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我国是一个工业相对发达的国家,工业发展的迅速,必然会导致环境污染的加剧,其中水污染逐渐成为人们比较关注的话题。自然而然污水处理受到了高度的重视。我国污水处理的自动化水平相对而言较低,大多数还处在人工现场操作阶段,或者是通过工控软件远程点动的操作的方式上。自动化程度高一些的污水厂,无非也是采取一些简单的PI控制,或者传统的PID控制方式,这样虽然效率有所提高,但还是取得不了很好的控制效果。同样造成大量的浪费,整个污水厂的运行成本没有显著的下降。在整个污水处理系统中,曝气系统是其中一个非常重要的环节,它的能耗占整个污水处理系统的一半以上,并且对出水的水质起到了关键的作用。所以,曝气系统模型的精确建立并加以先进的控制算法,可以很好的提高整个污水系统的运行效率,降低运行成本。本文针对北京某污水厂的智能曝气控制系统改造项目,并结合污水厂的工艺流程及控制方式进行分析。选用溶解氧DO做为系统的的被控参数。但污水处理过程相当复杂,具有参数时变,非线性,滞后性等特点。所以很难精确的建立溶解氧DO的机理模型。因此我们选用溶解氧DO为主导变量,并选用一些其它与其相关性高且易于获取的数据作为辅助变量,再结合神经网络来建立溶解氧的软测量模型,得到精度较高的软测量模型。针对传统PID控制方式很难取得满意效果的问题,对其加以模糊控制算法,并在MATLAB平台下进行了仿真,取得相对较好的控制效果。最终我们结合实际工程改造。将模糊控制规则加在西门子300PLC程序当中,并结合PLC当中自带的PID块,对溶解氧进行控制,通过改造前后溶解氧曲线的对比得出了,明显看出改造之后的效果明显优于之前的控制方式。而且观察优化前后的鼓风机房耗电量的多少,可以看到确实取得了节能的效果。