针对当前污水生物处理行业普遍存在的微生物状态不可知、运行管理粗放、能耗药耗高等痛点，中国科学院成都生物研究所合成微生物组与污水资源化创新团队历经十余年技术积累，成功研发了“基于微生物活性的污水生物处理智能预测与优化调控系统”，形成了一系列具有自主知识产权的核心成果，包括11项专利技术（其中4项已授权，1项为国际PCT专利申请）、8项软件著作权及8篇SCI论文。
该成果聚焦污水生物处理领域的关键需求，围绕微生物活性在线检测、智能预测与调控、区域集中可视化管理三大方向，实现了运行过程的节能降耗。团队创新研制出国内首台活性污泥三磷酸腺苷（ATP）在线检测设备，以及性能优于同类市售产品的比耗氧呼吸速率（SOUR）实时检测设备。通过SOUR/ATP多参数融合技术，系统实现了污水处理过程中污染物浓度、微生物活性及功能菌群相对丰度的同步动态解析。
在此基础上，团队构建了国际领先的融合微生物代谢活性的智能预测与优化调控模型，开发了配套的可视化软件系统，形成了一套完整的“微生物活性动态感知—诊断预警—智能调控”智能化运行解决方案。该成果突破了SOUR在线检测耗时、复杂样品ATP在线检测难、预测模型缺乏微生物状态信息、模型精度不足以及能耗药耗高等多项技术瓶颈。
微生物活性在线检测设备实物图
微生物活性在线检测设备示范应用
微生物活性在线检测设备与智能决策系统推广应用
在成果应用方面，项目通过专利授权、技术转让、设备销售、云平台服务及定制算法模块等多种途径实现价值转化，并延伸出“活性诊断+工艺优化”一体化打包服务，构建了多元盈利模式。目前，该技术已与中建环能科技股份有限公司、海天水务集团股份公司以及成都环境集团等企业开展深度合作，在四川成都、资阳、湖北麻城、山东潍坊等地的市政污水、垃圾渗滤液及生活污水处理等项目中实现工程应用，显著提升了处理水质并实现节能降耗。应用成效显示，系统使碳源投加量和曝气量分别降低18.8%和29.3%，年节约运行成本近130万元，年碳减排量达751.5吨；在环境效益方面，COD、NH3-N、TN、TP的年削减量分别为1089.9吨、344.6吨、205.8吨和28.6吨。
本项目相关技术已入选中央在川重大科技成果转化项目（1100万元）、四川省揭榜挂帅候选项目清单（1400万元）以及四川省中试平台项目（450万元），标志着技术正式步入产业化阶段。预计未来五年内，将带动监测设备制造、智慧水务软件等配套产业产值增长超过3亿元，创造高端研发与设备运维岗位超100个，培训行业技术人员1000余人次，实现“环境—经济—社会”三重效益协同，为全行业绿色低碳转型提供可复制的技术样板。
