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項目背景
伴隨著城鎮(zhèn)化和經濟快速發(fā)展，近年來我國污水產生量逐漸增長?！笆濉币?guī)劃和《水污染防治計劃》均提出新建污水處理設施出水水質達到一級A排放標準。《推進市政污水處理行業(yè)低碳轉型，助力碳達峰、碳中和》要求污水處理廠進行精細化智能管控，達到降本增效的目的?！耙惑w化智能水質檢測裝備”以國標法為依據(jù)，對水質指標進行精準、連續(xù)檢測。智能決策系統(tǒng)實時預測未來所需的碳源投加量、除磷藥劑投加量以及曝氣量，精確指導工藝輸出，提高了對水環(huán)境的治理和管控能力。該項目在2022年8月7日經中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會組織專家鑒定，該設備整體上達到國際先進水平，其中多樣品多指標自動集中檢測技術、檢測方案智能生成技術居國際領先水平。
主要技術內容
（1）創(chuàng)新點
1）應用智能機器人技術，實現(xiàn)了替代人工進行多指標集中檢測
該裝備采用擬人化手段，是一款柔性學習型平臺，集成多指標化驗檢測方法，可順序開展多水樣多指標水質化驗，連續(xù)運轉實現(xiàn)多指標集中高效精準檢測。裝備具有高復雜環(huán)境耐受性，可在不同環(huán)境下進行精準檢測。
2）應用人工智能技術，自動生成最優(yōu)檢測方案
用戶根據(jù)不同類型、不同數(shù)量的水樣和不同指標的檢測需求，進行點選操作，利用基于人工智能技術的檢測方案生成模塊，生成最優(yōu)的檢測方案。提高了使用者的便捷程度，還滿足不同檢測需求的使用要求。
3）基于機器學習與支持向量機技術，實現(xiàn)了檢測標準曲線自動生成
該裝備依托精準加注模塊，基于機器學習與支持向量機算法的曲線自動生成技術，大量實驗驗證，實現(xiàn)檢測曲線根據(jù)用戶實際使用情況進行智能標定，保障水質指標的精準檢測的同時，化驗廢液產生量大幅縮小，應用此技術方案的廢液產生量僅為常規(guī)化驗的八分之一，同時檢測誤差在質控樣品標稱值的±5%以內。
4）通過精準檢測獲得行業(yè)有效大數(shù)據(jù)，搭建了水質智能預測系統(tǒng)
系統(tǒng)內嵌長短時記憶神經網絡對水質指標進行精準預測，用戶在工藝控制過程中根據(jù)當前的進水情況和工藝狀態(tài)預先獲得準確的出水指標預測結果，為用戶在工藝優(yōu)化、工藝預警和投加藥劑等環(huán)節(jié)提供準確的預測數(shù)據(jù)參考。

圖一體化智能水質檢測裝備系統(tǒng)
（2）應用推廣情況
成果在哈爾濱、長春、牡丹江、肇東、錫林浩特、杭州等多地、多城市的37座污水處理廠和環(huán)境監(jiān)測站進行了應用。各個地區(qū)水廠反應設備運行穩(wěn)定，檢測數(shù)據(jù)準確，確保了水質達標排放。
（3）經濟、社會效益情況
項目成果解放化驗員有效替代人工，降低工作風險。化驗流程標準化、程序化減少誤差。24小時連續(xù)檢測，形成數(shù)據(jù)化管理，提高生產效率。降低化驗室實驗廢液量，減少甚至規(guī)避二次污染，降低水廠運營過程中產生的危廢處理費用。智慧決策系統(tǒng)內嵌水質預測模型，有效指導水廠的碳源投加量、除磷藥劑投加量以及曝氣量，使水廠實現(xiàn)精細化智能管控。該技術的實施，確保了水廠在節(jié)能降耗的前提下高標準的排放，推動“雙碳”行動落實落地。