水是生命之源，是人類文明的搖籃。它孕育并維持著地球上所有的生物。水作為一種不可缺少的資源，長期以來一直被認為是取之不盡、用之不竭的資源。隨著人類社會和工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，水環(huán)境質(zhì)量越來越差，水資源短缺問題日益嚴重。這些都增加了城市的負荷，帶來了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，危及了城市的生存和發(fā)展。此外，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市用水量和排放量不斷增加，加劇了水資源短缺和水質(zhì)污染，水環(huán)境問題日益突出，嚴重制約了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

環(huán)境保護是我國的一項基本國策，污水處理是保護城鄉(xiāng)環(huán)境的重要措施。國家高度重視這一點。建設部、國家環(huán)保總局和科技部在“城市污水處理和污染防治技術(shù)政策”中指出：“城市污水處理設施建設應采用成熟可靠的技術(shù)。城市污水處理設施的出水應符合國家或地方政府規(guī)定的水污染物排放控制要求。“環(huán)境保護、節(jié)能減排是落實科學發(fā)展觀，構(gòu)建社會主義和諧社會的重要舉措。這是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。這對于調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變增長方式，提高人民生活質(zhì)量，維護中華民族長遠利益，實現(xiàn)中國夢，具有重大而深遠的意義。

近年來，雖然我國污水處理效率不斷提高，但我國污水處理廠脫氮除磷普遍存在能耗高、效率低、運行不穩(wěn)定等缺點。發(fā)達國家的污水處理廠基本實現(xiàn)了工藝過程主要參數(shù)的自動檢測和過程控制，而我國污水處理的自動控制起步較晚。直到20世紀90年代以后，污水處理廠才開始吸引人們使用自動控制系統(tǒng)。國內(nèi)污水處理廠自動化控制系統(tǒng)應用較少，與發(fā)達國家相比，在運行管理和過程控制方面存在較大差距。目前，我國城鎮(zhèn)污水處理廠每噸用水量和用電量幾乎是發(fā)達國家的兩倍，運行管理人員是發(fā)達國家的幾倍，已建成的污水處理廠大部分仍處于人工操作狀態(tài)。城市生活污水處理效率大幅下降。

污水處理廠的升級改造必須依靠科學技術(shù)的進步，自始至終都要有新技術(shù)和高新技術(shù)的保障和支持。城市污水處理技術(shù)是城市污水處理設施高效運行的關(guān)鍵。因此，實現(xiàn)城市生活污水處理工藝的優(yōu)化和自動化控制，提高城市生活污水處理效率，從節(jié)約資金和提高環(huán)境質(zhì)量等方面解決我國現(xiàn)階段日益嚴重的水污染問題，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。