随着村镇经济特别是乡村休闲旅游业的发展，村镇污水治理已成为农村生态环境整治乃至美丽乡村建设的重要内容。然而，我国村镇污水处理工程多照搬城市污水厂的工艺与装备，导致这类工程不仅存在无法适应农村水质水量波动的问题，而且存在投资与运行经费极大、运行管理技术力量极为薄弱等问题，亟需开发一套适应村镇污水特点的、低成本、抗冲击、可实现工艺整体校准及智能化调控的污水处理技术与装备。针对村镇污水处理厂难以对水质特性与污泥特性进行在线或离线分析的问题，建立了基于图像特征量化评估活性污泥状态、固液分离过程等关键水处理过程的监测方法，监测成本仅为常规监测技术的0.05%~0.1%，节省监测时间50%~98%；针对好氧生物法在进水负荷骤升、骤降或供能不足等冲击条件下处理效果变差的问题，开发了在低负荷或供能不足条件下使用“厌氧水解”单元来维持系统中微生物活性和在高负荷条件下利用“吸附”单元来加强生化系统去除氮磷能力的“物化-生化”协同技术，可适应的进水负荷变化系数由1.2~1.5增至2.5~3.5，新增成本接近于零；针对村镇污水处理设施无人或少人值守条件下频繁调节的技术难题，开发了基于影像资料的本地数据获取设备（看水狗®️系列产品），极大地降低了监测成本（<0.1元/天），且新增投资不超过20%；以易用为目标，以低成本为约束，构建了村镇污水处理工艺整体校准与优化的专家系统，实现了数据驱动的精确预警和优化，解决了资源受限、高冲击、频繁调节等村镇污水处理运行管理难题。
成果应用：项目成果已在陕西、甘肃、山西、山东、江苏、广东等省推广应用，用户涵盖 8000 余个自然村，遍及我国南、北方以及东、西部地区，验证了该成果能够适应不同地区的村镇生活污水处理需求，推动了我国村镇污水处理技术的进步。