富源优配平台 城市污水资源化利用,这套“中国方案”被多国借鉴
作为城市污水高效资源化利用的“中国方案”,由一支北京工业大学团队研发的智能调控关键技术体系,已被多个国家的再生水厂借鉴应用。
该体系旨在应对城市污水资源化利用过程中的复杂挑战。这一过程动态复杂,工艺流程盘根错节,污染物种类繁杂多样且相互影响,加之流入污水的水质波动很大,导致运行状态不稳。团队经过多年攻关,逐步攻克了污染物特征识别、全流程协同优化、运行设备精准调控等技术难题。
在构建的技术体系中,关键变量溶解氧浓度的精准调控至关重要。好氧微生物是分解污染物、清洁污水的“操作员”,而溶解氧是支撑其工作的“食粮”。“食粮”供给既不能多也不能少,否则会影响净水效果或造成能源浪费。
起初,团队采用“传统+智能”的组合方案,但智能算法仅能辅助微调。在探索工艺规律后,团队发现了其生化过程演变与前后运行状态关联的独特性,并由此提出数据资源驱动的创新型自主学习方法,彻底摆脱了对传统控制的依赖。
通过优化控制设计模式,团队实现了策略的稳定在线学习,并构建了新机制,使系统能快速应对扰动或异常。这使得控制系统完成了从“依附传统、被动辅助”到“自主调控、优于传统”的升级。
基于这些创新,团队研制出能动态调整供氧状态、精准把控氧气配比的调控方案,实现了自动适配复杂工况并全程保障净水效果。实验显示,自主控制策略对污水资源化利用系统的调控效果显著改善。
该技术已在北京清河、北京小红门等多家再生水厂接受实践检验。应用结果显示,溶解氧控制精度达到95%以上,平均能耗降低5%以上,药耗减少超过20%。
北京市南四环凉水河畔的小红门再生水厂,每日处理约60万立方米的污水,承担着北京市区西部、南部多数地区的城市污水资源化利用任务。推动城市污水资源化利用,不仅有助于解决水资源短缺问题,还能保护生态环境。
未来,团队将继续推动人工智能和污水资源化利用工艺的深度融合,实现全流程智能化升级,为科技创新助力美丽中国建设贡献力量。
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