【案例】AI智水-污水厂精准加药控制智能化

时间：2026-05-08 15:35

来源：中国水网

作者：马鞍山市华骐污水处理有限公司

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：AI智水-污水厂精准加药控制智能化

推荐单位：马鞍山市华骐污水处理有限公司

参与环节：投资、建设、运营

项目所在地：安徽省马鞍山市

项目概况

项目围绕公司污水处理核心工艺、结合IoT技术，规范前端PLC数据格式、统一数据标准，利用网关通讯技术对数据进行采集、降噪、清洗、时序对齐等加工处理的同时，将异构数据统一存储至时序数据库并构建污水处理业务数据中台，为人工智能算法模型的学习、训练和测试，以及工艺运营调优分析奠定数据基础。

针对水样检测频率低、检测结果延迟大、污水停留时间长等不利控制因素，开发了深度神经网络污水指标预测模型，对进、出水质进行预测，结合自适应模糊PID控制方法，实现PAC和碳源加药量的精确控制和出水水质稳定，并将实际出水水质反馈回模型，实现模型在线学习，摆脱了对人工经验的依赖。当后反馈实际水质与预测偏差达到一定阈值时，模型会利用新数据重新训练调优以应对进水水质及运营工况的不断变化。

示范意义

采用“深度神经网络+自适应模糊PID控制”的混合模式，实现药剂投加的动态耦合优化，解决滞后控制难题。结合污水处理核心工艺机理，构建自适应模糊控制矩阵，并依据数据偏差值实时调整控制规则；将采集到的水质水量参数，与模糊控制规则形成映射关系，经模糊推理过程进一步优化模型预测输出结果后调用自动化控制系统PID相关控制参数，实现模糊化控制。从而达成了自动控制到智能控制自适应调整的目标。通过模型在试点水厂应用，相关数据比对如下：

药减量：PAC与碳源投加量降低15~25%（药剂成本年均节省约10~20万元/万吨级污水厂）；运维增效：减少人工操作频次，降低人力依赖，减少30%~50%的现场操作人员需求。

同时应用水厂的出水TP/TN达标率稳定≥98%；

从该人工智能应用场景的效果来看，在节能减排、药剂残留、二次污染防控等方面都取得了积极的成效。

项目亮点介绍

1、实施效果

药耗减量：试点水厂持续性投运时间段的数据对比统计：PAC日均加药量5.18吨，日平均单耗130mg/L；碳源日均加药量0.82吨，日平均单耗22.5mg/L；与同期相比药耗投加量降低约15~25%。以万吨级污水厂为例，药剂成本年均节省约10~20万元。

运维增效：通过引入智能控制系统，降低人工操作频次，减少30%~50%的现场操作人员需求。

2、社会效益

水质提升：通过智能控制和精准药剂投加，使出水TP/TN达标率稳定≥98%。保证对受纳水体的环境影响降至最低。提升的水质还可以为后续的中水回用提供更可靠的水源，提高水资源的循环利用率，缓解水资源短缺的压力。

3、生态效益

减排降碳：药剂的生产、运输和投加过程涉及大量的能源消耗和碳排放。通过降低药剂使用量，减少了药剂生产、运输、投加全链条的碳排放。与国家提出的“双碳”目标高度契合，有助于污水处理行业实现绿色低碳转型。

项目技术工艺/装备简介