推进碳中和废水处理:人工智能驱动的减排和流程优化策略
Dahai Zhang1, Jiawei Liu1, Han Wang1
1State Key Laboratory of Water Pollution Control and Green Resource Recycling, Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Siping Road, Shanghai, 200092, PR China.
Environmental research
|November 30, 2025
概括
人工智能 (AI) 为减少废水处理厂 (WWTP) 温室气体 (GHG) 排放提供了强大的解决方案. 人工智能优化了能源,化学品和资源回收,为可持续的水资源管理铺平了道路.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 计算机科学 计算机科学
- 可持续技术 可持续技术
背景情况:
- 污水处理厂 (WWTP) 对全球碳排放 (1-2%) 的贡献很大.
- 传统方法在减排,能源效率和资源回收方面的多目标优化方面扎.
- 人工智能 (AI) 为优化复杂的WWTP流程提供了一个有希望的替代方案.
研究的目的:
- 系统地审查人工智能应用,以减少温室气体 (GHG) 在WWTP中的排放.
- 突出AI在预测分析,流程优化和资源恢复方面的作用.
- 确定挑战,并提出人工智能在可持续废水处理中的实施路线图.
主要方法:
- 对人工智能在废水处理中的应用进行系统的文献审查,以减轻碳排放.
- 分析人工智能技术,包括机器学习 (ML) 和人工神经网络 (ANN).
- 评估AI在温室气体流量预测,自适应控制和资源整合方面的有效性.
主要成果:
- 人工智能在预测温室气体排放和优化通风和化学剂量方面表现出运营效率.
- 人工智能有助于在WWTP中整合可再生能源.
- 关键的挑战包括数据异质性,模型通用性和与现有基础设施的整合.
结论:
- 人工智能具有转型潜力,可以促进可持续的废水处理和减少碳足迹.
- 建议开发混合物理信息化的AI模型和可解释的决策支持系统.
- 解决实施障碍对于在WWTP中全面采用AI至关重要.
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