1 一体化智能水质检测装备 - 中国城镇供水排水协会（中国水协）唯一官方网站

项目背景
伴随着城镇化和经济快速发展，近年来我国污水产生量逐渐增长。“十三五”规划和《水污染防治计划》均提出新建污水处理设施出水水质达到一级A排放标准。《推进市政污水处理行业低碳转型，助力碳达峰、碳中和》要求污水处理厂进行精细化智能管控，达到降本增效的目的。“一体化智能水质检测装备”以国标法为依据，对水质指标进行精准、连续检测。智能决策系统实时预测未来所需的碳源投加量、除磷药剂投加量以及曝气量，精确指导工艺输出，提高了对水环境的治理和管控能力。该项目在2022年8月7日经中国城镇供水排水协会组织专家鉴定，该设备整体上达到国际先进水平，其中多样品多指标自动集中检测技术、检测方案智能生成技术居国际领先水平。
主要技术内容
（1）创新点
1）应用智能机器人技术，实现了替代人工进行多指标集中检测
该装备采用拟人化手段，是一款柔性学习型平台，集成多指标化验检测方法，可顺序开展多水样多指标水质化验，连续运转实现多指标集中高效精准检测。装备具有高复杂环境耐受性，可在不同环境下进行精准检测。
2）应用人工智能技术，自动生成最优检测方案
用户根据不同类型、不同数量的水样和不同指标的检测需求，进行点选操作，利用基于人工智能技术的检测方案生成模块，生成最优的检测方案。提高了使用者的便捷程度，还满足不同检测需求的使用要求。
3）基于机器学习与支持向量机技术，实现了检测标准曲线自动生成
该装备依托精准加注模块，基于机器学习与支持向量机算法的曲线自动生成技术，大量实验验证，实现检测曲线根据用户实际使用情况进行智能标定，保障水质指标的精准检测的同时，化验废液产生量大幅缩小，应用此技术方案的废液产生量仅为常规化验的八分之一，同时检测误差在质控样品标称值的±5%以内。
4）通过精准检测获得行业有效大数据，搭建了水质智能预测系统
系统内嵌长短时记忆神经网络对水质指标进行精准预测，用户在工艺控制过程中根据当前的进水情况和工艺状态预先获得准确的出水指标预测结果，为用户在工艺优化、工艺预警和投加药剂等环节提供准确的预测数据参考。

图一体化智能水质检测装备系统
（2）应用推广情况
成果在哈尔滨、长春、牡丹江、肇东、锡林浩特、杭州等多地、多城市的37座污水处理厂和环境监测站进行了应用。各个地区水厂反应设备运行稳定，检测数据准确，确保了水质达标排放。
（3）经济、社会效益情况
项目成果解放化验员有效替代人工，降低工作风险。化验流程标准化、程序化减少误差。24小时连续检测，形成数据化管理，提高生产效率。降低化验室实验废液量，减少甚至规避二次污染，降低水厂运营过程中产生的危废处理费用。智慧决策系统内嵌水质预测模型，有效指导水厂的碳源投加量、除磷药剂投加量以及曝气量，使水厂实现精细化智能管控。该技术的实施，确保了水厂在节能降耗的前提下高标准的排放，推动“双碳”行动落实落地。