近年來(lái)，我國(guó)政府高度關(guān)注環(huán)境污染問(wèn)題，提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，城市污水處理經(jīng)歷了迅猛發(fā)展的過(guò)程，但總的來(lái)看，城市污水處理的管理和控制方面還存在一些不足。
        ①   過(guò)程控制系統(tǒng)(Process Control system，PCS和管理信息系統(tǒng)(Management In formation System，MIS)分離。
許多城市污水處理廠(chǎng)在建立和規(guī)劃管理信息系統(tǒng)時(shí)往往忽略控制系統(tǒng)的各類(lèi)信息，使 PCS和MIS脫節(jié)，這必然會(huì)導(dǎo)致以下情況發(fā)生：a. 缺乏準(zhǔn)確、及時(shí)的原始數(shù)據(jù)和情況分析；b. 信息冗余、準(zhǔn)確性差、不暢通；c. 計(jì)劃能力差，導(dǎo)致生產(chǎn)不均衡，影響出水水質(zhì)和能源的合理利用。
        ②   過(guò)程控制水平不高，特別是優(yōu)化控制、優(yōu)化管理方面。由于污水處理過(guò)程具有多變量強(qiáng)藕合、強(qiáng)非線(xiàn)性、參數(shù)時(shí)變、工況變化頻繁、難于在線(xiàn)檢測(cè)出水水質(zhì)等特點(diǎn)，因而傳統(tǒng) 控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)污水處理過(guò)程的優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行和優(yōu)化管理，造成污水處理后出水排放指標(biāo)波動(dòng)大，開(kāi)通率和達(dá)標(biāo)率低，處理成本高。污水處理過(guò)程控制和操作是否成功實(shí)施，關(guān)鍵是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，即如何將污水處理過(guò)程的操作運(yùn)行和管理有機(jī)地和控制系統(tǒng)相集成，使其具備高度的自治性、靈活性和可靠性。降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少環(huán)境污染和咨源消耗，只能通過(guò)全流程自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
        ③   生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度制定依靠人工手段，效率低，調(diào)整不及時(shí)。盡管污水入口水質(zhì)和水量受外界環(huán)境因素(如季節(jié)、氣候、生活習(xí)慣、工業(yè)廢水侵入事件)影響很大，但是經(jīng)過(guò)處理后的污水出水指標(biāo)必須達(dá)到規(guī)定的排污標(biāo)準(zhǔn)，因此污水處理過(guò)程的輸入具有不可選擇性，輸出具有強(qiáng)制性。任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將影響到整個(gè)處理過(guò)程的正常運(yùn)行，為此必須制定合理的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度，尤其是在工藝流程、設(shè)備類(lèi)型和尺寸都已確定的情況下，關(guān)鍵工藝參數(shù)的調(diào)度尤為重要。在污水處理生產(chǎn)過(guò)程中，需要保證整個(gè)處理過(guò)程的連續(xù)運(yùn)作，前后各處理單元緊密銜接，作業(yè)計(jì)劃和調(diào)度存在流量負(fù)荷平衡和時(shí)間平衡問(wèn)題。流量負(fù)荷平衡包括各工序生產(chǎn)負(fù)荷的確定、生產(chǎn)線(xiàn)的調(diào)整和啟停等；時(shí)間平衡包括水處理區(qū)初沉池、生物曝氣池、二沉池水力停留時(shí)間、生物曝氣池污泥齡以及污泥消化時(shí)間等。污水生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度實(shí)現(xiàn)各工序的計(jì)劃管理，使其負(fù)荷均衡，藥劑成本、能耗和其他各種損耗降低，從而降低生產(chǎn)成本。目前，多數(shù)污水處理廠(chǎng)完全是人工編制生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，效率低、計(jì)劃調(diào)整不及時(shí)，導(dǎo)致污水處理過(guò)程生產(chǎn)效率、開(kāi)通率和達(dá)標(biāo)率低。
       目前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)僅僅是處理設(shè)備開(kāi)啟與關(guān)閉的自動(dòng)控制、數(shù)據(jù) 采集與存儲(chǔ)及其自動(dòng)顯示等功能，尚缺乏工藝的自動(dòng)控制，無(wú)法利用水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表把現(xiàn)代的 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與生物化學(xué)反應(yīng)特性結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生化系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。因此建立城 市污水處理廠(chǎng)具有生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、存儲(chǔ)、管理功能的城市污水處理綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)定污水處理過(guò)程分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的污泥濃度、pH值、溶解氧濃度以及藥劑數(shù)量等回路的設(shè)定值，使水質(zhì)關(guān)鍵參數(shù)(BOD、COD、NH₃-N)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且使污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行成本盡可能小，成為城市污水處理廠(chǎng)的重要發(fā)展趨勢(shì)，也是解決上述問(wèn)題的有效手段。