新一輪污水廠升級改造開始！國務(wù)院全面鋪開基礎(chǔ)設(shè)施智能化，老式污水廠將淘汰？

         國務(wù)院最新發(fā)布的“人工智能+”治理能力行動意見，為水處理行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型按下加速鍵。   
      近日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深入實施“人工智能+”行動的意見》（國發(fā)〔2025〕11號），首次從國家層面系統(tǒng)部署人工智能與經(jīng)濟社會深度融合的戰(zhàn)略方向與實施路徑。
      這份重磅文件無疑為污水處理廠的智能化轉(zhuǎn)型指明了方向，標志著水處理行業(yè)將從機械化、電氣化、自動化，正式邁向智能化與智慧化的新階段。
01        污水廠智能化改造，將全面鋪開 “政策春風(fēng)、資金支持”雙保障  
      需要特別強調(diào)的是，人工智能+行動不僅僅是一項技術(shù)政策，更是國家層面推動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要戰(zhàn)略。
      該意見提出了明確的時間表：到2027年，率先實現(xiàn)人工智能與治理能力等6大重點領(lǐng)域廣泛深度融合。
      其中，重點強調(diào)了“有序推動市政基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造升級”“圍繞水、大氣、海洋、土壤、生物等多要素生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和全國碳市場建設(shè)等...推動構(gòu)建智能協(xié)同的精準治理模式。”
污水處理作為市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其智能化轉(zhuǎn)型直接關(guān)系到城市水資源安全、環(huán)境污染防治和低碳發(fā)展目標實現(xiàn)。
      目前，國家層面已經(jīng)構(gòu)建了較為完善的政策支持體系：
■   國家“十四五”規(guī)劃綱要，明確要求“推進城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)全覆蓋、全收集、全處理”，并通過數(shù)字化技術(shù)推動污水處理行業(yè)向智慧化、低碳化轉(zhuǎn)型。   ■   生態(tài)環(huán)境部提出“減污降碳協(xié)同增效”目標，要求污水廠通過數(shù)字化手段降低單位處理能耗20%。    ■   住建部發(fā)布《智慧水務(wù)建設(shè)指南》，明確了數(shù)字孿生系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范，包括建模精度、數(shù)據(jù)實時性等硬性指標。   ■   資金方面，國家發(fā)改委設(shè)立“新型城鎮(zhèn)化建設(shè)專項債”，對應(yīng)用數(shù)字孿生、5G物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的項目提供最高30%的貼息支持。這些政策為污水處理廠智能化轉(zhuǎn)型提供了堅實的政策保障和資金支持。   
     再看地方層面，各地政府也積極響應(yīng)，推動污水處理廠智能化改造。 以重慶為例，2025年4月發(fā)布了《智能污水廠建設(shè)導(dǎo)則》，這是西南首個結(jié)合山地城市特點對智能污水處理廠主要工藝環(huán)節(jié)和主要設(shè)備參數(shù)進行規(guī)定的地方標準。
《導(dǎo)則》提出，智能污水處理廠建設(shè)按智能化程度從低到高共劃分為L1（初級）、L2（中級）、L3（高級）三個等級。
02        新一輪改造下，污水廠要關(guān)注什么？ “先智能、再智慧”兩步走  
現(xiàn)階段，全國各地的污水廠都已經(jīng)或者準備展開智慧化，尤其是在節(jié)能降耗方面做了很多升級改造。然而，有些嘗試并非真正意義上的智慧化，而是部分工藝單元的智能化。
據(jù)悉，國際水協(xié)會將智慧化分為數(shù)據(jù)、信息、智能、智慧四個階段，目前正處在信息與智能的過渡期。
       此次國務(wù)院在《關(guān)于深入實施“人工智能+”行動的意見》中，多次提到了“有序”，“智能”等字眼，對“智慧化”全篇只字未提。 有專業(yè)人士指出，即使是當前發(fā)展最好的AI技術(shù)，也不過稱之為人工智能，而談不上智慧。 因此，智慧污水廠必然要先經(jīng)過污水廠智能化階段，在布局建設(shè)過程中，這種“先智能、再智慧”的兩步走顯示是發(fā)展智慧污水廠的最佳合理途徑。 那么，面對新一輪的升級改造，污水處理廠應(yīng)該重點關(guān)注哪方面的智能化改造呢？
以下是一項對全國1000多家代表性水務(wù)企業(yè)智慧化發(fā)展過程中決策與關(guān)注重點的調(diào)研，其調(diào)查結(jié)果雖不是標準答案，但一定有可借鑒的思路。
      數(shù)據(jù)顯示，超過95%的企業(yè)都在密切關(guān)注智慧水務(wù)的行業(yè)動態(tài)。其中，約65%的企業(yè)關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，60%以上的企業(yè)關(guān)注數(shù)據(jù)資源的挖掘利用，約56%的企業(yè)關(guān)注集成整合，52%的企業(yè)關(guān)注信息系統(tǒng)覆蓋范圍的拓展。
      再具體到污水處理廠，有約80%的污水處理廠把“工藝優(yōu)化關(guān)鍵控制參數(shù)”作為智能化改造的重點，通過智能化管理，污水處理系統(tǒng)的日均運行成本，綜合降幅可達到27.3%。具體表現(xiàn)為：
■   水力停留時間智能優(yōu)化控制，提升污染物降解效率。厭氧區(qū)維持2~4h保證聚磷菌充分釋磷；好氧區(qū)通過智能化系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)以保證完全硝化；缺氧區(qū)維持適當停留時間確保反硝化過程完整進行。   ■   污泥回流比智能優(yōu)化控制，實現(xiàn)回流比動態(tài)調(diào)整。通過基于污泥濃度、沉降性能和生物活性的多參數(shù)智能控制模型，在保證生化池中維持足夠活性污泥濃度的同時，避免過高回流比導(dǎo)致能耗增加。    ■   溶解氧智能優(yōu)化控制，確保氨氮去除效率和能耗優(yōu)化。通過建立溶解氧與硝化速率關(guān)聯(lián)模型，結(jié)合實時監(jiān)測數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整鼓風(fēng)機參數(shù)，確保充分硝化同時避免能源浪費。   ■   碳源投加智能優(yōu)化控制，降低藥劑使用成本。建立基于水質(zhì)特征和處理效果的智能投加控制系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測分析進水指標變化，精確計算碳源需求量，實現(xiàn)按需投加，確保脫氮效果同時控制運行成本。   
03        不可回避的那些現(xiàn)實困境 智能化改造下的污水廠  
       一位污水廠老員工說，雖然現(xiàn)在污水廠都配備上了基礎(chǔ)的自動化控制系統(tǒng)，但要升級改造的地方還有很多。
      比如，運維人員素質(zhì)差異大，工藝決策主觀性較強，問題響應(yīng)滯后，特別是夜間管理，難以應(yīng)對突發(fā)事件。比如，運營管理中手工報表繁多，部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)要手動錄入電腦進行逐層上報，多班交替下很困難。再比如，設(shè)備故障很難有效預(yù)防，紙質(zhì)維修記錄單難找難查，難以起到設(shè)備維修預(yù)提醒的作用。
       這位水友表示，污水廠智能化改造“利國、利民、利企”，既能保障設(shè)備穩(wěn)定運行及污水達標排放，又可實現(xiàn)節(jié)能降耗與碳減排，但有些現(xiàn)實問題仍然沒辦法回避。
      首先就是先進設(shè)備系統(tǒng)的高昂購置費用，以及過程中的實施維護費用，對于資金有限的污水處理廠而言，是一大經(jīng)濟負擔(dān)。
      其次就是智能化系統(tǒng)的有效性沒法保障。智能化管理系統(tǒng)需要依賴于大量的數(shù)據(jù)進行分析，然而現(xiàn)實情況是，由于設(shè)備老舊、維護不當或技術(shù)限制，很多數(shù)據(jù)采集不準確也不完整，數(shù)據(jù)的質(zhì)量存在問題。 （來源：環(huán)保水圈）