本发明涉及污水处理水质监测方法、装置及系统,该方法包括步骤:依次通过数据库、数据采集端、网关接收来自在线仪表所监测的进水实时数据,该在线仪表设置在进水端;输入仿真条件,根据仿真条件以及进水实时数据处理得到若干个虚拟仪表的设置点分别所对应的水质仿真结果;将该水质仿真结果通过数据库发送至仿真显示端,以使仿真显示端将水质仿真结果通过预设形式进行显示。本发明以水质指标的仿真结果代替实体仪表的监测结果,弥补因实体仪表数量不足或故障损坏带来的监测空白,从全局层面了解和掌握工艺的实时状况和动态变化,发现并诊断运行过程中出现的问题,提升工艺控制和优化质量。