隨著我國城鎮化進程的加快和生態文明建設的深入推進，城鎮污水處理系統的提質增效已成為城市可持續發展的關鍵環節。江蘇、廣州、北京等地積極擁抱數字化轉型，將物聯網、大數據、人工智能等前沿技術深度融入水務管理，打造了多個以智能水務系統為核心的經典案例，為全國污水處理行業的現代化升級提供了寶貴經驗。

案例一：江蘇某市——全流程智慧管控，實現污水系統“一張網”

核心挑戰： 該市水系發達，管網歷史遺留問題復雜，存在管網運行狀態不明、溢流污染難控、廠網調度分離等痛點。

智能水務解決方案：
1. 構建物聯感知“神經網絡”： 在關鍵泵站、管網節點、檢查井、污水處理廠進出口廣泛部署流量計、液位計、水質在線監測儀等智能傳感設備，實現數據實時采集與傳輸。
2. 搭建智慧水務“城市大腦”： 集成GIS地理信息系統、水力模型、SCADA系統，建立覆蓋“源-網-站-廠-河”全流程的智慧管控平臺。平臺能夠動態模擬管網運行，精準預測來水負荷。
3. 應用AI算法優化調度： 利用機器學習算法，分析歷史數據與實時數據，實現污水處理廠進水水量的精準預測和泵站、閘門的智能聯調聯控，顯著減少管網溢流和廠前溢流，提升系統整體運行效率。

提質增效成效： 管網運行透明度大幅提升，溢流污染事件減少超40%，污水處理廠平均運行能耗降低約15%，實現了從被動應對到主動預警、精準調控的根本轉變。

案例二：廣州——聚焦“擠外水、治混接”，攻堅城中村污水治理

核心挑戰： 廣州部分區域尤其是城中村，地下水、山泉水等“外水”入滲嚴重，雨污混接問題突出，導致污水處理廠“清水大進大出”，濃度偏低，效能無法充分發揮。

智能水務解決方案：
1. 精細化排查與監測： 運用管道機器人（CCTV）、QV檢測、聲納探測等智能檢測技術，結合在線水質水量監測，精準定位管網缺陷點和雨污混接點。建立動態更新的管網健康檔案。
2. 分區計量與水平衡分析： 將排水區域劃分為多個計量分區（DMA），在分區邊界安裝高精度流量計，通過夜間最小流量分析等手段，量化評估“外水”入滲量，為工程修復提供精準靶向。
3. 智慧調度與效能評估： 基于監測數據，智能調度輸送路徑，引導高濃度污水優先處理。系統實時評估各污水處理廠“進水BOD濃度提升”等關鍵效能指標，驅動管理閉環。

提質增效成效： 成功鎖定并整治了大量管網病害點和混接點，重點區域污水收集濃度（BOD）顯著提升，污水處理廠進水污染物負荷增加約30%，有效提升了資產利用效率和減排效益。

案例三：北京——高標準再生水利用，智能驅動“城市第二水源”

核心挑戰： 北京作為水資源極度緊缺的超大型城市，在確保污水處理穩定達標的基礎上，亟需大幅提升再生水的產量、品質和利用效率，以保障河湖生態補水、城市綠化、工業冷卻等多元需求。

智能水務解決方案：
1. 工藝過程智能優化： 在高級別再生水廠（如MBR、反滲透工藝）的關鍵工藝單元部署大量傳感器和自動化儀表。利用模糊控制、模型預測控制（MPC）等先進算法，實現曝氣量、加藥量、膜清洗周期的動態優化，在保障出水水質（達到地表水IV類甚至Ⅲ類標準）的同時降低能耗物耗。
2. 供需智慧匹配與調度： 構建覆蓋再生水廠、調蓄設施、主干管網和主要用水戶的智能調配網絡。系統集成氣象預報、用水需求預測模型，實現再生水生產與生態補水、市政雜用等需求的動態平衡與精準調度。
3. 全生命周期資產管理與預警： 利用數字孿生技術，對核心設備進行三維建模與運行狀態映射，預測性維護替代計劃性檢修，極大提升了再生水供應系統的安全性與可靠性。

提質增效成效： 再生水出水水質穩定高標準，關鍵工藝單元運行效率提升20%以上，再生水已成為保障首都水安全、復蘇河湖生態環境不可或缺的“第二水源”，年利用量達數十億立方米。

與啟示

江蘇、廣州、北京的實踐表明，智能水務系統的開發與應用是城鎮污水處理提質增效的核心引擎。其成功關鍵在于：

• 感知先行，數據驅動： 夯實覆蓋全面的物聯網感知基礎，讓地下管網“看得見、說得清”。
• 平臺整合，業務協同： 打破“信息孤島”，實現從排水戶到受納水體的全過程、全要素數字化管理。
• 算法賦能，智能決策： 將專家經驗與AI模型結合，實現從“經驗調度”到“智慧優化”的跨越。
• 問題導向，場景聚焦： 緊密結合本地實際痛點（如外水入滲、溢流控制、再生水利用），讓技術切實解決業務難題。

隨著5G、數字孿生、邊緣計算等技術的進一步成熟，智能水務系統將向著更加自主化、協同化、智慧化的方向演進，持續為我國城鎮水環境的根本改善和綠色低碳發展注入強大動能。