- 項目背景
伴隨著城鎮化和經濟快速發展，近年來我國污水產生量逐漸增長。“十三五”規劃和《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。“一體化智能水質檢測裝備”以國標法為依據，對水質指標進行精準、連續檢測。智能決策系統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，提高了對水環境的治理和管控能力。該項目在2022年8月7日經中國城鎮供水排水協會組織專家鑒定，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）創新點
1）應用智能機器人技術，實現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，連續運轉實現多指標集中高效精準檢測。裝備具有高復雜環境耐受性，可在不同環境下進行精準檢測。
2）應用人工智能技術，自動生成最優檢測方案
用戶根據不同類型、不同數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，實現檢測曲線根據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有效大數據，搭建了水質智能預測系統
系統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當前的進水情況和工藝狀態預先獲得準確的出水指標預測結果，為用戶在工藝優化、工藝預警和投加藥劑等環節提供準確的預測數據參考。
圖 一體化智能水質檢測裝備系統
（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座污水處理廠和環境監測站進行了應用。各個地區水廠反應設備運行穩定，檢測數據準確，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小時連續檢測，形成數據化管理，提高生產效率。降低化驗室實驗廢液量，減少甚至規避二次污染，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，使水廠實現精細化智能管控。該技術的實施，確保了水廠在節能降耗的前提下高標準的排放，推動“雙碳”行動落實落地。
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