住建部发布的2020年城乡统计年鉴中，全国城市污水处理厂2618座，污水年处理量557.28亿立方米，全国县城污水处理厂1708座，年污水处理总量98.62亿立方米。在如此庞大的处理量下，逐步提高污水处理厂的运行效率和降低运行成本越来越成了保护环境、节约资源的重要要求。

在污水处理厂的生产过程中，生物处理曝气环节的曝气用电占到整厂用电量的65%左右。曝气量和曝气时间的控制决定着处理效率和处理厂能耗水平的高低，现有污水厂曝气系统的运行，高度依赖有运行经验的技术人员，一旦运行情况发生变化，就需要操作人员反复调试。目前国内曝气系统能相对高效运行的污水厂占比不到1%，基本上是依靠高技术有经验的运行专家，但大部分的工厂很难招到这一类人才。因此，研发先进、高效、实用、易复制推广的按需曝气系统，就成为眼前迫切的任务。

厦门慧鼎科技有限公司是一家国家高新技术企业，技术总监张丰拥有20多年的专家型系统解决方案经验。慧鼎团队的技术骨干与厦门大学、施耐德电气、得利满等资深专业公司工程师密切配合，通过整合电气自动化技术，解决了污水处理厂的自动化过程控制问题。AI人工智能专家应用神经网络控制技术、工艺对象数学建模等方法，与水处理工艺专家密切配合和沟通，通过跨学科跨领域的技术整合，成功研发了水处理智能化控制系统—HDAACS。

该系统被定义为专家型系统，所有的决策均以数据采集及数据分析为基础上，通过工艺数学模型的运算推导出合理的运行参数来指导现场的运行，能部分取代和利用专家的运行经验，初步实现工艺型的专家系统在污水处理运行中的应用。

在北京排水集团的污水厂、北控集团的污水处理厂改造过程当中，张丰与工厂运行人员密切配合，利用该智能化控制系统升级改造了原来的曝气系统，运行参数和控制指标基本上都达到了设计要求。通过运行，该系统实现的功能有：提高生化处理效率，解决生物池曝气不均衡的问题，解决了污泥膨胀恶化的现象，缩短工艺运行调节时间，自动跟踪出水水质，自动调整运行模式，无需人工调节，做到无人值守，降低对专业技术水平的要求。

经过技术人员长期的经验积累，持续地学习和整合新兴技术，厦门慧鼎科技有限公司已经实现了该高效智能控制系统的研发、项目实施及调试验收。无论从深度或广度而言，该系统均处于国内、国际领先水平，真正实现了人工智能技术在污水处理水厂运行中的应用。此外，张丰主导的团队还研发了慧鼎精准加药系统，能够根据水质的情况，实时适量地加入各种化学品，做到按需加药剂，减少了药剂的使用量以及污泥的产生量。

慧鼎精准曝气、精准加药系统的应用，使得污水处理技术在智能化运行水平方向大大向前迈进了一步，从简单粗放式的运行方式朝精细化的运行方式上了一个台阶。HDAACS系统在行业内的应用和推广起到了模范的带头作用，在污水处理自动化领域具有里程碑的进步意义。

全国现有四千多座污水处理厂，在未来几年内都有逐步提高智能化运行水平的需求。HDAACS系统的应用和推广，是人工智能在环保领域应用的一个成功典范，是对环保事业的一大贡献。（叶一）