我国污水处理厂普遍面临运行工况与设计工况不符、进水波动大等问题。小型污水处理站因缺乏专业技术支撑，稳定达标难度大；大型污水处理厂多依赖经验运行，能耗药耗偏高。这些问题制约了我国农村水环境治理与城镇水环境改善的实施效果，如何提高存量污水处理设施的运行效果，开发精细化自动化运行管理技术是亟待解决的关键问题。

    课题组突破传统基于水质等物化参数管理的思路，开创性地从活性污泥微生物的活性监测和调控着手，突破了长期困扰污水厂精细化运行的技术瓶颈，形成了近20项基于生物活性的系列核心发明专利技术。其中，污水处理智慧运行技术被评为国家环保重点实用技术，是云端专家系统和无人（少人）运维的核心基础，可实现远程诊断与调控；看水狗SWD和智慧运行工作站WBM是现场参数测试两大系列核心智能设备，降低了运行管理的技术要求和智力成本，可实现“门卫即可运行污水处理厂”的目标。本技术打破了长期以来污水厂依赖物化指标而无法实现优化调控的困局，开创了基于生物活性数据的事故预警、节能状态感知等突破性功能，推动了污水处理厂从依赖于经验的粗放式到基于数据驱动的精细化管理的转变，引领了我国污水处理厂精细化运行技术的发展。本技术在国内外均属首创，关键支撑技术即呼吸图谱技术达到国际领先水平，2019年获陕西省教育厅科技进步一等奖。

    成果应用：项目研究成果目前已在陕西、山西、甘肃、宁夏、新疆、河北、山东、江苏等省（自治区）的几十个污水处理厂得到了推广应用，在多个污水处理厂应急与事故恢复中取得了良好的业绩，应用单位包括日本轴承先锋NSK等外资企业、长庆石化等大型国企、天津创业等上市公司、城镇污水处理厂、工业废水处理站以及小型农村污水处理站等，满足了不同地域、不同规模、不同水质进行水处理的技术需求，系列产品具有良好的适应性和推广应用价值，推动了我国污水处理精细化运行管理技术的发展。