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)境產業(yè)轉型升級。E20環(huán)境產業(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、再生水回用、污泥處理處置等領域。

項目名稱：定州市污水處理廠提標擴容改造工程   

推薦單位：武漢華信數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司/定州市中誠水務有限公司

參與環(huán)節(jié)：工程總包

項目所在地：河北省定州市 

項目概況

水廠簡介：定州中誠水務污水廠2020年7月開始實施污水廠擴容提標改造工程，2021年7月完工。污水處理工藝為：預處理+五段式巴頓甫AAO+高密度沉淀池+深床反硝化濾池+次氯酸鈉消毒，處理能力達到7萬噸/日，出水水質執(zhí)行河北省《大清河流域水污染排放標準》DB13/2795-2018中重點控制區(qū)標準。

建設內容：在安全、穩(wěn)定、降本、增效、智慧、卓越的智慧水務指導思想下，全面建設水廠生產工藝全流程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)全廠工藝控制的智能化、調優(yōu)智慧化，并建設AI智能識別系統(tǒng)，強化水廠生產安全管理。按照污水處理廠的工藝設計，定州中誠水務污水廠將通過提升泵智能編組、智能碳源投加系統(tǒng)、智能曝氣控制系統(tǒng)、內外回流智能控制、高密沉淀池控制、智能除磷加藥系統(tǒng)、智能加藥（消毒），以及智慧平臺、智能設備的應用，推進水廠生產運營管理邁向更高的智能化高質量發(fā)展。  

示范意義

該項目的成功實施標志著水廠從"自動化"向"智能化"的跨越，通過"數(shù)據(jù)驅動決策+工藝動態(tài)優(yōu)化"的新模式，破解傳統(tǒng)污水廠運行粗放、依賴經驗、抗沖擊弱等痛點，為行業(yè)落實"雙碳"戰(zhàn)略、應對高標準排放要求提供了可復制的解決方案，推動水務設施向環(huán)境友好、資源節(jié)約、低碳高效的現(xiàn)代環(huán)境治理體系轉型。

1、技術創(chuàng)新與示范價值

精準控制示范：該系統(tǒng)實現(xiàn)了對污水廠工藝全流程的精準控制，逐級分解與出水水質相關的各個處理單元、關聯(lián)指標參數(shù)，實現(xiàn)根據(jù)進水水質、水量等的變化調整工藝運行參數(shù)，保證出水穩(wěn)定達標。

智能優(yōu)化示范：智慧化調優(yōu)功能使污水廠的運行可借助全流程控制系統(tǒng)自動尋找最優(yōu)的運行策略，以應對復雜多變的污水處理水質水量變化。

AI智能應用示范：通過云原生架構、AI技能編排、預警閉環(huán)管理及多模態(tài)大模型等創(chuàng)新技術，實現(xiàn)了安全生產視頻的智能化分析與管理。其技能零代碼編排、模型自迭代、云邊端協(xié)同等能力，大幅提升了AI應用效率與靈活性，為復雜場景下的安全生產提供了高效、精準的解決方案，具有重要的技術引領與示范作用。

數(shù)據(jù)融合示范：全流程控制系統(tǒng)整合了污水廠各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析。通過建立大數(shù)據(jù)模型+機理模型的雙模驅動模式，實現(xiàn)對水質變化趨勢的預測，為預防性維護和運行優(yōu)化提供依據(jù)。

2、經濟與管理效益

節(jié)能降耗示范：通過智能優(yōu)化控制，該系統(tǒng)有效降低了污水廠的能耗和藥耗，降低了生產成本。例如，精確的曝氣控制和設備運行調度，使能源消耗大幅降低，同時優(yōu)化藥劑投加量，減少了藥劑費用。

提升管理效率示范：全流程控制系統(tǒng)實現(xiàn)了污水廠運行管理的自動化和信息化，減少了人工操作和管理的工作量，提高了管理效率和決策的科學性。管理人員可以通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)實時掌握污水廠的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，降低了人力成本和管理難度。

項目亮點介紹

（1）實施效果

基于邊緣計算，通過工藝優(yōu)化控制算法和技術，保證污水廠運行的低碳、安全、穩(wěn)定、高效，最終實現(xiàn)“少人”管控的污水處理廠。

云邊端協(xié)同與多模態(tài)大模型應用。

優(yōu)化工藝處理過程、穩(wěn)定工藝參數(shù)。

降低水質突變對工藝的沖擊。

降低能源消耗、降低勞動強度。

精細化智能管控、低碳運行。

項目技術工藝/裝備簡介

（1）技術工藝/裝備名稱

技術名稱：水廠工藝全流程控制系統(tǒng)。

（2）工藝/裝備原理

工藝優(yōu)化智能控制系統(tǒng)：是基于邊緣計算與云邊協(xié)同架構，利用大數(shù)據(jù)核心算法，自學習，自優(yōu)化，通過工藝優(yōu)化控制核心技術，使水廠不同工藝單元的運行參數(shù)有機融合，形成全過程智能控制，既能夠保證出水持續(xù)穩(wěn)定達標，又降低各類能耗，保證系統(tǒng)運行的低碳、安全、穩(wěn)定、高效。最終實現(xiàn)“少人”管控的污水處理廠。

工藝全過程智能控制：依據(jù)負荷、構筑物參數(shù)、化驗數(shù)據(jù)、工藝運行數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，使不同工藝單元運行參數(shù)有機的整體融合，智能控制關鍵設備運行，實現(xiàn)工藝全過程智能控制。

智能控制算法：通過工藝設計參數(shù)+儀表在線檢測數(shù)據(jù)，結合算法調整控制策略，由邊緣控制器依據(jù)控制策略結合實際運行數(shù)據(jù)進行計算并完成控制輸出。

AI智能識別算法：云原生架構與自主可控的AI技術。通過云原生組件實現(xiàn)服務的微服務化拆分與智能化調度，結合自主可控的AI框架及模型能力，提供高效的AI算法集成與推理。同時，利用技能編排實現(xiàn)AI技能的零代碼管理，以及云邊端協(xié)同確保AI能力的持續(xù)迭代與優(yōu)化。

（3）工藝/裝備特點

全過程智能控制。

“少人”操控。

精細管理、低碳運行。

（4）應用工業(yè)領域

智慧水廠領域。

（5）工藝/裝備流程圖

系統(tǒng)架構：包含智能控制柜、邊緣控制器、觸摸屏、控制系統(tǒng)畫面、數(shù)據(jù)采集終端、系統(tǒng)平臺，集成了設備配電、自動控制、物聯(lián)網、數(shù)據(jù)采集、智能算法、web端、移動APP等功能。

水廠工藝全流程控制系統(tǒng)包括 F/M-iWater智能提升及配水模型； DN-iWater智能加藥、智能回流模型；N/DO-iWater智能曝氣模型； SRT-iWater智能回流、智能排泥模型； P-iWater智能加藥模型； PAM-iWater智能加藥、智能濃縮模型和消毒劑智能加藥模型。

（6）項目部分案列照片

編輯：黃延麗