节能环保
EnergyConservation
EnvironmentProtection
成果简介拟解决问题1、针对污水处理过程运输费用高，能耗高等问题，每吨污水处理的运费成本占到总成本的70%以上，团队提出移动式共享一体化污水处理设备，现场就地对污水进行处理，大大降低污水运费成本。
2、针对养殖污水的特异性，改进膜配方工艺，研究二维纳米复合膜配方-制膜工艺-结构-性能之间的相互作用机制，系统研究微滤、超滤膜制备的相转化成膜工艺条件，研究纳滤和反渗透膜制备的界面聚合工艺条件：有机相和水相成分配比、有机相和水相时间、后处理条件、后处理溶液种类、浓度、时间和方式等进行系统进行了筛选优化和系统探索，探索出合适的配方、成膜条件，所得到的复合膜在通量和截留率同步提升，打破传统膜材料制备面临的“tradeoff”现象，并在百吨/天及以上规模进行示范装置现场验证其实用性。
3、针对畜禽养殖污水处理工况恶劣、导致污水处理设备故障率高、人工运维时间延迟长等现实难题，集成基于纳米复合膜的污水处理集成设备，研究如何结合物联网、大数据和人工智能等信息技术，为污水处理一体化设备量身打造一个智能运维管控平台。定制研发膜组件实时运维与报警系统、出水质量远程监控系统和在线控制系统。通过应用示范，将提高污水处理过程透明化程度，以及污水处理设备的智能化运维程度。
4、出水水质化学需氧量COD(Chemica1OxygenDemand)是污水处理排放检测很重要的指标，目前，我国对污水COD指标的测定主要还是采用重铬酸钾法的人工手段。重铬酸钾法测量COD准确可靠，但耗时长，检测过程中手动滴定，自动化程度低，不适合快速分析的现场监测，试剂用量大，人工消耗大，能耗高；COD实验检测中，需要涉及到汞盐、铬盐、银盐等重金属盐类，且废液中含有大量的贵金属银盐、铬盐及剧毒的汞盐，排污易造成二次污染；氯离子对测试的结果干扰较大等缺点，团队提出了“可变结构RBF”学习结构，利用光谱、浊度、污泥浓度等参数，间接测量难以测量的组分等数据；该技术可填补污水处理过程中无传感器参数检测COD等参数的多项技术空白。
主要创新点1、针对污水设备控制中非线性、时变的问题，提出一套有理论依据“在线非线性容错控制”技术，解决反渗透系统和空气泵在污水处理中带来的一系列故障关键难题，包括进水温度、进水压力、进水回收率、进水含盐量、pH值、膜组件结垢面积、膜组件污染指数、膜劣化等参数控制等。
2、基于污水数据的软测量系统，传感器所收集的压力、流量、污水生化指标、溶解氧等数据，因污水冲蚀或被堵塞，发生老化、磨损。该软测量系统通过大数据预处理技术解决数据噪声、数据缺失等数据质量问题；通过相关性分析技术提取关键故障特征，以及多尺度建模技术间接测量难以测量的组分等数据；该技术可填补我国制造其生产过程参数检测的多项技术空白。
3、首次利用在线预测（online-SSLSVR）技术，对膜设备进行全周期寿命预测，构建其健康因子退化模型，根据其健康状态值进行膜组件智能决策，包括自主更换或者清洗。
关键技术指标1污水处理设备稳定时，进口压力误差±2%；
2通过在线软测量技术，准确预测过滤膜变形误差3cm；
3构建的污水装置在线主动控制控制技术，电机控制各变频响应时间小于0.8s；
4构建混合多尺度建补偿在线容错控制方法，稳定流速可控制在±8%范围内。
5单台设备日处理污水量60吨；
6同时可纳入个设备测点进行在线监测；
7数据采集装置故障精度误差：5%；
技术优势01VS同行该技术在国内同行中较为领先，目前国内已有的设备可处理城市污水COD值mg/L，每天处理约80吨，而该成果最高可处理COD值左右的工业废水，每天处理水量近吨，与同类型产品对比，技术优势明显，完全可实现产品化。
02便利性团队设计了自适应容错控制，针对不同污水场景、不同温度等变化，提供了一键式自适应调整有氧池与兼氧池、厌氧池的开启与停止时间，保证出水质量的前提下，提高出水效率，降低能耗。
应用场景及相关知识产权转化应用前景：
1、主要可用于城市生活污水处理；
2、中小型化工企业污水处理；
3、畜禽养殖和屠宰废水行业；
4、污水排放与污水处理厂距离较远的大型企业；
5、拥有该成果相关的知识产权和发明专利。
寻找合作企业拟与有实力的企业共同开展系统示范，实现高新技术产业化，推进能源技术产学研合作的广度和深度。
合作方式：技术服务，技术委托开发联系方式：吴老师-商务合作：点击左下方“阅读原文”即可报名项目来源于中国科学院城市环境研究所、福建物质结构研究所
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