自来水是城市生活的命脉,伴随着经济的迅猛发展,城镇居民对自来水水质的要求也日益提高。作为自来水的生产部门,自来水厂提高净水工艺,控制出厂水质浊度指标,使居民用上放心水是保障人民身体健康的前提。混凝投药是地表水处理工艺流程中的重要环节,也是复杂的物理化学反应过程。对于不断变化的源水质量参数,自来水厂应合理控制混凝沉淀过程的投药量,实现智能化投药,以达到自来水生产低成本、低浊度、高质量的目标。自来水混凝投药系统是一个大延时、强耦合、干扰因素多的非线性系统。本文以云南省昆明市某自来水厂的混凝投药系统作为研究背景,分析了自来水厂地表水处理工艺流程及各项参数指标,根据水厂大量生产数据,分析源水流量、源水浊度、液体聚铝投药量等影响水处理的因素与混凝投药系统出水浊度之间的关系,采用系统辨识方法对源水浊度进行短期预报,并建立了混凝投药过程的控制模型和扰动模型。依据水厂飞升实验数据,采用最小二乘法建立了沉淀过程传递函数模型,并将智能控制的重要分支——模糊控制技术引入对变频加药泵的控制中。分析了传统PID控制算法的缺点,设计完成模糊自整定PID控制器,为自来水厂严格控制出厂水浊度提供了有效的方法。对于自来水混凝投药系统存在的问题,使用Matlab实现系统建模,并完成基于西门子PLC和WinCC组态软件的监控系统设计方案。通过对自来水厂混凝投药系统的分析以及对先进控制策略的研究,探索适于昆明地区的水处理混凝投药控制方案。最佳投药控制的实现减低了液体聚铝的投放量,降低了生产成本,对提高水质起到较大的促进作用。