【案例】AI智水-污水廠精準加藥控制智能化

時間：2026-05-08 15:35

來源：中國水網

作者：馬鞍山市華騏污水處理有限公司

為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出《水務行業優秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮污水治理、工業廢水治理、工業園區廢水治理、水環境治理、市政污水管網、再生水回用、污泥處理置等領域。

項目名稱：AI智水-污水廠精準加藥控制智能化

推薦單位：馬鞍山市華騏污水處理有限公司

參與環節：投資、建設、運營

項目所在地：安徽省馬鞍山市

項目概況

項目圍繞公司污水處理核心工藝、結合IoT技術，規范前端PLC數據格式、統一數據標準，利用網關通訊技術對數據進行采集、降噪、清洗、時序對齊等加工處理的同時，將異構數據統一存儲至時序數據庫并構建污水處理業務數據中臺，為人工智能算法模型的學習、訓練和測試，以及工藝運營調優分析奠定數據基礎。

針對水樣檢測頻率低、檢測結果延遲大、污水停留時間長等不利控制因素，開發了深度神經網絡污水指標預測模型，對進、出水質進行預測，結合自適應模糊PID控制方法，實現PAC和碳源加藥量的精確控制和出水水質穩定，并將實際出水水質反饋回模型，實現模型在線學習，擺脫了對人工經驗的依賴。當后反饋實際水質與預測偏差達到一定閾值時，模型會利用新數據重新訓練調優以應對進水水質及運營工況的不斷變化。

示范意義

采用“深度神經網絡+自適應模糊PID控制”的混合模式，實現藥劑投加的動態耦合優化，解決滯后控制難題。結合污水處理核心工藝機理，構建自適應模糊控制矩陣，并依據數據偏差值實時調整控制規則；將采集到的水質水量參數，與模糊控制規則形成映射關系，經模糊推理過程進一步優化模型預測輸出結果后調用自動化控制系統PID相關控制參數，實現模糊化控制。從而達成了自動控制到智能控制自適應調整的目標。通過模型在試點水廠應用，相關數據比對如下：

藥減量：PAC與碳源投加量降低15~25%（藥劑成本年均節省約10~20萬元/萬噸級污水廠）；運維增效：減少人工操作頻次，降低人力依賴，減少30%~50%的現場操作人員需求。

同時應用水廠的出水TP/TN達標率穩定≥98%；

從該人工智能應用場景的效果來看，在節能減排、藥劑殘留、二次污染防控等方面都取得了積極的成效。

項目亮點介紹

1、實施效果

藥耗減量：試點水廠持續性投運時間段的數據對比統計：PAC日均加藥量5.18噸，日平均單耗130mg/L；碳源日均加藥量0.82噸，日平均單耗22.5mg/L；與同期相比藥耗投加量降低約15~25%。以萬噸級污水廠為例，藥劑成本年均節省約10~20萬元。

運維增效：通過引入智能控制系統，降低人工操作頻次，減少30%~50%的現場操作人員需求。

2、社會效益

水質提升：通過智能控制和精準藥劑投加，使出水TP/TN達標率穩定≥98%。保證對受納水體的環境影響降至最低。提升的水質還可以為后續的中水回用提供更可靠的水源，提高水資源的循環利用率，緩解水資源短缺的壓力。

3、生態效益

減排降碳：藥劑的生產、運輸和投加過程涉及大量的能源消耗和碳排放。通過降低藥劑使用量，減少了藥劑生產、運輸、投加全鏈條的碳排放。與國家提出的“雙碳”目標高度契合，有助于污水處理行業實現綠色低碳轉型。

項目技術工藝/裝備簡介