IGC智慧水务系统中的污水处理，是将传统污水处理工艺与先进的信息技术、自动化控制和物联网技术深度结合的现代化管理系统。其核心在于 “智慧化” ，即通过数据采集、分析和智能决策，实现污水处理过程的高效、稳定、节能和低成本运营。

IGC 智慧水务系统：污水处理方法与原理

一、核心定位与架构

IGC 智慧水务系统是上海敢创科技开发的一体化智慧平台，不是替代传统污水处理工艺的全新技术，而是通过 AI、大数据、数字孪生等技术赋能传统工艺，实现全流程智能化管理与优化控制。其技术架构为 "一个中心、三张网络、N 个应用"，核心是智水云脑一体化平台。

二、污水处理方法：传统工艺 + 智能优化双轮驱动

（一）基础处理工艺（系统适配与优化对象）

IGC 系统兼容主流污水处理工艺路线，包括：

（二）智能优化核心方法（IGC 系统独特价值）

1、精准曝气控制

方法：基于溶解氧、污泥浓度及负荷变化，智能调节风机转速与曝气时长

效果：节能 15%-30%，避免过度曝气或曝气不足

2、智能加药系统

方法：动态计算药剂投加量（混凝剂、除磷剂、碳源等），结合水质预测模型提前调整

效果：减少 20%-40% 药耗，确保出水稳定达标

3、污泥回流优化

方法：根据实时污泥浓度数据自动调整回流比，优化污泥龄

效果：提升生化反应效率，降低污泥处理成本

4、抗冲击负荷控制

方法：进水水质突变时，10 秒内切换至应急模式，自动调整工艺参数

效果：保障系统稳定运行，避免出水超标

5、全流程智能监控

方法：部署 1000 + 测点，通过 OPC UA+MQTT 双协议秒级采集 COD、氨氮、TP、pH、溶解氧等关键指标

效果：实时掌握水质变化，异常自动报警，支持快速溯源

三、核心工作原理：AI + 机理双驱动的闭环控制

（一）数据采集层：全流程感知，秒级响应

原理：通过物联网传感器网络、边缘计算节点（<50ms 本地闭环）实现数据实时采集与初步处理

核心：构建 "感知 - 传输 - 存储" 的数据基础，为后续智能决策提供依据

（二）模型计算层：双模型融合，精准决策（IGC 核心）

1、机理模型

核心：ASM2d（活性污泥数学模型）+CFD（计算流体力学）+ 水力负荷模型

原理：精准模拟生化反应过程、水流状态和污染物迁移转化规律

作用：提供工艺控制的理论依据，确保优化方案符合污水处理基本原理

2、AI 模型

核心：LSTM 水质预测、随机森林加药量优化、MPC（模型预测控制）曝气优化

原理：通过机器学习算法分析历史数据与实时监测信息，预测水质变化趋势，优化控制参数

作用：实现 "经验 + 数据" 双驱动决策，提升系统适应能力和优化精度

3、知识图谱

原理：将 "老师傅经验" 转化为数字化规则，融入智能决策系统

作用：解决 AI 模型在特殊工况下的决策偏差问题

（三）执行控制层：实时联动，精准执行

原理：基于模型计算结果，自动控制水泵、风机、加药泵等设备运行参数

核心：形成 "数据采集→模型计算→智能决策→设备控制→效果反馈" 的完整闭环

四、核心技术优势与效果

出水稳定性提升：达标率 99.5%+，抗冲击能力显著增强

能耗大幅降低：曝气节能 15%-30%，整体能耗降低 20% 以上

运维效率提升：故障预警准确率 97%，单人管理站点数量提升 60%上海敢创科技有限公司

全生命周期管理：从污水进厂到出水排放、污泥处理的全流程数字化管控

五、总结

IGC 智慧水务系统的污水处理核心原理是通过数字化、智能化手段赋能传统工艺，而非创造全新处理技术。它以AI + 机理双驱动模型为核心，构建全流程数据闭环，实现精准控制、节能降耗和稳定达标三大目标，是污水处理行业从 "经验驱动" 向 "数据驱动" 转型的关键技术支撑。