【案例】剑企®AI-OS水处理智能决策操作系统在江陵威德水质净化厂的应用实践

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近150例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理置等领域。

项目名称：剑企®AI-OS水处理智能决策操作系统在江陵威德水质净化厂的应用实践

推荐单位：昕彤智能（长沙）人工智能行业应用系统有限公司   

参与环节：投资建设运营

项目所在地：湖北省荆州市

项目概况

项目水厂： 湖北省江陵县威德水质净化公司
应用规模： 3.8万吨/日（一期生化系统）
工艺类型： AAO生物脱氮除磷工艺
实施周期： 2025年7–9月
系统形态： 边缘AI服务器+多智能体控制系统+厂网协同调度平台

湖北江陵威德水质净化厂设计规模为3.8万m³/日，因传统人工控制能耗高、药剂消耗大，引入剑企®AI-OS水处理智能决策操作系统。经现场调研定制方案、设备升级及运维培训后，系统运行稳定，吨水能耗下降30.5%，药剂综合成本降低33%，人工操作减少100%。本项目围绕“污泥活性”这一生化系统核心变量，构建多因子、多参数、多智能体协同的强化学习控制体系，实现从“经验驱动”向“数据驱动、自主决策”的转型升级。

示范意义

1、从设备优化到系统重构：AI智能体突破传统PID/MPC局部调参模式，构建基于强化学习的全局优化控制框架，实现多目标统筹（水质+能耗+稳定性）。

2、从经验依赖到算法自治：用数据驱动模型替代人工动力学建模，实现模型自进化、自学习、自迭代，解决水务行业“知识断层”问题。

3、从单点控制到厂网协同：构建“感知-分析-决策-执行-反馈”闭环机制，实现厂内多系统与厂网联控调度协同优化。

本项目不是单一设备升级，而是一套“污泥活性价值最大化”的AI控制范式，一个“数智化水厂”的可复制样板，一种从经验运营走向算法治理的行业路径。其本质，是用AI重构生化系统控制逻辑，使水厂具备“自感知、自决策、自优化”的能力。在“十五五”阶段，该模式可作为水务行业向低碳化、数智化、系统化转型的重要技术样板。

项目亮点介绍

1、实施效果

（1）节能降耗成果：吨水能耗下降20%，药剂成本下降33%，人工干预从每天12次，下降到每天0次，同型号百事德空浮风机接入AI后功率均值由80kW降至65kW，节电约19%。

（2）预测精度：虚拟仿真环境中出水指标预测平均相对误差 ≤1.5%，实现“数千步长期预测”。

（3）稳定性提升：风机零喘振运行、传感器异常自动识别、DO掉线情况下仍可预测调控、10秒内切换安全控制模式。

2、社会效益

（1）显著降低水厂运营成本，提高水务企业盈利能力

（2）降低水厂对高级操作人员依赖，缓解行业人才紧缺

（3）构建可复制、可推广的数智化水厂样板

3、生态效益

（1）精准曝气减少过曝，降低碳排放

（2）出水稳定达标，降低环境风险

（3）优化氮磷去除路径，提升水体环境承载能力

项目技术工艺/装备简介

1、技术工艺/装备名称

剑企®AI-OS水处理智能决策操作系统

2、技术工艺/装备原理

编辑：王秀