污水处理是一个极其复杂的系统，特点是多变量、非线性、时变性。鉴于污水处理任务的特殊性，整个处理系统又要求有较高的稳定性和可靠性。目前人工智能经过四十多年的发展已逐渐应用于各个领域。由于具有自学习、海量数据处理、数据挖掘等特性，人工智能在污水处理领域的应用正成为一种趋势。
人工智能是指能够在各类环境中自主或交互地执行各种拟人任务的技术，主要有人工神经计算、模糊计算、专家系统和分布式人工智能等形式。目前人工智能技术获得了很大发展，而且已成功应用于污水处理，并在设计、分析、控制等方面都极具应用潜力。
为了应对污水处理面临的挑战，水资源的控制和管理都应朝着更加智能化方向发展，这对污水处理系统的可持续发展的能力提出了更高要求，智能化污水处理运营系统应运而生。
人工智能操作系统具有学习、推理等认知能力的特性，如：安装智能摄像头，可通过视频识别技术判断厂水厂运行情况、安全情况实时进行监控分析；自动采集、分析污水处理工艺运营数据，利用ET大脑、结合数据学习分析等，对监控工艺运行状态分析作出自动控制，如更换设备状态、调整加药浓度、生化池相关数据浓度控制及时预警超标、异常事件等，无需人工监控及操作，机器自动操作，从而代替人工。