智能设备在城市污水治理过程中的应用分析

于伟鹏

（秦皇岛政联科技有限公司，河北 秦皇岛 066000）

引言

城市污水治理是衡量城市环保水平的重要指标之一。随着城市化的快速发展以及人口数量的不断增加，城市污水的排放量也在不断增加，这给城市环保带来了新的挑战，我们需要采取更加切实有效的措施来处理污水，以保护人类和环境的健康。传统的污水处理方式往往需要投入大量的人力、物力和财力，还需要建立大规模的污水处理厂和管网，所涉工程量较大，投资成本较高。而随着智能设备的不断发展和普及，越来越多的城市开始借助智能设备进行污水处理，在提高污水处理效率的同时，节约了成本和资源，对城市的环保事业起到了重要的推动作用，因此本文的探讨具有较为重要的实践意义。

1 城市污水治理中的智能设备类型

所谓智能设备，即是以现代化智能技术为支撑，能够在生产实践中高效运行的现代化设备。在城市污水处理过程中，涉及的智能设备主要包括以下四种类型。

1.1 智能污水处理设备

智能污水处理设备是目前城市污水处理中的主要装备，具有处理效率高、操作简单、维护方便等特点。智能污水处理设备采用多种技术，如生物处理、化学处理、物理处理等，以有效去除污水中的有机物、无机物及氮、磷等污染物[1]；与此同时，智能污水处理设备还可以与互联网技术相结合，通过远程监控和控制，实现对污水处理的自动化和智能化管理。

1.2 智能水质监测设备

智能水质监测是城市污水治理的重要一环，其以智能设备为载体，实时监测水质状况，及时发现水质异常情况。智能水质监测设备具有高精度、高可靠性等特点，可以实时监测污水的pH值、COD、BOD、氨氮、总磷等多个指标[2]。

1.3 智能污泥处理设备

这是城市污水处理中的另一重要装备之一，它可以将处理后的污泥进行脱水、干化等处理，以减少污泥处理成本和其对环境的影响。智能污泥处理设备采用先进技术，具有空气干化、离心脱水、热泵干化等多种脱水方式，可以降低处理成本，提高处理效率。

1.4 智能污水管网监测设备

在城市污水治理的进程当中，可利用智能污水管网监测设备，以实时监测城市污水管道的流量、水位、压力等参数，及时发现管网泄漏、堵塞等问题，进而提高城市污水收集和输送的效率。这一设备采用先进的传感技术，可以实时监测管道状况，并能通过云平台进行数据集成和分析，提供持续的管网信息服务。

2 智能设备应用于城市污水治理的优势

在城市化进程不断推进的大环境下，全球范围内的城市污水治理规模越来越大，目前已经成为智能科技中的一大新领域。智能设备应用于城市污水治理的过程不断被优化，其应用更为广泛，性能更为稳定，以适应城市污水处理过程的各种需求，其具体优势体现在以下几个方面。

2.1 提高城市污水治理效率

智能设备应用于城市污水治理过程中的优势之一是可以提高污水治理效率。具体而言，智能设备可以实时监测和分析污水处理过程中的各项数据，包括污水进出水质量、污泥稳定性、能耗消耗等，从而实现最优化的操作、管理和控制，城市污水治理效率也会由此得到大幅度提升。另外，在利用智能化设备进行城市污水治理的过程中，一旦其中出现异常情况，相应的设施设备便会及时作出响应或发出警报，这样可以给相关工作人员留出更多调整时间，以此促进治理效率的最大化。除此之外，由于智能设备可以迅速收集、整理、分析处理数据，对于未来的升级和改进，其也可以提供有价值的建议，如此便可缩短污水处理周期，加快水质问题的解决速度，这都是提升城市污水治理效率的重要体现[3]。

2.2 降低运行成本

在传统的污水处理系统中，由于人工操作或设备维护不到位导致的运行成本增加是一个很大的问题，一方面是因为人工操作速度较慢，需要投入更多的人力资本，另一方面是因为人工操作存在诸多误差，由此需要进行返工或反复检查，这一环节也会耗费大量资金。若在此过程中应用智能设备，则可以通过实时数据监控、自动运行和故障诊断等方法，提高污水处理的操作和控制水平，有效降低成本。与此同时，智能设备还可以优化运行模式，最大程度地减少资源和能源浪费。因此，通过引入智能设备，可以减少对人力资源和能源的依赖，降低运营成本。

2.3 增加可靠性和安全性

传统的污水处理系统可能存在操作失误或设备损坏等情况，一方面会导致污水处理效率大打折扣，另一方面也可能带来无法预计的安全隐患。而在智能设备的指导和引领之下，可在城市污水处理过程中采用大数据分析、预警和预测等技术手段，对污水处理过程中的系统运行状态、能耗等进行预测和控制，为可能出现的安全隐患或其他运行问题提供解决路径[4]。另外，智能设备还可以及时排查和修复污水处理过程中的各种设施故障，以此保障污水处理过程的安全性和可靠性。

3 智能设备应用于城市污水治理的实践

随着城市化的不断发展与进步，城市污水治理已成为城市环境建设的重点项目之一。但是，传统的污水治理方式存在诸多问题，例如处理工艺过程复杂、成本高昂、能耗大等。而随着科技的迅猛发展，智能设备在城市污水治理中的应用越来越受到人们的关注，其在实践中也逐渐得到推广。

3.1 智能监测

智能设备在城市污水治理中的首要作用在于实现对污染物的实时监测。在实践中，智能监测设备可以安装在污水处理设备上，通过网络连接和数据传输，城市污水治理部门可以及时获得污水处理设备的化学成分、水质、温度、浊度、pH值等多个参数的实时数据，并据此做出有效的治理计划。在智能监测过程中，大量数据会被收集和储存，这些数据可为现阶段城市水污染治理工作提供借鉴和参考[5]。另外，通过人工智能技术可以对这些数据进行分析，并识别出异常迹象，发现潜在的异常情况。如果发现异常，污染物监测智能设备就会发送警报，以便相关部门采取适当行动。这种实时监测和警报系统能够更快地定位污染源，并缩短处理时间。

3.2 智能优化

智能设备可通过检测用户定制限制值和数据收集，自主制定排污计划，并自动进行调整。例如，一个智能污水处理设备可优先考虑高优先级的污染物，从而保证水质合格；同时，该设备还可以根据设定的操作条件，选择最有效的处理方式。因此，在不同的处理情况和条件下，智能设备总是能够选择最佳的处理方法，提高处理效率并降低处理成本。在智能优化过程中，物联网技术的发展也发挥了关键作用[6]。不同类型的设备可以通过互联网实现数据共享，以此逐步实现全面的智能化。例如，城市内的不同污水处理设施可以互相通信、共享数据，并共同开发治理方案，以此大幅提高污水处理效率，并为城市治理部门提供更好的城市污水治理计划。

3.3 智能化调控

智能化调控是城市污水治理区别于传统技术的另一种方式。智能调度系统是一种自适应的技术，会监测污水处理设备的状况，并优化处理流程。智能调度系统还可以预测未来流量巨大的情况，以便相关人员提前准备，如调整设备等，以适应高峰期。此外，城市治理部门还可以通过智能化调控系统对城市排水网络进行治理，城市排水系统可以通过智能控制技术实现网络化调度，避免水泵、水闸、调节阀和其他部件发生故障，进而影响城市排水的正常运行。更为重要的是，协作式调度系统和主控网络可远程连接，从而可以远程监测和控制整个排水网络，使城市排水网络管理更加精准、合理、高效。

4 智能化设备应用于城市污水治理的优化举措

随着城市化进程的加速，城市污水排放量不断增加，污水处理成为城市环保工作的重中之重。传统的污水处理方法存在排放标准不高、处理效果不佳、能源消耗大、操作复杂等问题，这些问题已经引起了社会的广泛关注[7]。随着科技的进步，智能化设备在城市污水治理中被广泛应用，其可以优化污水处理流程、提高处理能力、节约能源并改善环境质量。本文将基于投入资金、制定技术标准、培训人才、推广应用四个方面，详细讨论如何优化城市污水治理中智能化设备的应用。

4.1 强化资金投入，为智能设备应用提供基础

在城市污水处理进程中，要落实智能设备的有效应用，确保充足的资金投入非常重要。研发和生产现代化的污水处理设备需要大量资金，包括技术研发、设备购置及维护费用等；同时，随着城市污水排放量的增加，污水处理厂的建设和维护费用也在不断增加。从另一个角度看，随着智能化设备的投入和运用，城市环境治理也会面临一些新的问题和挑战。比如，智能化设备需要大量的能源供应和技术支持，这就需要培训一批具有相关技术知识和技能的人才，这样才能更好地维护、管理和操作智能化设备；与此同时，智能化设备的应用也要遵守国家相关法律法规，并且要考虑设备的更新换代和维护等问题，这一切都需要投入大量的人力、物力和财力。总之，为了推动智能化设备的应用，必须保证稳定的资金来源，具体可以从以下两方面入手：（1）在政府的引领下进行多元化投资，如发行污水处理债券、提供贷款或直接出资等方式；（2）鼓励社会资本积极投入城市污水治理行业，如推进PPP项目等。

4.2 制定技术标准，为智能设备应用提供必备条件

除了强化资金投入之外，还要制定严格的技术标准，以确保智能化设备应用的安全性和可靠性，即制定技术标准是城市污水治理中智能化设备应用的重要环节之一，这有助于推动该领域技术水平的提升并加剧市场竞争。制定技术标准包括设备选型、工艺流程、材料选用、运行规程等多个方面，以确保智能设备的应用符合技术标准，提高城市污水处理效率。当然，这也需要政府和相关机构的大力支持。为了规范污水处理设备市场，制定标准需及时、科学、适用。另外，由于现代污水处理设备的研发周期较长，缺乏科学而完整的技术标准，容易引发市场混乱，且会制约污水处理设备的技术进步和质量提升。因此，相关部门需要加强监管，推进标准化建设，并通过提高检测检验能力，保证智能化设备的质量可控性和稳定性。

4.3 加强人才培养，为智能设备应用提供有效支持

城市污水治理是一项十分重要的环保工作，随着技术的发展，智能化设备在其中发挥着越来越重要的作用。然而，智能设备普遍较为复杂，需要专业的人才进行运维管理，因此，加强人才培训显得尤为重要。首先，针对智能化设备应用领域的人才匮乏问题，我们需要培养更多的污水处理技术人才。具体而言，这些人才需要学习污水处理的相关知识、技术和实践经验，熟悉污水处理的各个环节，掌握各种处理技术的原理和方法，理解各种设备的性能和使用限制。只有这样，才能更好地运用智能化设备，更高效地处理污水，减少环境污染，提高城市环境质量。其次，还需要培训一批会应用智能化设备的污水处理工程师，其需要具备较强的技术能力和实践经验，能够熟练操作智能化设备，快速发现设备故障，并进行维修管理，确保设备的正常运转；同时，这些工程师还需要具备团队合作和沟通协调的能力，并能够根据实际情况，灵活调整工作计划。除此之外，还需要加强人才培训的质量和深度。在具体的工作开展过程中，可邀请全国各地优秀的工程师和高校教授开展相关的培训课程和现场教学，让学员在实践中不断提高自身能力和水平。这些课程可以面向专业人士开展，也可以面向普通大众开展，以提高人们对污水处理的认识和理解，增强人们的环保意识和参与度。另外，相关机构还可以积极组织各种类型的人才交流和评选活动，吸引更多有志于从事污水处理工作的人才加入污水处理行业。

4.4 强化推广应用，为智能设备应用提供前景支持

智能化设备正逐渐渗透进人们的生产及生活中，随着人们环保意识逐渐增强，智能化污水处理设备的应用逐渐成为一种必然。政府和相关机构应该重视对智能化污水处理设备的宣传和推广工作。只有加强宣传推广，提高智能化污水处理设备的认知度，才能充分发挥其效能。为了实现全社会对智能化污水处理设备的认可，政府可以在各种渠道广泛宣传智能化污水处理设备的相关知识、技术、市场情报、处理效果和运行经验。例如，可以利用媒体宣传智能化污水处理设备的优势和特点，向社会传递环保理念，让更多人认识到智能化污水处理设备的意义和价值。当然，推广应用还需要营造良好的市场环境，政府可以通过税收、补贴等方式推动市场的发展，扶持和推广优秀的污水处理设备制造企业；还可以在技术路演、展会、论坛等活动中，为企业提供展示和宣传的平台，让更多主体了解智能化污水处理设备的应用。

此外，政府可以制定相应政策，在各行业推广智能化污水处理设备的使用。例如，建筑工地有大量的废水和污水需要处理，政府可以制定相关规定，要求建筑工地必须使用智能化污水处理设备，以确保废水和污水得到处理，不会对环境造成污染。如此培育智能化污水处理设备的市场需求，进一步促进市场的发展。在推广应用的过程中，企业也需要承担一定的责任，加强产品研发和技术创新，打造高质量和高性能的智能化污水处理设备，为市场提供更多的选择和更好的应用体验。最后，企业还可以与政府合作，共同推进智能化污水处理设备的推广应用，发挥各自优势，提高智能化污水处理设备的普及率和市场份额；同时，企业也应注重市场营销，提高消费者对智能化污水处理设备的信任和认可度，营造良好的市场环境，推动行业的健康发展。总之，推广智能化污水处理设备的应用，既需要政府的支持和引导，也需要企业的积极参与和努力，只有政府和企业携手合作，共同推进智能化污水处理设备的应用，才能让智能化设备的使用逐步成为一种必然，为人们的生产和生活提供更好的服务，为环保事业做出更大的贡献。

5 结语

综上所述，在现阶段的城市污水处理过程中，智能设备发挥着无可比拟的优势，有利于提高污水处理效率，降低污水治理成本，增加污水治理的可靠性和安全性等。在此背景下，相关部门可结合智能设备以及城市污水治理的整体情况，将智能监测、智能优化、智能化调控等设备应用于城市污水治理的实践中，以提升治理效果；并在此基础上制定优化应用举措，如投入更多资金、制定严格的技术标准、培养专业化人才等。