為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動(dòng)中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)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(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：定州市污水處理廠提標(biāo)擴(kuò)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(wù)有限公司

參與環(huán)節(jié)：工程總包

項(xiàng)目所在地：河北省定州市 

項(xiàng)目概況

水廠簡介：定州中誠水務(wù)污水廠2020年7月開始實(shí)施污水廠擴(kuò)容提標(biāo)改造工程，2021年7月完工。污水處理工藝為：預(yù)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(dá)到7萬噸/日，出水水質(zhì)執(zhí)行河北省《大清河流域水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》DB13/2795-2018中重點(diǎn)控制區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。

建設(shè)內(nèi)容：在安全、穩(wěn)定、降本、增效、智慧、卓越的智慧水務(wù)指導(dǎo)思想下，全面建設(shè)水廠生產(chǎn)工藝全流程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全廠工藝控制的智能化、調(diào)優(yōu)智慧化，并建設(shè)AI智能識(shí)別系統(tǒng)，強(qiáng)化水廠生產(chǎn)安全管理。按照污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)，定州中誠水務(wù)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(nèi)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(tái)、智能設(shè)備的應(yīng)用，推進(jìn)水廠生產(chǎn)運(yùn)營管理邁向更高的智能化高質(zhì)量發(fā)展。  

示范意義

該項(xiàng)目的成功實(shí)施標(biāo)志著水廠從"自動(dòng)化"向"智能化"的跨越，通過"數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策+工藝動(dòng)態(tài)優(yōu)化"的新模式，破解傳統(tǒng)污水廠運(yùn)行粗放、依賴經(jīng)驗(yàn)、抗沖擊弱等痛點(diǎn)，為行業(yè)落實(shí)"雙碳"戰(zhàn)略、應(yīng)對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)排放要求提供了可復(fù)制的解決方案，推動(dòng)水務(wù)設(shè)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(zhuǎn)型。

1、技術(shù)創(chuàng)新與示范價(jià)值

精準(zhǔn)控制示范：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水廠工藝全流程的精準(zhǔn)控制，逐級(jí)分解與出水水質(zhì)相關(guān)的各個(gè)處理單元、關(guān)聯(lián)指標(biāo)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量等的變化調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

智能優(yōu)化示范：智慧化調(diào)優(yōu)功能使污水廠的運(yùn)行可借助全流程控制系統(tǒng)自動(dòng)尋找最優(yōu)的運(yùn)行策略，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的污水處理水質(zhì)水量變化。

AI智能應(yīng)用示范：通過云原生架構(gòu)、AI技能編排、預(yù)警閉環(huán)管理及多模態(tài)大模型等創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)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(yīng)用效率與靈活性，為復(fù)雜場(chǎng)景下的安全生產(chǎn)提供了高效、精準(zhǔn)的解決方案，具有重要的技術(shù)引領(lǐng)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(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實(shí)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(jī)理模型的雙模驅(qū)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，為預(yù)防性維護(hù)和運(yùn)行優(yōu)化提供依據(jù)。

2、經(jīng)濟(jì)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(chǎn)成本。例如，精確的曝氣控制和設(shè)備運(yùn)行調(diào)度，使能源消耗大幅降低，同時(shí)優(yōu)化藥劑投加量，減少了藥劑費(fèi)用。

提升管理效率示范：全流程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了污水廠運(yùn)行管理的自動(dòng)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(xué)性。管理人員可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握污水廠的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，降低了人力成本和管理難度。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

（1）實(shí)施效果

基于邊緣計(jì)算，通過工藝優(yōu)化控制算法和技術(shù)，保證污水廠運(yùn)行的低碳、安全、穩(wěn)定、高效，最終實(shí)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(yīng)用。

優(yōu)化工藝處理過程、穩(wěn)定工藝參數(shù)。

降低水質(zhì)突變對(duì)工藝的沖擊。

降低能源消耗、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

精細(xì)化智能管控、低碳運(yùn)行。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

技術(shù)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(jì)算與云邊協(xié)同架構(gòu)，利用大數(shù)據(jù)核心算法，自學(xué)習(xí)，自優(yōu)化，通過工藝優(yōu)化控制核心技術(shù)，使水廠不同工藝單元的運(yùn)行參數(shù)有機(jī)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(dá)標(biāo)，又降低各類能耗，保證系統(tǒng)運(yùn)行的低碳、安全、穩(wěn)定、高效。最終實(shí)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(fù)荷、構(gòu)筑物參數(shù)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)、工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，使不同工藝單元運(yùn)行參數(shù)有機(jī)的整體融合，智能控制關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工藝全過程智能控制。

智能控制算法：通過工藝設(shè)計(jì)參數(shù)+儀表在線檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合算法調(diào)整控制策略，由邊緣控制器依據(jù)控制策略結(jié)合實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并完成控制輸出。

AI智能識(shí)別算法：云原生架構(gòu)與自主可控的AI技術(shù)。通過云原生組件實(shí)現(xiàn)服務(wù)的微服務(wù)化拆分與智能化調(diào)度，結(jié)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(shí)，利用技能編排實(shí)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(diǎn)

全過程智能控制。

“少人”操控。

精細(xì)管理、低碳運(yùn)行。

（4）應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域

智慧水廠領(lǐng)域。

（5）工藝/裝備流程圖

系統(tǒng)架構(gòu)：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(tái)，集成了設(shè)備配電、自動(dòng)控制、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、智能算法、web端、移動(dòng)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(xiàng)目部分案列照片

編輯：黃延麗