覆盖化学除磷、碳源投加、除氟、消毒加氯、混凝加矾、芬顿试剂六大工艺场景。 底层是同一套 AI 加药决策内核,上层按工艺切换策略模块 —— 客户只部署一个平台,按需开启对应模块,新建与扩建都能延展。
表面上看,除磷、除氟、加氯、加矾是完全不同的工艺:控制的目标指标不同,药剂性质不同,适用的 pH 区间甚至横跨酸性与碱性。
但从控制论的角度看,它们解决的是同一个问题:有一个滞后的、有波动的目标指标,有一个可调的投加执行机构,中间隔着输送时滞、混合反应时间和工况扰动。这类问题的最优解必然是前馈预测 + 反馈校正 + 机理约束 + 数据自学习。
所以我们把共性做成内核(数据接入、数据清洗、模型框架、执行输出、报表与告警),把差异做成模块(每个工艺的特征变量、化学计量关系、pH 窗口、安全边界)。
对客户意味着什么?一座污水厂先上除磷,半年后要加碳源,不用再买一套系统,开个模块就行;多个厂区可以统一到一个平台管理,报表口径一致,运维只有一套逻辑。
每个模块都是独立可交付的,包含控制策略、特征变量、药剂选型与安全边界。
化学除磷的核心矛盾在于:投少了总磷超标,投多了药耗与污泥双增,还会拉低出水 pH、影响后续生化。福诺系统以进水总磷、瞬时流量、pH、前段生化出水状态(DO、ORP、污泥浓度)为特征,预测后段总磷走势并计算金属盐投加量,在达标前提下把投加量压到实际所需。
进水/出水总磷 · 瞬时流量 · pH · 浊度 · 生化段 DO / ORP · MLSS · 药剂液位 · 泵运行状态
计量泵变频频率 / 冲程 · 多泵投加量分配 · 备用泵轮换 · pH 调节联动
碳源投加是污水厂最容易"花冤枉钱"的环节。投少了总氮不达标,投多了不仅浪费,还会带入额外 COD、增加好氧段负荷和剩余污泥。福诺系统按反硝化的实际需碳量投加,而不是按经验比例一刀切。
进水 COD · 总氮 · 硝酸盐氮 · 氨氮 · 水温 · DO · 内/外回流比 · 出水在线监测
碳源计量泵流量 · 投加点切换 · 与内回流比协同调节建议
除氟是典型的"pH 决定成败"的工艺:钙盐法在 pH 偏碱时才形成氟化钙沉淀,铝盐法在 pH 5.5–6.5 区间吸附效果最佳。来水氟浓度剧烈波动时,固定投加几乎必然失控。福诺系统把氟离子浓度与 pH 一起作为主控变量,分段调节、精准投加。
进水/出水氟离子 · pH(两段)· 流量 · 浊度 · 钙硬度 · 药剂液位
钙盐计量泵 · 铝盐计量泵 · 两段加酸/加碱阀门 · pH 闭环
加氯看似简单,实则要同时满足两端要求:出厂水余氯要够,管网末梢也不能没有;但余氯又不能过高,否则消毒副产物(三卤甲烷等)风险上升、口感变差。福诺系统以余氯在线值作反馈,以水温、接触时间、氨氮作修正,做真正的闭环。
出厂水余氯 · 管网余氯 · 流量 · 水温 · 氨氮 · 浊度 · 接触池液位
加氯计量泵 / 加氯机阀门开度 · 多点投加分配 · 余氯上下限报警联锁
自来水厂混凝加药是福诺系统应用最成熟的场景之一。原水浊度、流量、pH、碱度、水温作前馈,沉淀池出水浊度作反馈,配合絮体图像识别辅助判断混凝效果,避免"矾花小而散"或"矾花大而沉不下去"。
原水浊度 · 原水流量 · 原水 pH · 碱度 · 水温 · 出厂水浊度 · 药剂液位
加矾计量泵变频 · 多池分配 · 助凝剂(PAM)联动建议
芬顿是最难自动化的一类加药 —— 因为它不是"加一种药",而是"加两种药并按比例配对"。双氧水与亚铁的比例决定了羟基自由基的产生效率,比例不对,投再多也没用,甚至加剧絮凝不良。福诺系统用双通道同步计算,把配比和总量一起算出来。
进水 COD · 色度 · pH(反应段/回调段)· 流量 · ORP · 双氧水与亚铁液位 · 温度
双氧水计量泵(双通道之一)· 亚铁计量泵(双通道之二)· 两段 pH 调节阀 · 配比联动限幅
不是替代操作人员,而是把人的经验固化成可复用、可追溯、可持续优化的算法能力。
| 对比维度 | 人工经验投加 | 定值 / 比例 PID | 福诺 AI 药剂投加优化 |
|---|---|---|---|
| 投加依据 | 看水色、凭手感、班次差异大 | 固定浓度或按流量比例线性投加 | 多参数预测模型实时计算投加量 |
| 时滞处理 | 事后调整,总是晚一步 | 无预测能力,滞后明显 | 前馈预测,提前 10–30 分钟响应 |
| 水质波动时 | 容易出现瞬时超标或过量投加 | 出水指标反复顶线 | 自动跟踪修正,波动幅度显著收窄 |
| 药耗水平 | 普遍偏高,且波动大 | 偏高,雨季/异常工况冗余大 | 按实际需求投加,典型下降 10–30% |
| 运行记录 | 手写台账,难以追溯 | 仅有趋势曲线 | 投加量、水质、算法决策全量留档可追溯 |
| 人员投入 | 需班班盯守、频繁干预 | 需定期人工修改设定值 | 日常巡检即可,干预频次大幅下降 |
| 优化能力 | 依赖个人经验,人走经验走 | 无自学习,工艺变了要重新调 | 基于历史数据持续自学习,越用越准 |
加药系统的成败,一半在算法,一半在实施。福诺按五步走,每一步都有交付物。
取样分析、核对现有加药方式、梳理仪表可用性、测算当前吨水药耗与药剂成本,输出诊断报告。
明确模块范围、控制点位、仪表补齐清单与预期节药区间,给出投资回收期测算,不夸大效果。
加药撬装 / 控制柜成套,仪表与执行机构安装接线,与现有 PLC / SCADA 通讯对接,最小化停产影响。
用历史数据预训练 + 现场投运后增量学习,通常需 2–4 周积累工况数据,模型精度逐步收敛。
远程巡检、模型调参、月度药耗报表。季节切换、工艺调整时同步更新模型策略。
一套控制柜 / 撬装设备、一套软件平台、一份工艺与算法说明、一份运维手册,以及可以持续调优的模型。
除磷 + 碳源 + 加氯,AAO / 氧化沟 / MBR 等工艺均适用
混凝加矾 + 消毒加氯 + pH 调节,新建与改造均可用
光伏/电子含氟废水、化工印染芬顿氧化、园区综合废水
深度处理段除磷、消毒,与膜系统前后段协同

药剂节约率、能耗降幅、出水达标率、AI预测准确率四大指标实时刷新,附环比趋势。

浊度/COD/氨氮/总磷四参数仪表盘 + 设备运行热力图 + 加药流量实时曲线。

LSTM时序预测提前感知水质变化,投加量提前调整而不是事后补救。

传统模式 vs AI模式逐月药耗与成本对比,节约效果用数据说话。


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