本书面向国家污染防治的重大需求，针对实际复杂工业过程中物理、化学反应机理不清、导致过程及其排放污染物难以建模与分析的问题，以北京某城市固废焚烧(MSWI)过程为研究对象，对其污染物排放浓度机理建模与分析技术进行系统、深入地论述，包括炉排固相的燃烧过程、炉排固相与炉内气相的耦合燃烧过程、常规污染物全流程、痕量污染物炉内与全生命周期的数值仿真、智能建模及分析，搭建建模与分析软件系统，为实现MSWI过程的运行优化和城市污染排放控制提供有力支撑，对促进生态环境可持续发展具有积极社会效益。

汤健，男，工学博士，北京工业大学信息学部人工智能与自动化学院教授，智慧环保北京实验室副主任,博士生导师，毕业于东北大学控制理论与控制工程专业。主要研究领域为小样本数据建模和固废处理过程智能控制，具体研究为：结合城市固废焚烧过程开展特征约简、虚拟样本生成、选择性集成学习建模、深度与宽度学习建模、概念漂移检测、在线集成学习、生成对抗网络、全流程数值仿真、智能自组织燃烧控制、全流程协同优化控制、数字孪生半实物仿真平台等算法研究与系统研发。近年来，主持科学技术部国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金面上项目2项、北京市自然科学基金1项；获国防科技进步二等奖2项、三等奖1项；在IEEE汇刊、IFAC会刊等国内外期刊发表学术论文150余篇，其中SCI论文60余篇；申请/授权美国/中国发明专利及国防专利130余项，其中授权50余项；获软件著作权30余项；出版第1作者专著/译著6部，其中，英文专著1部，中文专著3部，译著2部。

前言 随着人类社会文明的进步和公众环保意识的增强，科学合理地利用自然资源，全面系统地保护生态环境已经成为世界各国可持续发展的必然选择。环境保护是指人类科学、合理地保护并利用自然资源，防止自然环境受到污染和破坏的一切活动。环境保护的本质是协调人类与自然的关系，维持人类社会发展和自然环境延续的动态平衡。由于生态环境是一个复杂的动态大系统，实现人类与自然的和谐共生是一项具有复杂性、系统性、长期性和艰巨性的任务，必须依靠科学理论和先进技术才能实现。 本书主要面向在无害化、减量化和资源化等方面具有显著优势的MSWI过程所涉及的污染物排放浓度机理建模与分析技术进行研究。虽然MSWI是目前广泛采用的固废处理技术，但其入口原料的高度不确定性和大范围波动性等因素导致燃烧机理难以洞悉，精确数学模型难以构建。已有数值仿真模型多面向新建或改造焚烧厂的设计服务，鲜有从控制视角出发针对正在运行中的MSWI电厂进行机理建模与分析的研究，对实现具身智能化控制研究的支撑力度非常有限。面向具身智能化控制视角的炉排固相燃烧过程、炉排固相与炉内气相耦合燃烧过程、常规污染物全流程进行相关建模与分析也是目前所缺失的。此外，MSWI过程所排放的二噁英(DXN)是具有极强化学和热稳定性的剧毒持久性有机污染物，也是引发公众高关注度和强烈抗议乃至产生焚烧建厂“邻避效应”的主要因素； 但是，现有研究多从实验室化验、微观机理仿真和历史数据建模等视角出发，针对运行中的实际MSWI电厂，面向焚烧炉内的DXN浓度和涉及DXN分解、再生成、吸附和排放全流程的建模与分析缺失。因此，研究MSWI过程污染物排放浓度机理建模与分析非常必...