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龙图腾网获悉西安建筑科技大学申请的专利一种基于微生物群落预测的两阶段活性污泥系统优化方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119722415B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411928483.1，技术领域涉及：G06Q50/26；该发明授权一种基于微生物群落预测的两阶段活性污泥系统优化方法及系统是由刘喆;雷杰;韩天昱;成林珊;杨如硕;杨壮壮;刘永军设计研发完成，并于2024-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于微生物群落预测的两阶段活性污泥系统优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于微生物群落预测的两阶段活性污泥系统优化方法及系统，包括以下步骤：构建第一阶段的微生物群落演替预测模型，获取活性污泥中微生物群落的数据；构建第二阶段的活性污泥系统的污染物去除效能预测模型，以第一阶段模型的输出指标和调控指标为输入，预测活性污泥的出水指标；构建两阶段活性污泥系统智能优化模型，采用非支配排序遗传算法对第一阶段和第二阶段预测模型进行集成，构建完整的两阶段微生物群落优控模型，调整调控指标定向调控微生物群落的演替，实现活性污泥系统污染物的最大去除率。通过构建微生物群落演替预测模型和污染物去除效能预测模型，本发明能够实现对活性污泥系统的精准调控与优化。

本发明授权一种基于微生物群落预测的两阶段活性污泥系统优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于微生物群落预测的两阶段活性污泥系统优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 构建第一阶段的微生物群落演替预测模型，获取活性污泥中微生物群落的数据，结合反应器的环境参数和进水数据，将微生物群落分解为多样性和丰度，纳入时间因素以追踪微生物群落随时间的动态变化，通过时间序列增强策略预测特定未来时刻的微生物群落状态； 构建第二阶段的活性污泥系统的污染物去除效能预测模型，以第一阶段模型的输出指标和调控指标为输入，预测活性污泥的出水指标，评估活性污泥系统的污染物处理性能； 结合智能算法采用非支配排序遗传算法对第一阶段和第二阶段预测模型进行集成，构建两阶段活性污泥系统智能优化模型，以化学需氧量、总氮和总磷的去除率为目标函数，以调控指标为求解空间，通过调整调控指标定向调控微生物群落的演替，实现活性污泥系统污染物的最大去除率； 所述构建两阶段活性污泥系统智能优化模型，具体包括问题定义与模型初始化、适应度评估、非支配排序与选择、遗传操作、种群更新与迭代、最优解选择与输出，以及验证与应用； 问题定义与模型初始化，目标为求解在当前微生物群落状态下能够最大化化学需氧量、总氮和总磷去除率的调控指标参数组合，并初始化非支配排序遗传算法的参数，包括种群大小、遗传代数、交叉概率和变异概率，同时随机生成代表调控指标参数候选解的初始种群； 适应度评估，将初始种群中的每个个体代入活性污泥系统的污染物去除效能预测模型中，个体为即调控指标参数组合，计算对应的化学需氧量、总氮和总磷去除率，并根据去除率计算每个个体的适应度值； 最优解选择与输出，从最终种群中选择适应度最高且分布均匀的个体作为最优解，并输出最优解对应的调控指标参数组合，作为当前微生物群落状态下满足化学需氧量、总氮和总磷去除率的最优调控方案； 验证与应用，将求得的最优调控指标参数组合应用于活性污泥处理系统的实际运行中，验证其在实际条件下的效果，并根据验证结果对模型进行调整和优化以提高预测准确性和实际应用效果。

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