城市污水处理过程控制的难点在于:水质、水量波动大，时变、不确定性是其本质特性;污染物种类多且在线检测困难;影响生化反应的因素多，可以实施控制的变量少;水质参数无法在线测量，难以实现动态优化与全流程闭环控制。围绕上述技术难题，本项目在基础研究、技术研发、系统集成和推广应用等方面取得了如下创新性成果。
       1.创立基于过程动态数据的关键水质参数智能特征测量新技术:首次提出了基于过程数据的水质参数特征变量提取算法和自组织计算模型设计理论方法，率先研发出基于动态数据的总磷在线测量装置，解决了一直困扰业界的水质参数在线测量难题，突破了水质参数难以在线检测的技术瓶颈。
       2.创建模糊控制规则自组织机制，自主研发出自组织模糊控制技术:创造性地提出基于细胞分裂法增加规则和基于互信息强度删减冗余规则的自组织机制，巧妙地实现了模糊控制规则自动调整，显著地提高了模糊控制器的自适应能力，解决了溶解氧、硝态氮等关键变量高精度控制难题。
       3.首次实现关键操作变量实时优化设定，率先开发出污水处理过程动态优化控制系统:在技术内容1的基础上，率先建立了考虑出水水质、设备和系统性能在内的能耗评价模型，基于该评价模型提出了动态多目标智能优化方法，突破了关键操作变量无法实时设定的技术难题;基于此技术研发出城市污水处理过程动态优化控制系统，其技术经济指标明显优于当前业界公认的控制系统。
       获得授权国家发明专利32项，实用新型专利11项，软件著作权32项，出版专著5本，获省部级科技进步一等奖3项，获得2018年度国家科技进步奖二等奖。