本发明公开了一种污水处理过程参数长窗预测方法，包括：采集预测变量数据和特征参数数据，并基于所述预测变量数据和特征参数数据构造数据集；建立一个以上参数预测模型，分别输入数据集进行预测，并计算不同数据集和建模方案下预测变量的预测结果；使用R2和MAPE指标，对不同的参数预测模型得到的预测结果进行评价；从所述预测结果中选取预测精度最高的参数预测模型，得到预测数据。使用多套的建模流程对多类预测变量进行预测，实现对水处理过程中多类参数的精确预测，有利于工作人员制定合理的水处理设备清洗和维修计划，灵活的处理水处理过程参数预测中的各类情况，提高污水处理的效率。