智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用研究

前言：在城镇持续发展中，城镇生活污水排放量不断提升，逐渐暴露传统污水处理工艺处理效率有限、水质波动偏大等技术瓶颈。而且，在《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中，对于城镇污水处理各项指标提出更高标准，智能化技术成为引导污水处理行业良性发展的重要工具。现从智能化技术应用角度，对城镇生活污水处理工程展开深入研究。

1 智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用价值

1.1 提升运行效率

将智能化技术应用到城镇生活污水处理工程中，可以通过在线监测水体DO（Dissolved Oxygen，溶解氧）、MLSS（Mixed liquid Suspended Solids，混合液悬浮固体浓度）各项指标，结合精准曝气、加药控制，科学优化各个系统运行参数，合理降低人工干预的运行滞后性问题，以此提升整个城镇生活污水处理工程的运行效率，保障各个系统稳定运行。

1.2 保障出水水质

在城镇生活污水处理工程中应用智能化技术，可以根据数据驱动，形成出水超标预警模型，结合快速响应机制，提前识别并响应工艺异常或设备故障问题，科学调节各个系统运行参数，有效控制出水水质波动风险，保障出水水质稳定达到 GB 18918-2002 标准 [1]。

2 智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用要求

2.1 完善基础数据感知层

对于智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用，需要完善基础数据感知层，在进水口、二沉池等关键工艺节点，设置水质仪表等设备，对水体 DO、MLSS 等指标进行在线监测，获取详细且精准的水质数据，为智能化技术的针对性应用提供数据支持[2]。

2.2 统一系统数据标准

将智能化技术应用到城镇生活污水处理工程中，需要通过统一系统数据标准，搭建覆盖各类仪表、设备的数据总线架构，方便多源数据的清洗、转换等处理工作，实现异构设备的数据互联互通，科学消除传统污水处理工艺的信息孤岛。

3 智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用策略

3.1 核心单元智能控制

在城镇生活污水处理工程中应用智能化技术，技术人员需要通过核心单元智能控制，夯实各类系统运行基础，保证曝气、加药、回流等重要单元运行参数自动优化，有效控制人工作业强度，科学提升工程运行稳定性。在实践中，技术人员可以从以下三个方面展开相关工作。第一，曝气系统精准调控。技术人员可以根据 实时数据，结合工程进水负荷，设置多变量协同控制模型，对水体 DO 变化进行有效预测，结合曝气系统运行约束条件，对鼓风机风量、曝气头开度做有效调节，以此达到按需曝气目标，科学提升生物反应池的微生物代谢效率。第二，加药系统动态优化。技术人员可以通过在线监测系统，获取总磷、氨氮等数据，根据工程进水流量、水质变化等信息，结合自适应控制算法，及时优化乙酸钠等碳源投放量，调节除磷剂投加量，在保障生活污水脱氮效果达标基础上，合理降低各类药剂浪费。第三，污泥回流智能匹配。技术人员需要在 MLSS 分析仪数据基础上，结合二沉池泥位与进水负荷数据，设置污泥浓度 - 回流比关联模型。在 MLSS 超过预设范围时，通过模型自动调节污泥回流比，有效控制污泥浓度，避免出现污泥堆积或流失现象[3]。

3.2 工艺过程智能优化

对于智能化技术在城镇生活污水处理工程中的应用，技术人员需要利用工艺过程智能，科学优化各类系统潜力挖掘，提升工程在复杂工况下的鲁棒性，提高工艺异常响应效率。在实践中，技术人员可以从以下三个方面展开相关工作。第一，基于数据驱动的工艺参数优化。技术人员可以使用大数据技术，有效挖掘工程历史运行数据，确认影响各类系统运行的负面因素，锁定工程能耗关键参数，借助机器学习技术确认有机负荷比、DO 设定区间等最优运行工况组合，对现有工艺参数进行针对性调整。第二，智能预警与诊断辅助。技术人员可以整合水泵、鼓风机等关键设备的温度、电流状态数据，结合深度学习算法，开展设备故障的早期识别与预警。结合工程进水水质、工艺参数等数据，为维护人员提供数据支持，提升设备故障诊断与维护效率。第三，水力模型辅助运行调度。技术人员可以设置工程水力模型，根据进水流量预测数据，确认污水在各个单元中的流动状态、停留时间，并对回流泵、污泥脱水系统的工作时间、流量分配进行优化，有效降低水力冲击对各个系统造成的负面影响，降低工程运行能耗，开展工程的精准调度。

3.3 厂级系统智能协同

借助厂级系统智能协同提升效能，技术人员需要借助厂级系统智能协同，有效提升工程管理效能，科学提高各类设备综合效率，持续提升能源利用收益。在实践中，技术人员可以从以下三个方面展开相关工作。第一，集中监控系统深化应用。技术人员可以在集中监控系统基础上，集成过程控制等高级应用模块，打造污水预处理 - 生化 - 沉淀 - 消毒等运行系统的联动控制机制，使各个单元运行参数进行统一调节，生成适配工况条件的最优工程控制指令，实现工程跨单元协同优化目标。第二，智能巡检与工单管理。技术人员可以根据各类设备已有的射频识别标签，结合地理信息系统定位技术，配置移动终端 APP，开展工程设备的电子巡检作业。巡检人员可以通过巡检工作，获取设备当前运行状态、更新设备维护周期信息，由 APP 自动生成有关设备的维护工单，以此提升设备维护效率，有效控制设备故障率。第三，能源管理系统构建。技术人员可以构建能源管理系统，推动工程节能运行通过传感器，获取水泵、风机等重要设备的能耗数据，根据设备历史运行状态、工程近期处理水量等数据，开展设备能效分析，识别并锁定高能耗运行内容，科学优化设备运行参数，落实设备更新工作。

结语：将智能化技术应用到城镇生活污水处理工程中，需要通过核心单元智能控制夯实基础，利用工艺过程智能优化挖掘潜力，借助厂级系统智能协同提升效能，打造从单元控制到工艺优化、再到系统协同的递进式技术应用路径，实现城镇生活污水处理工程的智慧运行目标。

参考文献

[1] 李奇凤 . 智能化信息技术与污水处理的有机融合分析 [J]. 中国战略新兴产业 ,2024,(21):135-137.

[2] 杨旭 . 智能化技术在污水处理工程施工安全管理中的应用 [J]. 智能建筑与智慧城市 ,2024,(04):157-159.

[3] 杨开村 . 人工湿地污水处理技术及其智能化改造 [J]. 工程建设与设计 ,2023,(08):92-94.