為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出《水務行業優秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮污水治理、工業廢水治理、工業園區廢水治理、水環境治理、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：武漢華信數據系統有限公司/定州市中誠水務有限公司

參與環節：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中重點控制區標準。

建設內容：在安全、穩定、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，實現全廠工藝控制的智能化、調優智慧化，并建設AI智能識別系統，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、智能曝氣控制系統、內外回流智能控制、高密沉淀池控制、智能除磷加藥系統、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"數據驅動決策+工藝動態優化"的新模式，破解傳統污水廠運行粗放、依賴經驗、抗沖擊弱等痛點，為行業落實"雙碳"戰略、應對高標準排放要求提供了可復制的解決方案，推動水務設施向環境友好、資源節約、低碳高效的現代環境治理體系轉型。

1、技術創新與示范價值

精準控制示范：該系統實現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、關聯指標參數，實現根據進水水質、水量等的變化調整工藝運行參數，保證出水穩定達標。

智能優化示范：智慧化調優功能使污水廠的運行可借助全流程控制系統自動尋找最優的運行策略，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、預警閉環管理及多模態大模型等創新技術，實現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。

數據融合示范：全流程控制系統整合了污水廠各個環節的數據，實現了數據的深度挖掘和分析。通過建立大數據模型+機理模型的雙模驅動模式，實現對水質變化趨勢的預測，為預防性維護和運行優化提供依據。

2、經濟與管理效益

節能降耗示范：通過智能優化控制，該系統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：全流程控制系統實現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控系統實時掌握污水廠的運行狀況，及時發現和解決問題，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，通過工藝優化控制算法和技術，保證污水廠運行的低碳、安全、穩定、高效，最終實現“少人”管控的污水處理廠。

云邊端協同與多模態大模型應用。

優化工藝處理過程、穩定工藝參數。

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。

（2）工藝/裝備原理

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

工藝全過程智能控制：依據負荷、構筑物參數、化驗數據、工藝運行數據等數據，使不同工藝單元運行參數有機的整體融合，智能控制關鍵設備運行，實現工藝全過程智能控制。

智能控制算法：通過工藝設計參數+儀表在線檢測數據，結合算法調整控制策略，由邊緣控制器依據控制策略結合實際運行數據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AI技能的零代碼管理，以及云邊端協同確保AI能力的持續迭代與優化。

（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）應用工業領域

智慧水廠領域。

（5）工藝/裝備流程圖

系統架構：包含智能控制柜、邊緣控制器、觸摸屏、控制系統畫面、數據采集終端、系統平臺，集成了設備配電、自動控制、物聯網、數據采集、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