随着能源危机日趋严重,节能优化成为未来企业降低成本,增加竞争力的必经之路。本文通过全面调研某污水生化处理车间生产流程、工艺路线、能耗设备分布和能耗单元,针对主要的耗能单元泵机和风机进行优化改造。对车间泵机设计了一个变频改造和泵机优化组合的改善方案；对车间风机分别建立了各生化处理系统对应的溶解氧含量和曝气量分段函数映射模型。在满足国标出水要求的前提下,以水中溶解氧浓度作为被控变量,以曝气量作为控制变量,建立了溶解氧与曝气量的模糊控制模型,以实现高速离心风机节能的控制。最后通过一种改进的粒子群算法,对所建的模糊控制模型进行了优化。本文的主要研究内容有：(1)通过全面调研某污水生化处理车间生产流程、工艺路线、能耗设备分布和能耗单元,构建了该污水生化处理车间的工艺能耗地图和污水生化处理的系统模型,辨识了各构成子系统的输入与输出。(2)针对主要能耗设备泵机进行优化研究,设计了泵机的变频调速节能方案和组合优化控制方案。(3)针对主要能耗设备风机进行优化研究,通过在线监测溶解氧溶度,以水中溶解氧浓度作为被控变量,以曝气量作为控制变量,构建了生化处理系统溶解氧与曝气量的模糊控制系统模型,仿真验证了该模型的科学性和有效性。(4)基于“授之以鱼,不如授之以渔”的智能思想,提出了一种改进粒子群算法(Velocity improvement-Particle Swarm Optimization, V-PSO),优化其速度迭代策略,实验结果表明其计算精度和稳定性均优于传统PSO算法,该算法被成功应用于模糊控制模型的量化因子寻优。