در این مطالعه مدل ریاضی گردش و تصفیه آب در تصفیه خانه دشت آزادگان (شهرستان سوسنگرد در استان خوزستان) در محیط نرم افزار MATLAB تهیه شد. سپس با برداشت داده های واقعی از میزان کدورت، شوری و سایر مشخصه های کیفی و کمی جریان در نقاط مختلف تصفیه خانه، یک مسئله معکوس از عملکرد یگانهای فرایندی و فیزیکی تصفیه خانه توسعه داده شد. با استفاده از یک مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، مسئله معکوس یاد شده
تحلیل گردید و مدل ریاضی تصفیه خانه واسنجی شد. با استفاده از این مدل ریاضی، عملکرد کلیه یگانها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت
و مشکلات بخش های مختلف شناسایی و جهت رفع آنها اقدام شد. این مدل جهت بهینه سازی طرح بهسازی و توسعه تصفیه خانه
نیز مورد استفاده قرار گرفت. بر این اساس جانمایی، احجام و نحوه اتصال و ارتباط یگانهای مختلف تصفیه خانه در وضع موجود با طرح توسعه
بهینه سازی شد. همچنین جهت کاهش شوری آب تولیدی تصفیه خانه به طراحی یک واحد آب شیرین کن به روش اسمز معکوس پرداخته شد. طی یک
مدل شبیه سازی- بهینه سازی، مشخصات آب شیرین کن و میزان اختلاط آن با آب تولیدی تصفیه خانه با هدف کاهش هزینه ها و تأمین
آب شرب با میزان شوری استاندارد تعیین گردید. همچنین با
استفاده از مدل ریاضی بدست آمده کلیات و منطق سیستم پایش و بهره برداری هوشمند تصفیه خانه در قالب یک مدل PLC طراحی شد