傳統(tǒng)的防汛措施大都是使用沙袋、磚塊、板材等笨重物資來搭建堤壩或圍堰，費力費時。本項目以“以水治水”為原則，以連通器原理、L型書立原理、有益摩擦原理三大技術(shù)原理為支撐，通過技術(shù)創(chuàng)新和材料創(chuàng)新，開發(fā)出便攜式防汛筒、速裝式防汛椅、便攜式防汛帶、防汛專用擋板、移動式防洪閘等系列化城市防汛新產(chǎn)品，具有快速到位、快速安裝、快速見效、快速移除等顯著優(yōu)點。
本項目擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，先后獲得15項國家專利授權(quán)，包括4項發(fā)明專利。本項目已榮獲北京水利學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎三等獎，同時多次入選《全國水利系統(tǒng)招標(biāo)產(chǎn)品重點采購目錄》。
中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會組織專家對本項目進行了科技鑒定，專家組一致認(rèn)為該科技成果達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
（1）創(chuàng)新點
1)“連通器原理”控制井口頂冒。便攜式防汛筒充氣后將井口快速加高，控制井口頂冒，同時利用筒內(nèi)蓄水實現(xiàn)自動固定。
2)“L型書立原理”控制漫水。速裝式防汛椅以水治水，穩(wěn)固可靠，安裝效率高。
3)“有益摩擦原理”控制流水。便攜式防汛帶利用蓄水重力產(chǎn)生的地面摩擦力，實現(xiàn)防汛帶定位擋水或?qū)?br>4)獨特的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計。移動式防洪閘采用異型結(jié)構(gòu)鋁合金材料制成，密封條采用橡膠材質(zhì)經(jīng)模具一體化成型，密封性能較好，整體可承受較高水頭。
5)產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計，可實現(xiàn)快速布設(shè)及移除。各產(chǎn)品已實現(xiàn)系列化定型，操作簡便，互換性好。
（2）應(yīng)用推廣情況\
城市防汛系列新產(chǎn)品快速研發(fā)，快速轉(zhuǎn)化，快速推廣，四年時間內(nèi)完成應(yīng)用轉(zhuǎn)化項目60多個，包括防汛帶315套，防汛筒265套，防汛椅700多塊，防洪閘1000多組。
防汛新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，明顯改善各下凹式橋區(qū)、低洼路段的積水問題，避免由于大量積水造成的斷路、交通效率降低、地下空間淹泡等情況發(fā)生，減少了封路斷路、車輛故障、人員傷亡，降低了經(jīng)濟損失。
（3）經(jīng)濟、社會效益情況
城市防汛系列新產(chǎn)品四年時間完成應(yīng)用轉(zhuǎn)化項目60多個，實現(xiàn)銷售收入近500萬元。
新型防汛產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用，有效解決了城市公共區(qū)域雨水淹泡、污水外溢影響人們交通出行的問題，降低了生命財產(chǎn)損失的風(fēng)險，同時顯著提高了防汛工作的生產(chǎn)效率、降低了操作者的作業(yè)強度。
新型防汛產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，為國內(nèi)防汛工作提供了新工具、新思路、新理念，有利于推動國內(nèi)防汛工作的不斷進步。
城市防汛系列化新產(chǎn)品得到北京電視臺、《北京日報》、《北京晚報》、《北京晨報》、《首都建設(shè)報》、《勞動午報》等多家媒體的廣泛關(guān)注和密集報道，產(chǎn)生了巨大的社會效益。
在廣東省東莞市樟村水質(zhì)凈化廠除氨氮提標(biāo)改造的過程中，進行了1m3/h的中試研究，分析對比了6種填料（2種固定填料和4種懸浮填料）在不同停留時間、不同氣水比、不同填充率、不同溫度條件下氨氮的去除效果，優(yōu)選了具備強化富集硝化菌功能并具備豐富微生物種群的填料。同時，根據(jù)凈化廠現(xiàn)有工藝情況，在不新增占地的情況下提出“格柵-平流沉淀池-移動床生物膜池”的工藝技術(shù)路線，進一步提升氨氮去除效果，達到停留時間短、改造周期短、氨氮負(fù)荷高的目標(biāo)。
經(jīng)科技成果鑒定，由崔福義教授為組長的專家組一致認(rèn)為該科技成果達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
2、項目主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
1）提出了高效移動床生物膜除氨氮技術(shù)。選取6種填料（2種固定填料和4種懸浮填料）進行試驗研究，考察了不同停留時間、不同氣水比、不同填充率、不同溫度條件下氨氮的去處效果，同時對6種填料進行微生物高通量分析，優(yōu)選具有高豐度硝化菌及豐富菌落結(jié)構(gòu)的填料，形成高效移動床生物膜除氨氮技術(shù)。
2）開發(fā)了受污染河道水高效移動床生物膜除氨氮技術(shù)組合工藝。受污染河道水通常水量大，且在不同季節(jié)（枯水期與豐水期）水量變化大，同時，河道水質(zhì)受季節(jié)性影響或者流域排污特點的影響，水質(zhì)變化大。根據(jù)受污染河道水體水量、水質(zhì)特點，研發(fā)了“進水-格柵-沉砂池-混凝沉淀-移動床生物膜-出水”工藝流程。前端預(yù)處理對大顆粒污染物和砂進行初步處理，同時，混凝沉淀可有效去除水體中COD、總磷、SS等，需進行處理后達標(biāo)。通過強化的混凝沉淀工藝可實現(xiàn)這些污染物的有效去除。針對常規(guī)工藝無法去除的氨氮采用高效移動床生物膜處理技術(shù)。將預(yù)處理、混凝沉淀及移動床生物膜技術(shù)進行工藝流程優(yōu)化組合及參數(shù)優(yōu)化后，形成優(yōu)化的技術(shù)方案，用于樟村水質(zhì)凈化廠處理受污染河水，出水滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
（2）應(yīng)用情況
課題成果已在如下廣東省東莞市樟村水質(zhì)凈化廠除氨氮提標(biāo)改造工程中得到工程應(yīng)用。
樟村水質(zhì)凈化廠除氨氮提標(biāo)改造工程，規(guī)模260萬m3/d，2020年4月獲批立項，2021年2月竣工驗收，已通水運行一年多，出水氨氮滿足改造要求。
（3）經(jīng)濟效益、社會效益情況
水環(huán)境綜合治理是一項保護環(huán)境、建設(shè)生態(tài)文明、為子孫后代造福的公用事業(yè)工程。本項目有效的減少了東莞市東莞運河的水污染問題，國考斷面水質(zhì)由《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）劣V類提升至IV類，可顯著改善城市市容，提高衛(wèi)生水平，為保護珠江水質(zhì)貢獻東莞力量。同時，此項目可顯著改善東莞市的投資環(huán)境，吸引更多的外商投資，促進城市經(jīng)濟發(fā)展。因此，本項目是把東莞市建設(shè)成為一座風(fēng)景優(yōu)美、經(jīng)濟繁榮、社會穩(wěn)定、生活方便的文明衛(wèi)生城市至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。 ]]>
在珠海市梅溪水廠新建和拱北水廠改擴建項目中，以拱北水廠全流程凈水工藝中試基地為基礎(chǔ)，開展了5組不同組合工藝流程的選擇與適應(yīng)性研究，分析比較了不同工藝流程的優(yōu)劣勢，提出了適合其他地區(qū)類似多水源水廠新建和改擴建適合的工藝流程，科學(xué)合理的指導(dǎo)了多水源供水工藝的選擇，確保在水源頻繁切換過程中有效保障出水安全，同時出水遠優(yōu)于現(xiàn)有的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（GB5749-2022）。
經(jīng)科技成果鑒定，由崔福義教授為組長的專家組一致認(rèn)為該科技成果達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
2、項目主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
1）提出了適合多水源水廠的工藝流程選擇。共進行了5組不同工藝流程的對比研究。比較了不同工藝流程的優(yōu)劣勢，研究了不同組合工藝流程各工藝單元對濁度、有機物、藻類和藻毒素以及嗅味物質(zhì)GSM、2-MIB等去除效果，篩選適合梅溪水廠在不同進水水質(zhì)條件下均能穩(wěn)定達標(biāo)的處理工藝流程，同時優(yōu)化了處理工藝運行參數(shù)，確定了最佳的運行條件。
2）開發(fā)了優(yōu)質(zhì)飲用水深度凈化技術(shù)。采用全流程多級屏障優(yōu)質(zhì)凈水工藝，工藝強化各凈水環(huán)節(jié)的風(fēng)險管控能力，各凈水單元具備不同功能。工藝整體系統(tǒng)性的提升了水廠水質(zhì)安全裕度，提供出水水質(zhì)遠優(yōu)于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）要求的優(yōu)質(zhì)飲用水。同時在工藝設(shè)計和運行上考慮在進水水質(zhì)條件較好時減少臭氧的投加量或者對有關(guān)工藝單元的超越。提高了水質(zhì)安全和改善了飲用水水質(zhì)口感。
（2）應(yīng)用情況
課題成果已在如下實際工程中得到工程應(yīng)用。
珠海市梅溪水廠新建工程，遠期45萬m3/d，近期30萬m3/d，2019年6月可行性研究報告獲批，目前土建施工、設(shè)備安裝已完成。
濟寧市長江水廠（一期）工程，遠期20萬m3/d，近期10萬m3/d，2019年11月可行性研究報告獲批，目前已通水試運行，出水優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。
雄安新區(qū)起步區(qū) 1#供水廠工程，遠期20萬m3/d，近期15萬m3/d，2020年3月可行性研究報告獲批，2022年4月竣工驗收，目前已投產(chǎn)運行，出水水質(zhì)滿足雄安地方標(biāo)準(zhǔn)。
海口市江東新區(qū)高品質(zhì)飲用水水廠，遠期40萬m3/d，近期20萬m3/d，2020年3月可行性研究報告獲批，目前在開展土建施工。
東莞市蘆花坑水廠，遠期90萬m3/d，近期50萬m3/d，2021年3月可行性研究報告獲批，2022年6月開工建設(shè)。
（3）經(jīng)濟、社會效益情況
目前我國大部分凈水廠處理工藝以傳統(tǒng)工藝為主，面對多水源格局和水源水質(zhì)多樣化的狀況，不能很好地適應(yīng)水質(zhì)變化的要求。同時，隨著人民生活水平的提高，對飲用水的水質(zhì)安全和口感提出了更高的要求，國內(nèi)部分城市自來水廠的出廠水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)由原來的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）提升至更加嚴(yán)苛的地方標(biāo)準(zhǔn)。本研究成果解決了給水廠水源水質(zhì)多樣化及出水要求高標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)難點問題。目前，我國采用臭氧活性炭加膜處理工藝的水廠不到 5%，大部分水廠都存在水質(zhì)多樣化和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高的問題，對于水廠的新建和改造有著大量的需求。該項技術(shù)有廣闊的應(yīng)用推廣前景。
本成果的推廣應(yīng)用依托中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司項目示范引領(lǐng)，在設(shè)計、咨詢、EPC總承包中進行技術(shù)的推廣和應(yīng)用。同時通過行業(yè)協(xié)會、中信集團兄弟公司、課題合作單位珠海水務(wù)集團等企業(yè)協(xié)同實施，為技術(shù)因地制宜的轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供各項支持，助力課題成果在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營等環(huán)節(jié)實現(xiàn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用。 ]]>
項目簡介
為解決傳統(tǒng)技術(shù)存在的問題：如無序控制、無物聯(lián)網(wǎng)智慧系統(tǒng)，人工手動操作存在協(xié)同性差、操作遲緩、運維成本高、缺少大數(shù)據(jù)的支持等，該成果增加自動化和智能程度，完整的應(yīng)用于清污分流的智能分流井、調(diào)蓄池及河道流域協(xié)同的控制系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)分散自律、調(diào)度集中的目的。適用于流域排口和黑臭水體治理，利用物聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)方式接入系統(tǒng)，對全流域、全方位進行監(jiān)控。
2、主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
1）高并發(fā)技術(shù)，采用IOCP地址池技術(shù)高并發(fā)方案對下級被控設(shè)備進行快速的運行參數(shù)采集和運行的遠程控制，信息交互速率100ms/次。比現(xiàn)在常用NB-iot和mqtt的穩(wěn)定性和速率要高很多。
2）自建網(wǎng)絡(luò)穿透技術(shù)方案，使被控設(shè)備或信息傳感器能夠穿透任意網(wǎng)絡(luò)而不局限于固定IP地址定位。相對與VPN建網(wǎng)的方式，穩(wěn)定性和安全性大大提升。
3）建立管道三維建模技術(shù)，能夠生成任意管道系統(tǒng)模型，便于后期的維護，其中加入邏輯建模和空間建模方式，使得普通計算機和手機也能夠獲得相應(yīng)的信息。
4）建立網(wǎng)絡(luò)api第三方接口，便于第三方平臺接入，并對第三方行為進行監(jiān)視。
5）建立智慧運維APP系統(tǒng)，對各地項目的運維進行管理。
6）建立較好的人機交互UI能夠便于調(diào)度中心的及時處理報警及其他工作。
7）完善的檔案管理系統(tǒng)，對報警、操作記錄、數(shù)據(jù)的歷史記錄較好的保存。
8）建立自動點檢模式，能夠在汛期前自動對關(guān)鍵設(shè)備進行點檢，形成報表。
（2）應(yīng)用情況
該平臺適用于廠網(wǎng)河湖岸的流域排水和黑臭水體治理，利用物聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)方式接入系統(tǒng)，對全流域、全方位進行監(jiān)控。目前全國建立400多個城市黑臭水體治理項目，均納入到SCADA 系統(tǒng)，總產(chǎn)值超過3億人民幣，典型應(yīng)用在湖北的湯湖、萬家湖流域和南京的五一河、南農(nóng)河流域。
（3）經(jīng)濟、社會效益
平臺的推廣使用，構(gòu)建了智能管理的集成平臺，形成了較為完整的智能管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了排水系統(tǒng)中的分流井和調(diào)蓄設(shè)施、污水處理等設(shè)施的集中高效管理，促進了資源優(yōu)化配置。
目前，一些城中村、老舊小區(qū)等合流制區(qū)域，由于建設(shè)年代久遠、建筑密度大、道路寬度有限和綜合管線鋪設(shè)缺少規(guī)劃等原因，如果要實施雨污分流改造，施工難度大、成本高、工程量大、工期長。
本項目針對無法實施雨污分流的合流制區(qū)域，采用了錯時雨污分流技術(shù)來削減合流制區(qū)域的溢流污染。在源頭合流制小區(qū)分散建設(shè)污水緩沖池，在合流排口前建設(shè)智能分流井。在降雨時，小區(qū)的生活污水進入污水緩沖池內(nèi)進行緩沖調(diào)蓄，合流管內(nèi)只有雨水的排放，從而避免合流制區(qū)域的溢流污染。與傳統(tǒng)雨污分流改造相比，具有改造更簡單、成本更低、施工周期較短、對小區(qū)居民生活影響小等優(yōu)點。
2、主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
1）污水緩沖調(diào)蓄技術(shù)
為利用現(xiàn)有的合流管道實現(xiàn)污水和雨水錯時排放，研發(fā)了源頭分散污水緩沖調(diào)蓄技術(shù)。旱季時，源頭小區(qū)的生活污水不進入污水緩沖池，排至市政合流管，經(jīng)末端分流井分流至污水處理廠處理排放；雨季時，小區(qū)的生活污水進入污水緩沖池進行緩沖調(diào)蓄，合流管內(nèi)只有雨水的排放，可直接溢流至自然水體；當(dāng)降雨結(jié)束，污水緩沖池內(nèi)的污水再排至下游的合流管，送至污水處理廠處理排放。
2）錯時雨污分流智慧控制系統(tǒng)
為實現(xiàn)錯時排放功能，研發(fā)了錯時智慧控制系統(tǒng)，對源頭各個污水緩沖池與末端的智能分流井進行聯(lián)動控制。旱季時，源頭的污水緩沖池后的柔性截流裝置開啟，末端的智能分流井截流管開啟，出水管關(guān)閉；當(dāng)感應(yīng)到降雨時，控制系統(tǒng)可以自動控制源頭污水緩沖池后的柔性截流裝置關(guān)閉，源頭小區(qū)的污水緩沖在污水緩沖池內(nèi)，末端智能分流井截流管自動關(guān)閉，出水管自動開啟，雨水直接排放至自然水體。
（2）應(yīng)用推廣情況
該項目研究成果已成功應(yīng)用于欽州市、重慶沅江市、武漢市等地合流制老舊小區(qū)的改造，各地示范項目運行良好，為無法實施雨污分流改造的合流制區(qū)域提供了成功案例，對水環(huán)境的改善具有重要意義和應(yīng)用推廣價值。
（3）經(jīng)濟、社會效益情況
十四五期間乃至更長遠的階段，我國將全面推動城市更新行動，重點在于老城區(qū)，而老城區(qū)大多數(shù)都是合流制，所以合流制系統(tǒng)清污分流改造前景廣闊，能解決合流制排水系統(tǒng)的問題，對當(dāng)前中國水環(huán)境的提升有重要作用，滿足人民對生活環(huán)境的美好追求和幸福感。
當(dāng)前我國城市使用雨污分流系統(tǒng)或者老舊小區(qū)采用的的合流制排水系統(tǒng)都不能從源頭真正解決污水不下河，雨水不入廠的問題，為了突破污水收集的瓶頸，本科技成果適用于小區(qū)源頭的截流井或末端適配的排口中，對小區(qū)源 頭和末端排口進行分流改造，使污水不下河，干凈的雨水排河，在清污分流改造中起到重大的作用。
2、主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
1）本項目采用氣動控制，氣動控制的成本低，壓縮空氣工作壓力較小比較安全，而且現(xiàn)有的壓縮空氣發(fā)生和控制裝置成熟可靠價格經(jīng)濟，氣管相當(dāng)于高壓油管成本更低；
2）此裝置防纏繞防堵塞能力強，安裝后的過流通道和市政管道的
流道完全保持一致、平滑過渡，不會產(chǎn)生纏繞堵塞，不影響排水和行洪，另外柔性截流裝置采用橡膠柔性密封，密封面較大，密封效果可靠，可實現(xiàn)零泄漏。
3）柔性截流裝置外接氣壓在0.1Mpa以下。
4）柔性截流裝置采用耦合安裝方式，在帶水情況下仍能正常檢修維護。
（2）應(yīng)用情況
該柔性截流裝置歷經(jīng)了3 年多時間的研發(fā)，能應(yīng)對任何環(huán)境，做到 0.1Mpa 壓力下零泄露；同時可以不用開挖進行改造，成本低、改造容易，能有效解決城中村不易開挖的現(xiàn)狀問題，已經(jīng)在全國 100多個項目普遍使用，起到了很好的效果。
（3）經(jīng)濟、社會效益
全國老舊小區(qū)多，地下管道錯綜復(fù)雜，施工難度大，開挖深度小或不能開挖，針對這種復(fù)雜的情況，柔性截流裝置能很好解決上述問題，節(jié)省大量的人力成本、施工成本、運維成本，經(jīng)濟和社會效應(yīng)巨大。
當(dāng)前國內(nèi)水環(huán)境治理工作都要對河湖水體開展末端截污工程，截流系統(tǒng)核心的設(shè)施是截流井，傳統(tǒng)的截流井設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用 CECS 91:97《合流制系統(tǒng)污水截流井設(shè)計規(guī)程》，目前該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用已經(jīng)不能滿足水環(huán)境治理要求，另外整個截污系統(tǒng)存在清污不分（大截排形式）以及普遍存在合流制溢流污染問題，水環(huán)境污染問題較為突出。因此市場需要一種具有清污識別功能的截污調(diào)蓄系統(tǒng)來解決這些問題，該系統(tǒng)適合于不同排水體制的截流系統(tǒng)，市場需求極大。
2、主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
本項目是以“清污分流”理念為指引的方案設(shè)計，在原有“一排了之”的排水系統(tǒng)上，增加能清污分流的智能分流設(shè)施，削峰儲存的智能調(diào)蓄設(shè)施，在線雨水處理設(shè)施，防外來水進入污水管的設(shè)施，削減城市面源污染設(shè)施，并運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整體調(diào)度控制。實現(xiàn)城市最臟的污水經(jīng)過處理后排放，受污染較輕的在自然水體環(huán)境容量之內(nèi)的水就近入河，實現(xiàn)精準(zhǔn)截污，保證晴天污水全收集，雨天少溢流，同時也提高了污水處理廠的進水濃度，最終實現(xiàn)根治水污染的目標(biāo)。通過“廠網(wǎng)河湖岸”一體化的智慧運維實現(xiàn)智慧排水，確保水質(zhì)達標(biāo)、水量安全。該項目經(jīng)得起雨季的考驗，不僅沒有返黑返臭，而且水質(zhì)越來越好，治理過程無需清水補源，未轉(zhuǎn)移污染，真正做到長治久清。
（2）應(yīng)用情況
本技術(shù)廣泛用于多個水環(huán)境治理項目，如武漢東湖高新湖溪河、武漢經(jīng)開區(qū)萬家湖、湯湖、西北湖、爛泥糊、南太子湖水環(huán)境治理工程、上海奉賢種福河治理工程、上海金山區(qū)穿心河治理工程、長沙市瀏陽河整治工程、小灣河治理工程，海口市水環(huán)境治理工程、南京農(nóng)花河河道綜合整治工程、南京江北新區(qū)整治工程等，水環(huán)境得到很大的提高，得到業(yè)主的一致認(rèn)可。另外，智能分流井和智能調(diào)蓄池技術(shù)已在全國各地成功應(yīng)用，從目前反饋情況看效果較好，可達到預(yù)期目標(biāo)。
（3）經(jīng)濟、社會效益情況
晴天時，智能分流井可以實現(xiàn)旱季截污100%，在降雨時，能夠截流初期雨水70%左右，此外針對面源污染智能分流井能夠截流污染負(fù)荷70%左右，截污效果良好，符合建設(shè)部印發(fā)的《黑臭水體整治—排水口、管道及檢查井治理技術(shù)指南》，對減少進入自然水體的污染總負(fù)荷，提升污水處理廠進水濃度，直接減少污水處理廠的運營成本，具有突出的經(jīng)濟意義。
在飲用水源趨向多樣化和復(fù)雜化的新形勢下，以末端水質(zhì)保障的最大化為目標(biāo)，面向管網(wǎng)水環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，項目組注重系統(tǒng)治理，經(jīng)過多年研究，形成了以水廠智能投藥管控技術(shù)、紫外-超濾-氯消毒新型組聯(lián)模式和管網(wǎng)黃水風(fēng)險識別及保障技術(shù)為核心的廠網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)。研究成果成功應(yīng)用于北京市多個水廠和市區(qū)管網(wǎng)，為北京市房山、延慶等地下水供水區(qū)和城六區(qū)自備井水源切換風(fēng)險預(yù)測和調(diào)配提供了技術(shù)指導(dǎo)。成果對推動國內(nèi)供水行業(yè)的智能升級和精細化管理具有重要引領(lǐng)作用和示范意義。
主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點
1）研發(fā)水廠智能投藥管控技術(shù)，突破異常數(shù)據(jù)對模型應(yīng)用限制的技術(shù)難題。將南水水源主力水廠上百萬條的數(shù)據(jù)激活，成功研發(fā)出兼顧凈水工藝優(yōu)化運行和管網(wǎng)穩(wěn)定性的智能投藥管控技術(shù)。首次構(gòu)建了以雙藥（FeCl3、PAC）絮凝為核心的混凝劑智能投藥模型；開發(fā)了以兼顧除藻和管網(wǎng)穩(wěn)定性為核心的氧化劑精準(zhǔn)控制模型；并創(chuàng)新性根據(jù)機械加速澄清池運行復(fù)雜性的特點，開發(fā)沉降比自動分析裝置，提高了數(shù)據(jù)的時效性和模型的響應(yīng)度；研發(fā)了集數(shù)據(jù)治理與模型預(yù)測于一體的智慧水廠精準(zhǔn)投藥及數(shù)據(jù)治理管控平臺，突破異常數(shù)據(jù)對模型應(yīng)用的瓶頸。
2）構(gòu)建了以超濾膜污染控制及消毒為雙重目標(biāo)的紫外前置工藝，拓展了紫外的應(yīng)用范圍。揭示了紫外-氯聯(lián)合消毒對維持供水管網(wǎng)穩(wěn)定性的作用機制，首次提出凈水消毒時效性作為評價給水系統(tǒng)生物安全性的指標(biāo)。揭示紫外-氯聯(lián)合消毒條件下對管網(wǎng)腐蝕的控制機理。進一步提出紫外-超濾-氯消毒組聯(lián)工藝，突破超濾膜污染控制難的技術(shù)難題,通過對調(diào)紫外和超濾單元順序創(chuàng)新性提出紫外-超濾-氯消毒新型組聯(lián)適用工藝，打破紫外線消毒功能的傳統(tǒng)認(rèn)知，實現(xiàn)工藝單元之間的深度融合。
3）研發(fā)了基于多水源的管網(wǎng)“黃水”發(fā)生的風(fēng)險識別及控制措施，突破供水管網(wǎng)不可視性和空間差異大的限制。建立基于水源水質(zhì)變化的管網(wǎng)水質(zhì)風(fēng)險預(yù)測評估體系，提出了原位模擬水源切換條件下管網(wǎng)水質(zhì)穩(wěn)定性的方法，并設(shè)計開發(fā)了成套可移動式設(shè)備。首次提出了具有普適性推廣意義的綜合性水質(zhì)腐蝕性和水質(zhì)差異度判定指數(shù)，克服了依靠管垢形態(tài)組分表征來判斷管垢穩(wěn)定性的局限性，可用于管網(wǎng)水質(zhì)敏感區(qū)快速識別判定，并已納入《室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》。提出可在水廠實際應(yīng)用的管網(wǎng)水質(zhì)保障措施。
圖 管網(wǎng)水質(zhì)保障技術(shù)方案（2）應(yīng)用情況
研究成果成功應(yīng)用于北京市多個水廠、市區(qū)管網(wǎng)和自備井水源置換過程中，為北京市優(yōu)質(zhì)供水提供了重要支撐和保障。項目成果可在類似地區(qū)推廣應(yīng)用。
（3）經(jīng)濟、社會效益情況
項目成果是以保障城市用水需求為導(dǎo)向，聚焦首都供水亟需解決的難點問題，研發(fā)的面向管網(wǎng)水質(zhì)穩(wěn)定性的廠網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)，是確保北京市南水北調(diào)水源“用得好”目標(biāo)實現(xiàn)的社會公益項目。成果的推廣應(yīng)用將具有更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
污泥好氧發(fā)酵技術(shù)作為國家推薦的污泥處理技術(shù)，是一種較為成熟的技術(shù)路線。但就國內(nèi)外技術(shù)而言，仍存在發(fā)酵臭氣治理難度大、車間工作環(huán)境差及發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量參差不齊、資源化應(yīng)用率低等問題。
為打破污泥好氧發(fā)酵存在的技術(shù)瓶頸，研究團隊通過有效解決廢氣的收集處理、改善工作環(huán)境、優(yōu)化污泥資源化利用等方式，形成了城鎮(zhèn)污水處理廠污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)。
經(jīng)科技成果鑒定，由李藝大師為組長的專家組一致認(rèn)為該科技成果達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
（1）創(chuàng)新點
1）污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)廢氣超低排放技術(shù)
創(chuàng)新性地應(yīng)用“多級噴淋+活性焦吸附”工藝實現(xiàn)廢氣的達標(biāo)排放，有效解決了污泥好氧發(fā)酵廢氣難處理的問題。
2）污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)工作環(huán)境改善關(guān)鍵技術(shù)
利用自動化技術(shù)將人工現(xiàn)場操作模式改為遠程操控模式，極大地減少了人員在車間的工作時間，提高了污泥好氧發(fā)酵運行的自動化程度。
3）污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)工藝優(yōu)化和產(chǎn)品資源化利用技術(shù)
通過對影響污泥好氧發(fā)酵關(guān)鍵因素進行識別，優(yōu)化輔料種類、混料配比、通風(fēng)策略等污泥好氧發(fā)酵過程關(guān)鍵控制因素，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了好氧發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，為多途徑的污泥資源化利用奠定了基礎(chǔ)。
（2）應(yīng)用情況
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)清潔生產(chǎn)技術(shù)已在鄭州市600噸/日（污泥含水率以80%計）污泥處理項目取得工程化應(yīng)用。技術(shù)成熟可行，運行穩(wěn)定良好，有效解決了傳統(tǒng)污泥好氧發(fā)酵工藝存在的問題。
（3）經(jīng)濟、社會效益情況
該技術(shù)應(yīng)用“多級噴淋+活性焦吸附”工藝處理廢氣，極大改善了廠區(qū)及周邊空氣環(huán)境；利用智能控制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的操作模式，實現(xiàn)了全自動遠程控制，降低了勞動強度，改善了污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)工作環(huán)境改善；通過優(yōu)化關(guān)鍵控制因素，實現(xiàn)工藝穩(wěn)定運行，提高了好氧發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量，有助于產(chǎn)物資源化利用，環(huán)境效益、社會效益良好。
伴隨著城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟快速發(fā)展，近年來我國污水產(chǎn)生量逐漸增長。“十三五”規(guī)劃和《水污染防治計劃》均提出新建污水處理設(shè)施出水水質(zhì)達到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。《推進市政污水處理行業(yè)低碳轉(zhuǎn)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(zhì)檢測裝備”以國標(biāo)法為依據(jù)，對水質(zhì)指標(biāo)進行精準(zhǔn)、連續(xù)檢測。智能決策系統(tǒng)實時預(yù)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(dǎo)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(jīng)中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會組織專家鑒定，該設(shè)備整體上達到國際先進水平，其中多樣品多指標(biāo)自動集中檢測技術(shù)、檢測方案智能生成技術(shù)居國際領(lǐng)先水平。
（1）創(chuàng)新點
1）應(yīng)用智能機器人技術(shù)，實現(xiàn)了替代人工進行多指標(biāo)集中檢測
該裝備采用擬人化手段，是一款柔性學(xué)習(xí)型平臺，集成多指標(biāo)化驗檢測方法，可順序開展多水樣多指標(biāo)水質(zhì)化驗，連續(xù)運轉(zhuǎn)實現(xiàn)多指標(biāo)集中高效精準(zhǔn)檢測。裝備具有高復(fù)雜環(huán)境耐受性，可在不同環(huán)境下進行精準(zhǔn)檢測。
2）應(yīng)用人工智能技術(shù)，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(biāo)的檢測需求，進行點選操作，利用基于人工智能技術(shù)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(xué)習(xí)與支持向量機技術(shù)，實現(xiàn)了檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線自動生成
該裝備依托精準(zhǔn)加注模塊，基于機器學(xué)習(xí)與支持向量機算法的曲線自動生成技術(shù)，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(biāo)定，保障水質(zhì)指標(biāo)的精準(zhǔn)檢測的同時，化驗廢液產(chǎn)生量大幅縮小，應(yīng)用此技術(shù)方案的廢液產(chǎn)生量僅為常規(guī)化驗的八分之一，同時檢測誤差在質(zhì)控樣品標(biāo)稱值的±5%以內(nèi)。
4）通過精準(zhǔn)檢測獲得行業(yè)有效大數(shù)據(jù)，搭建了水質(zhì)智能預(yù)測系統(tǒng)
系統(tǒng)內(nèi)嵌長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對水質(zhì)指標(biāo)進行精準(zhǔn)預(yù)測，用戶在工藝控制過程中根據(jù)當(dāng)前的進水情況和工藝狀態(tài)預(yù)先獲得準(zhǔn)確的出水指標(biāo)預(yù)測結(jié)果，為用戶在工藝優(yōu)化、工藝預(yù)警和投加藥劑等環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確的預(yù)測數(shù)據(jù)參考。
（2）應(yīng)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(yīng)用。各個地區(qū)水廠反應(yīng)設(shè)備運行穩(wěn)定，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，確保了水質(zhì)達標(biāo)排放。
（3）經(jīng)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(fēng)險。化驗流程標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)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(chǎn)生的危廢處理費用。智慧決策系統(tǒng)內(nèi)嵌水質(zhì)預(yù)測模型，有效指導(dǎo)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(shù)的實施，確保了水廠在節(jié)能降耗的前提下高標(biāo)準(zhǔn)的排放，推動“雙碳”行動落實落地。