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水與廢水處理智慧化的應用現階段僅止於數據監看及收集，對自動化或智能控制仍處於萌芽階段。近年感測器、資訊科技與通訊設備大幅進步，大數據應用與智慧化控制技術日趨成熟，促成產業朝向下世代智慧水廠發展。

目前廢水處理領域存在幾個主要問題，第一為過度倚賴現場人員的操作經驗，儘管經驗對於維持處理效能至關重要，但當進流水質發生變化，如污染物濃度突然增加或其他不穩定因素，操作人員可能無法立即做出適當的調整，進而影響後續處理單元的效能，不僅增加處理系統風險，也可能導致操作及藥劑成本增加。

第二個問題則是操作人力短缺，特別是對於需要高度技能和經驗的操作模式。目前產業人力短缺問題越來越普遍，使得維持系統穩定運行變得更加困難。此外，儘管已有水質監測，但主要仍集中於監看和地端資料蒐集，有許多寶貴的數據沒有充分利用，無法對系統有更深入的了解和控制。

為了解決上述問題，智慧化技術被認為是新興且有效的解決方案，包括進行數據蒐集、建立完善的資料庫、發展可視化管理平台以即時監控系統，以及開發智慧化運算軟體，提高處理效能。此外，智慧化控制系統的引入也有助於實現人機協同、降低營運風險及減少操作成本。

隨著雲端平台、大數據分析和物聯網技術的快速發展，智慧水處理正在逐漸實現，通過佈署感測器、建立數據傳輸通道和確保雲端安全，系統可以更穩定的收集和利用數據，從而實現高效及智慧的廢水處理流程。

圖一、蒐集數據及建立智慧化資料庫流程

混凝沉澱為水及廢水處理之常見處理程序，因此混凝程序之智慧化操作與控制對水及廢水處理效能影響重大。此技術結合瓶杯試驗的結果與現場操作數據，搭配時間序列相關模型，並且進行歷史數據、水質特性與系統運行狀況分析，以現有水質水量數據作為輸入項參數，軟體即可準確預測最佳加藥策略和操作參數。

以南部某淨水場業者為例，混凝程序智慧運算軟體可以大幅提高加藥準確性及混凝沉澱效率。試驗結果顯示，加藥量最高可降低約19%，有效節省藥劑成本和提升資源利用效率。總的來說，混凝程序智慧化運算軟體的應用將為水處理帶來重要改變，包括提高處理效率、節省成本和資源等優點，為環境永續做出重要貢獻。

圖二、混凝程序智慧化運算軟體開發與控制

撰寫人：黃智、黃莛涵
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編輯/校稿：張王冠