一、項(xiàng)目背景?
隨著環(huán)保政策趨嚴(yán)及工業(yè)廢水處理需求增長(zhǎng),某工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)面臨處理效率不穩(wěn)定、能耗偏高、人工依賴(lài)度高等問(wèn)題。傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營(yíng)模式難以應(yīng)對(duì)水質(zhì)波動(dòng)、工藝調(diào)整滯后等挑戰(zhàn)。為此,該廠(chǎng)引入基于機(jī)器學(xué)習(xí)的污水處理智能模型,實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化與成本控制的雙重目標(biāo)。
?二、模型構(gòu)建與核心技術(shù)?
?1. 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理?
?數(shù)據(jù)來(lái)源?:整合廠(chǎng)內(nèi)SCADA系統(tǒng)、在線(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀(COD、氨氮、TP等)、設(shè)備運(yùn)行日志及氣象數(shù)據(jù),覆蓋3年歷史數(shù)據(jù)。
?特征工程?:篩選關(guān)鍵變量(如進(jìn)水流量、pH值、溶解氧DO、污泥濃度MLSS),剔除異常值,并針對(duì)季節(jié)性波動(dòng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
?2. 模型選型與訓(xùn)練?
?3. 功能模塊設(shè)計(jì)?
?實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)?:動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水質(zhì)偏離閾值時(shí)觸發(fā)報(bào)警,縮短響應(yīng)時(shí)間至10分鐘內(nèi)。
?節(jié)能優(yōu)化模塊?:基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)調(diào)整曝氣量,降低能耗15%-20%。
?藥劑投薦系統(tǒng)?:根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷推薦PAC/碳源投加量,減少藥劑浪費(fèi)。
?三、實(shí)施效果?
?效率提升?
?成本節(jié)約?
?管理升級(jí)?
?四、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)?
?數(shù)據(jù)質(zhì)量是基礎(chǔ)?:需確保傳感器精度與數(shù)據(jù)連貫性,避免“垃圾進(jìn)、垃圾出”。
?人機(jī)協(xié)同是關(guān)鍵?:模型需與工藝工程師經(jīng)驗(yàn)結(jié)合,避免盲目依賴(lài)算法。
?持續(xù)迭代?:定期更新訓(xùn)練數(shù)據(jù)以適應(yīng)水質(zhì)變化,模型每季度優(yōu)化一次。
?五、行業(yè)推廣價(jià)值?
該案例驗(yàn)證了AI模型在污水處理領(lǐng)域的普適性,尤其適用于高排放標(biāo)準(zhǔn)園區(qū)、食品/制藥等高濃度廢水行業(yè)。未來(lái)可擴(kuò)展至管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、污泥資源化等場(chǎng)景,助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。