智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用研究

摘要：随着城镇人口的不断增长和城市化进程的加速，城镇生活污水的排放量日益增加，这对环境造成了巨大压力。智能化技术凭借其数据处理、自动化控制和智能决策等能力，可以对污水处理过程进行精准监测和优化。通过实时获取污水水质水量信息，智能化系统能够自适应地调整处理工艺参数，提高污水处理的稳定性和可靠性，从而有效改善城镇水环境，推动城镇污水处理向高效、可持续的方向发展。

关键词：智能化技术；城镇生活污水处理工程；应用

引言

在当前环保要求日益严格的背景下，智能化技术的发展为城镇生活污水处理工程带来了革新的机遇。智能化技术能够集成传感器技术、大数据分析、人工智能算法等多种先进手段。在污水处理工程中，利用传感器精确感知污水的各项指标，大数据分析处理海量的运行数据，人工智能算法优化处理流程和控制策略。这有助于提高污水处理设施的运行管理水平，降低人力成本，提升处理效果，满足城镇发展对高质量水环境的需求，是城镇生活污水处理工程发展的必然趋势。

1智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用优势

1.1提高处理效率

通过传感器网络，可实时、精准地监测污水的水质参数，如化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等。这些数据即时传输给智能控制系统，系统依据预先设定的算法快速做出反应，优化处理流程中的各个环节。例如，根据污水水质的变化及时调整曝气强度、药剂投加量等操作参数。智能算法能够快速分析处理大量数据，确定最佳的处理工艺组合，避免传统人工操作的滞后性，使污水处理过程中的物理、化学和生物反应始终处于高效状态，从而在单位时间内处理更多的污水，有效提高了城镇生活污水处理工程的整体处理效率。

1.2降低成本

在能源消耗方面，智能控制系统能够根据污水流量和水质情况，精确调控设备的运行功率。例如，根据污水进水流量自动调整曝气设备的运行频率，避免过度曝气造成的能源浪费。在药剂使用上，通过实时监测污水成分，精准计算药剂投加量，避免药剂的过量使用。智能化技术可对设备进行预防性维护，利用传感器收集设备的运行数据，提前预测设备可能出现的故障，及时安排维护，减少因设备突发故障导致的维修成本增加以及生产停滞带来的间接成本。减少不必要的能源、药剂消耗以及设备维修成本，从而有效降低了城镇生活污水处理工程的整体成本。

1.3提升处理的稳定性与可靠性

智能化系统凭借其连续监测能力，能够实时掌握污水水质水量的动态变化。当污水水质出现波动时，如进水污染物浓度突然升高或水量突然增大，智能控制系统可迅速做出反应，调整处理工艺参数，确保处理效果不受影响。例如，通过及时增加处理单元的水力停留时间或者调整生物处理环节的微生物群落结构，来适应水质水量的变化。智能技术对设备的运行状态进行实时监控，一旦发现设备异常，可立即报警并采取相应措施，如切换备用设备或者调整运行模式，从而保障污水处理过程的不间断运行，大大提升了城镇生活污水处理的稳定性与可靠性。

2传统城镇生活污水处理存在的问题

2.1处理效率方面

处理工艺固定，难以快速适应水质水量的变化。例如，当污水的污染物浓度突然升高或流量增大时，处理效果会大打折扣。人工操作存在滞后性，依赖人工定时检测水质参数来调整处理流程，无法及时对污水变化作出反应。处理单元之间的协同性差，各环节缺乏动态的优化调整，导致整体处理效率低下，无法满足城镇日益增长的污水处理需求，可能使未经充分处理的污水排入环境，对水体造成污染。

2.2成本方面

能源消耗难以精准控制。设备运行大多按照固定模式，不能根据污水实际情况灵活调整，如曝气设备持续恒功率运行，造成大量能源浪费。药剂投加缺乏精准性。依靠经验值投加药剂，容易出现药剂过量或不足的情况，药剂过量增加了药剂成本，不足则影响处理效果。设备维护多为定期检查，难以提前发现潜在故障，突发故障会增加维修成本，还可能因设备停机影响污水处理进程，间接增加成本。

2.3稳定性方面

由于缺乏实时的水质水量监测，当进水水质水量出现波动时，处理系统无法及时做出有效调整。例如，进水含有高浓度的有毒有害物质时，可能会抑制生物处理单元中的微生物活性，而传统处理方式不能迅速采取措施恢复处理能力，导致处理效果不稳定。传统设备的运行状态主要靠人工巡检，设备故障不能及时发现和处理，容易造成处理流程中断，影响污水处理的连续性，使处理后的水质难以稳定达标，对受纳水体环境产生不良影响。

3智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用

3.1监测方面

智能化监测系统借助各类传感器，如水质传感器、流量传感器等，能够对污水的各项指标进行实时、连续且精准的测量。例如，水质传感器可以精确测定污水中的化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、总磷等关键参数，流量传感器能准确获取污水的流量信息。这些传感器将采集到的数据即时传输至数据处理中心。智能化监测系统可实现多参数的同步监测，全面掌握污水的特性和处理过程的动态变化。通过对大量监测数据的分析，还能发现污水水质水量的变化规律，为后续的处理工艺调整提供可靠依据，有助于及时发现潜在问题并采取应对措施，确保污水处理工程的正常运行。

3.2控制方面

智能化控制系统依据监测数据，采用先进的算法进行分析处理，从而实现对污水处理过程的精确控制。例如，根据污水的水质和流量信息，自动调整曝气设备的曝气量、污水在各处理单元的停留时间以及药剂的投加量等操作参数。当污水中污染物浓度升高时，控制系统可及时增加曝气量和药剂投加量，确保处理效果。智能化控制能够实现不同处理单元之间的协同工作，使整个污水处理流程达到最优状态。通过实时反馈调节机制，不断优化控制策略，避免传统控制方式中因人工操作失误或滞后而导致的处理效果不佳的情况，提高了污水处理的效率和质量。

3.3管理方面

智能化管理系统能够整合污水处理工程中的各类资源信息，包括设备信息、人员信息、运行数据等。通过建立数据库，对这些信息进行统一管理和分析。在设备管理上，可实时监控设备的运行状态、工作时长、能耗等情况，提前预测设备故障，合理安排设备维护计划，降低设备故障率，延长设备使用寿命。对于人员管理，智能化系统能够根据工作任务和人员技能进行合理的工作分配，提高工作效率。智能化管理还能生成各类报表和分析报告，直观展示污水处理工程的运行情况、处理效果、成本支出等，为管理决策提供科学依据，有助于提升整个污水处理工程的管理水平和运营效益。

结束语

智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用具有深远意义，它不仅提高了污水处理的效率和质量，降低了运行成本，还提升了整个工程的管理水平和应对复杂情况的能力。随着智能化技术的不断发展，积极探索和推广智能化技术的应用，不断优化城镇生活污水处理工程，以实现城镇水环境的持续改善，为可持续发展战略的推进做出积极贡献。

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