污水处理是一个高耗能、高成本的行业，如何节能降耗，减少运行成本是关键。在SBR工艺的污水处理厂中，鼓风曝气系统的能耗占厂区总能耗50%以上，因此对SBR工艺好氧阶段的曝气环节进行节能优化控制研究有现实意义。本文综合分析了国内外污水处理节能优化技术的现状、存在的问题及发展趋势，并对过程控制理论、PID控制理论、智能控制理论及它们在SBR工艺中的应用作了概述。本文通过对SBR好氧阶段的DO、COD、氨氮与曝气量之间的关系测试，得到DO与COD、氨氮的变化曲线以及曝气量与DO平均浓度、COD降解速率和硝化速率的关系曲线。基于SBR工艺节能优化控制平台，本文设计出了SBR曝气环节的常规PID控制器和模糊自适应PID控制器，研究3种曝气量控制方式在SBR好氧阶段的节能效果。通过测量好氧阶段的累计曝气量、曝气时间、COD和氨氮去除率，对3种控制方式的节能效果和水质处理效果进行对比分析。试验结果表明，应用模糊自适应PID控制方式的节能效果最佳，常规PID控制方式次之，实时手动控制节能效果最差。此外，文章还采用模糊神经网络控制方法对SBR好氧阶段曝气过程建立了数学模型，并设计出了模糊神经网络控制器。通过MATLAB软件对模糊神经网络控制器和模糊自适应PID控制器进行仿真训练，仿真结果显示，模糊神经网络控制器比后者的控制性能更优、稳定性更强。