本书在介绍污水和地下水处理工艺和技术的基础上，适应目前减污降碳和智能控制的时代发展，建立了基于在线实时监测和大数据分析的处理过程模拟和工艺智能控制知识框架。本书首先了介绍了水质自动连续监测技术；然后介绍了水质软测量技术；进而介绍了基于大数据的机器学习模拟；然后依次介绍了污水处理传统活性污泥工艺、厌氧-好氧工艺、厌氧-缺氧-好氧工艺、间歇式活性污泥工艺、氧化沟工艺、物理化学工艺和多相抽提工艺的模拟和优化；最后介绍了污水处理数据可视化与过程智能控制。