知功能，并與測試、模擬、決策控制分析過程相融合，發(fā)明了多目標決策的污水廠過程優(yōu)化與控制技術(shù)，實現(xiàn)了污水處理廠的高效、節(jié)能運行。目前，國內(nèi)外未見有綜合上述相同技術(shù)研究及應(yīng)用的文獻報道。
8、（二）驗收評估意見1）國家水體污染控制與治理科技重大專項子課題驗收意見：“該子課題針對污水廠穩(wěn)定化運行和新建污水廠建設(shè)，開展A2/O系統(tǒng)功能提升與模擬控制技術(shù)的研究，完成了屬地化水質(zhì)參數(shù)及動力學(xué)參數(shù)分析與數(shù)據(jù)采集，建立望
