近年來，我國政府高度關(guān)注環(huán)境污染問題，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)展的過程，但總的來看，城市污水處理的管理和控制方面還存在一些不足。
        ①   過程控制系統(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在建立和規(guī)劃管理信息系統(tǒng)時往往忽略控制系統(tǒng)的各類信息，使 PCS和MIS脫節(jié)，這必然會導致以下情況發(fā)生：a. 缺乏準確、及時的原始數(shù)據(jù)和情況分析；b. 信息冗余、準確性差、不暢通；c. 計劃能力差，導致生產(chǎn)不均衡，影響出水水質(zhì)和能源的合理利用。
        ②   過程控制水平不高，特別是優(yōu)化控制、優(yōu)化管理方面。由于污水處理過程具有多變量強藕合、強非線性、參數(shù)時變、工況變化頻繁、難于在線檢測出水水質(zhì)等特點，因而傳統(tǒng) 控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)污水處理過程的優(yōu)化控制、優(yōu)化運行和優(yōu)化管理，造成污水處理后出水排放指標波動大，開通率和達標率低，處理成本高。污水處理過程控制和操作是否成功實施，關(guān)鍵是控制系統(tǒng)的設(shè)計問題，即如何將污水處理過程的操作運行和管理有機地和控制系統(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，只能通過全流程自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)。
        ③   生產(chǎn)作業(yè)計劃和生產(chǎn)調(diào)度制定依靠人工手段，效率低，調(diào)整不及時。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、生活習慣、工業(yè)廢水侵入事件)影響很大，但是經(jīng)過處理后的污水出水指標必須達到規(guī)定的排污標準，因此污水處理過程的輸入具有不可選擇性，輸出具有強制性。任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將影響到整個處理過程的正常運行，為此必須制定合理的生產(chǎn)作業(yè)計劃和生產(chǎn)調(diào)度，尤其是在工藝流程、設(shè)備類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)過程中，需要保證整個處理過程的連續(xù)運作，前后各處理單元緊密銜接，作業(yè)計劃和調(diào)度存在流量負荷平衡和時間平衡問題。流量負荷平衡包括各工序生產(chǎn)負荷的確定、生產(chǎn)線的調(diào)整和啟停等；時間平衡包括水處理區(qū)初沉池、生物曝氣池、二沉池水力停留時間、生物曝氣池污泥齡以及污泥消化時間等。污水生產(chǎn)作業(yè)計劃和生產(chǎn)調(diào)度實現(xiàn)各工序的計劃管理，使其負荷均衡，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)污水處理廠完全是人工編制生產(chǎn)計劃進行生產(chǎn)調(diào)度，效率低、計劃調(diào)整不及時，導致污水處理過程生產(chǎn)效率、開通率和達標率低。
       目前國內(nèi)城市污水處理廠的自動控制系統(tǒng)僅僅是處理設(shè)備開啟與關(guān)閉的自動控制、數(shù)據(jù) 采集與存儲及其自動顯示等功能，尚缺乏工藝的自動控制，無法利用水質(zhì)監(jiān)測儀表把現(xiàn)代的 計算機控制技術(shù)與生物化學反應特性結(jié)合起來，實現(xiàn)對生化系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。因此建立城 市污水處理廠具有生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、存儲、管理功能的城市污水處理綜合自動化系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)定污水處理過程分布式計算機控制系統(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)達到排放標準，而且使污水處理廠的運行成本盡可能小，成為城市污水處理廠的重要發(fā)展趨勢，也是解決上述問題的有效手段。