一、项目概述

1. 项目概况

南方连片乡村治理项目，覆盖 6 个自然村，全域布设12 套地埋式 AAO-MBBR 一体化污水处理设备，单套处理规模 30～80t/d，服务常住人口 2200 余人，执行《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》一级 B 排放限值。 项目改造前设备长期出水超标、运维缺失，环保督查风险突出；通过一体化设备工艺修复 + IGC 智慧水务 AI 运维平台一体化落地，仅 14 天实现全站点水质稳定达标，形成可复制的乡村分散污水快速提质模式。

2. 改造前核心痛点

（1）站点分散、人工运维滞后：村落点位跨度大，传统每周人工巡检，管网堵塞、曝气故障、泵体停运多日才能发现，生化系统频繁失稳；

（2）水质冲击负荷难以调控：农村早晚洗衣、餐厨污水集中排放，水量波动大，恒定曝气模式造成缺氧 / 过曝交替，污泥发黑流失；

（3）无在线监测，调控全凭经验：依靠人工现场取样送检，2～3 天才获取一组水质数据，菌种驯化调整严重滞后；

（4）设施重建轻管：一体化设备、管网带病运行，雨污混流、格栅淤积、曝气盘堵塞问题长期未处置，出水 COD、氨氮持续超标；

（5）无数字化台账：缺少完整运行、水质记录，环保核查资料缺失。

二、整体改造方案

（一）硬件端：一体化设备 + 物联网感知升级

1、设备检修与管网整治 清理调节池、生化池浮渣淤积，更换破损曝气盘、故障提升泵；依托 IGC 平台液位预警定位 3 处雨污混流、管网淤堵点位，完成管网清淤分流改造。

2、全域物联网感知部署 每套一体化设备配套 4G 工业网关、多参数在线监测仪（COD / 氨氮 / 总磷 /pH/DO 溶解氧）、流量 / 液位 / 电流传感器、变频自控模块，支持远程启停、风机变频、自动加药；配套视频监控实现站点可视化。

3、生化系统重建 清空老化污泥，统一投加乡村生活污水专用复合 MBBR 菌种，为快速培菌提供工艺基础。

（二）软件端：IGC 智慧水务运维平台核心能力

1、数字孪生 GIS 全域地图：12 座一体化站点地图可视化，一键查看单站水质、设备、能耗全参数；

2、WaterAI 智能工艺调控模型：深度学习村落进水昼夜波动规律，联动风机变频，高峰自动增氧、低负荷降频节能，动态维持生化池合理溶解氧；

3、故障智能诊断 + 工单闭环：水质超标、液位溢流、泵 / 风机异常秒级短信、小程序告警，自动生成运维工单，处置全程留痕；

4、环保数据自动归档：自动生成水质日报、周报、设备运维台账、能耗报表，直接用于生态环境部门核查；

5、移动端轻量化运维：运维人员手机 APP 实时查看、远程调控，无需往返现场试调。

三、14 天分阶段落地实施流程

（一）第 1～3 天：硬件部署、平台接入、水质基线摸排

1、完成全部传感器、网关、自控模块布线安装、4G 通信调试；

2、IGC 平台批量录入站点台账、工艺参数，搭建全域数字孪生模型；

3、72 小时不间断采集原始水质基线：进水 COD 280～420mg/L、氨氮 35～55mg/L；出水 COD＞120mg/L、氨氮＞20mg/L，远超排放标准；

4、AI 诊断核心症结：恒定供氧无负荷联动、污泥流失、前端管网雨污混流、格栅长期堵塞。

（二）第 4～7 天：管网整改 + 设备修复 + 菌种投加驯化启动

1、2 天完成管网清淤、雨污分流改造，消除外源高浓度污水冲击；

2、一体化设备池体清淤、机电设备检修更换，消除硬件故障根源；

3、统一投加专用生物菌种，IGC 平台 24 小时监测 DO、污泥状态，AI 动态调节曝气量，避免污泥老化解体；

4、运维人员依托 APP 定点巡护，实时微调工艺参数，缩短人工试错周期。

（三）第 8～12 天：AI 智能优化，生化系统稳定挂膜

1、AI 负荷调控模型持续迭代，针对早晚污水高峰提前上调曝气量，缓冲水质冲击；夜间低负荷自动降频，降低能耗同时保护微生物；

2、在线监测数据实时回传云端，水质指标持续稳步下降；第 11 天 MBBR 载体完全挂膜，污泥沉降性能稳定；

3、2 次曝气盘局部堵塞预警触发，平台自动派单，4 小时内完成处置，未出现水质反弹。

（四）第 13～14 天：全站点稳定达标，完成验收取证

1、连续 48 小时在线监测数据全部稳定达标；第三方同步现场取样检测，指标全部符合一级 B 标准；

2、IGC 平台导出完整 14 天水质曲线、设备运行、运维处置全流程数字化台账；

3、建立常态化智慧运维机制，取消每周全员全域巡检，改为AI 预警上门处置 + 月度集中保养模式。

四、改造前后水质数据对比（一级 B 标准）

五、IGC 智慧运维实现两周快速达标核心关键

1、实时在线监测替代滞后人工送检

传统模式 2～3 天获取一次检测数据，工艺调整严重滞后；IGC 秒级回传水质、溶解氧数据，当日即可优化曝气、投药策略，大幅压缩菌种驯化周期。

2、AI 动态负荷曝气调控，解决农村水质冲击痛点

传统一体化设备恒定曝气，高峰缺氧、夜间过曝，污泥难以稳定；IGC 大模型联动流量、COD 自动匹配供氧量，生化系统 7 天完成稳定挂膜。

3、故障前置预警，保障培菌过程不间断

管网、机电、水质异常提前告警处置，杜绝生化池长时间失氧、污泥溃散，培菌流程无中断。

4、全域集中精准运维，大幅压缩往返工时

12 座分散站点无需全员驻场，运维人员按平台工单精准巡护，人力效率提升 70%，集中资源攻坚超标点位。

5、全流程数据可追溯，一次性通过环保核查

平台自动留存完整水质、设备运维记录，第三方检测数据相互佐证，快速完成现场验收。

六、项目综合落地成效

1. 水质治理成效

全域 12 套一体化站点长期稳定达标，彻底消除农村污水直排、沟渠发黑发臭问题，水环境显著改善，环保督查风险清零。

2. 运维降本增效

（1）人工运维成本降低 65%：由全员每周巡检转为预警工单上门，每月仅 2 次全域常规保养；

（2）风机 AI 变频智能调控，整套一体化设备综合能耗下降 22%；

（3）实现 7×24 小时无人值守远程管控，解决乡村污水 “建得起、管不好” 行业痛点。

3. 长效管理价值

形成 “一体化设备硬件修复 + IGC 数字化智慧运维” 标准化方案，兼顾短期快速验收与长期稳定运营，适配乡镇连片村落、多站点分散农污提质改造、环保限期整改等场景，具备全国复制推广价值。

七、案例总结

传统农村一体化污水仅依靠硬件改造，生化培菌稳定达标周期普遍 30～45 天；本项目通过IGC 智慧水务 AI 运维体系，以实时感知、智能工艺调控、故障前置处置为核心抓手，将全站点稳定达标周期压缩至 14 天，打通乡村污水 “建设、提质、长效运维” 全链条，为各地分散式农村生活污水治理提供轻量化、高效率数字化落地范本。