污水处理过程面临一个两难问题：絮凝剂、碳源、曝气量投放不足，则总磷、总氮、氨氮等排放超标；如投放过量，不仅浪费资源，也使得下游水系毒性单位TU值超标。无论是总磷、总氮排放超标（直接污染），还是化学药物过量（二次污染），都将导致微生物死亡，鱼虾不生，藻类蔓延，危害生态环境，实现精准控制是解决该问题的良策。
在污水处理过程中精确地将传感、测量、控制等工业装置和数据叠加嵌入污水处理工艺，污水处理厂能否按照工业4.0的标准，实现杜绝安全事故，优化曝气工艺条件，水质稳定达标，一个系统可以精确地自主控制污水处理过程中的投入变量，包括但不限于能耗、药剂、人员，除排放达标外减少甚至杜绝过量投药情况，提高运营效率，精准投加碳源与药剂，减少二次污染，增加水体生态活性，降低运营成本，实现无人值守。
