中鐵城際智能加藥系統通過(guò)AI算法驅動(dòng)、多模態(tài)數據融合與智能硬件協(xié)同，解決了污水處理中藥劑投加不精準、能耗高、人工依賴(lài)強等難題，具體技術(shù)路徑如下：

一、核心技術(shù)方案

礬花圖像識別+水質(zhì)參數聯(lián)動(dòng)控制

部署防腐型工業(yè)相機實(shí)時(shí)拍攝礬花形態(tài)，通過(guò)CNN圖像處理算法提取礬花密度、粒徑等特征參數；結合濁度、pH、溫度等在線(xiàn)傳感器數據，利用LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )預測未來(lái)15-30分鐘水質(zhì)變化趨勢，動(dòng)態(tài)調整混凝劑（如PAC）基礎投加量；強化學(xué)習（RL）算法優(yōu)化長(cháng)期投藥策略，減少藥劑浪費（某污水廠(chǎng)應用后藥耗降低15%-20%）。

前饋-反饋雙閉環(huán)控制機制

前饋控制：基于進(jìn)水流量、濁度等參數預測藥劑需求，提前調整投加量（如高濁度沖擊時(shí)自動(dòng)增加絮凝劑）；反饋控制：通過(guò)實(shí)時(shí)監測出水水質(zhì)（如COD、SS），利用PID算法動(dòng)態(tài)修正投加量（誤差控制在3%以?xún)龋?/p>

多藥劑協(xié)同與工藝優(yōu)化

針對含油廢水等復雜場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)色度-PAC補償模型，聯(lián)動(dòng)在線(xiàn)色度儀動(dòng)態(tài)調節投加量（某工業(yè)項目改造后藥劑成本下降40%）；與曝氣系統、污泥處理系統聯(lián)動(dòng)，實(shí)現曝氣量-藥劑投加-污泥回流的四級協(xié)同控制，綜合能耗降低25%。

二、關(guān)鍵技術(shù)突破

智能硬件升級

采用碳化硅計量泵，壽命從6個(gè)月延長(cháng)至3年，耐腐蝕性提升3倍；防腐型設備設計（IP68防護），適應海水、高鹽廢水等極端環(huán)境。

AI算法迭代能力

滾動(dòng)優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型每15分鐘自動(dòng)更新參數，適應水質(zhì)突變；支持強化學(xué)習（DQN算法），通過(guò)試錯學(xué)習優(yōu)化投藥策略（某案例藥耗降低28%）。

故障預警與低碳管理

提前7天預警設備故障（如加藥泵軸承磨損），減少非計劃停機損失；自動(dòng)統計噸水藥耗碳排放，生成《減碳報告》（如PAC每kg對應0.28kg CO?）。

三、應用效果與優(yōu)勢

指標                             傳統方式            中鐵城際系統                          提升效果

藥劑消耗成本    高（依賴(lài)人工經(jīng)驗）    降低15%-28%    年節約超百萬(wàn)（某鋼廠(chǎng)案例）    

出水水質(zhì)達標率    95%左右    99.8%    減少罰款與環(huán)保風(fēng)險    

人工運維強度    三班制6人    遠程無(wú)人值守（1人巡檢）    人力成本下降80%    

設備壽命    1-2年    3-5年    維護費用降低50%    

四、典型場(chǎng)景案例

工業(yè)廢水處理（河北某污水廠(chǎng)）

難題：碳源投加過(guò)量導致成本高，低溫期反應效率低；方案：AI預測COD/TP比值，動(dòng)態(tài)調節碳源投加量，聯(lián)動(dòng)鐵鹽投加模型；效果：藥耗成本下降28%，總氮穩定低于10mg/L。

雨季濁度沖擊應對（某自來(lái)水廠(chǎng)）

難題：暴雨導致原水濁度突增，傳統方式投加滯后；方案：LSTM預測濁度趨勢，提前切換混凝劑配方；效果：礬花沉降速度提升40%，出水濁度穩定達標。

中鐵城際智能加藥系統通過(guò)“感知-決策-執行”全鏈路智能化，將藥劑投加從“經(jīng)驗驅動(dòng)”升級為“數據驅動(dòng)”，實(shí)現精準控制、降本增效與低碳運營(yíng)，為污水處理行業(yè)提供了可復制的智慧化解決方案。