【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(wǎng)

作者：馬鞍山市華騏污水處理有限公司

為促進行業(yè)交流進步，便于行業(yè)同儕互學互促，推動中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉型升級。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、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(huán)節(jié)：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(guī)范前端PLC數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，利用網(wǎng)關通訊技術對數(shù)據(jù)進行采集、降噪、清洗、時序對齊等加工處理的同時，將異構數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲至時序數(shù)據(jù)庫并構建污水處理業(yè)務數(shù)據(jù)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(diào)優(yōu)分析奠定數(shù)據(jù)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(fā)了深度神經(jīng)網(wǎng)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(xiàn)PAC和碳源加藥量的精確控制和出水水質穩(wěn)定，并將實際出水水質反饋回模型，實現(xiàn)模型在線學習，擺脫了對人工經(jīng)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(shù)據(jù)重新訓練調(diào)優(yōu)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(jīng)網(wǎng)絡+自適應模糊PID控制”的混合模式，實現(xiàn)藥劑投加的動態(tài)耦合優(yōu)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(jù)數(shù)據(jù)偏差值實時調(diào)整控制規(guī)則；將采集到的水質水量參數(shù)，與模糊控制規(guī)則形成映射關系，經(jīng)模糊推理過程進一步優(yōu)化模型預測輸出結果后調(diào)用自動化控制系統(tǒng)PID相關控制參數(shù)，實現(xiàn)模糊化控制。從而達成了自動控制到智能控制自適應調(diào)整的目標。通過模型在試點水廠應用，相關數(shù)據(jù)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(jié)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(xiàn)場操作人員需求。

同時應用水廠的出水TP/TN達標率穩(wěn)定≥98%；

從該人工智能應用場景的效果來看，在節(jié)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(xù)性投運時間段的數(shù)據(jù)對比統(tǒng)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(jié)省約10~20萬元。

運維增效：通過引入智能控制系統(tǒng)，降低人工操作頻次，減少30%~50%的現(xiàn)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(wěn)定≥98%。保證對受納水體的環(huán)境影響降至最低。提升的水質還可以為后續(xù)的中水回用提供更可靠的水源，提高水資源的循環(huán)利用率，緩解水資源短缺的壓力。

3、生態(tài)效益

減排降碳：藥劑的生產(chǎn)、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(chǎn)、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(yè)實現(xiàn)綠色低碳轉型。

項目技術工藝/裝備簡介

1、技術工藝/裝備名稱

AI精準加藥控制系統(tǒng)

編輯：王秀

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