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追梦污水处理“智能化”
——记首都劳动奖章获得者、北京排水集团科技研发中心主任王佳伟
□本刊记者 边磊/文 彭程/摄
如果通过技术可以让机器设备自己适应污水变化，在污水处理过程中对各项参数进行智能评估，那么污水处理也就实现了智能化，从而打造智慧的污水处理厂。这是北京排水集团科技研发中心主任王佳伟的理想。在过去的十几年，他和同事利用所学，使污水处理厂利用先进的方法，初步实现了自动化控制，形成了智慧水厂的雏形。
作为临床一种常见的病毒性肝炎疾病，乙肝主要由HBV（乙型肝炎病毒）感染引起，其临床症状主要表现为呕吐，食欲下降，浑身乏力，以及肝脏功能受损等，其发病率随着人们生活及饮食方式的改变而呈现出不断上升的趋势。对于乙肝患者，临床如果治疗不及时，那么就无法有效控制病情，容易引起肝硬化，甚至肝癌等疾病，严重危害到患者的身心健康。由此可见，积极做好病毒性肝炎患者的诊治工作尤为重要[2]。
摸索自主研发沼气脱硫装置
2003年，王佳伟来到北京排水集团。他觉得自己很幸运，可以从事所学专业，并且进入了全国最早成立企业研发中心的北京排水集团。当时，北京排水集团刚刚立项新的科研项目：沼气脱硫。因为是第一家大规模使用厌氧消化的排水企业，新技术应用过程中，伴随着新的问题出现，需要一一破解。
“厌氧消化在当时是非常先进的技术，但是这个处理方法，在处理污水的过程中，会产生有毒有害气体，所以为了研究沼气脱硫专门成立了课题。”王佳伟说。
王佳伟清楚地记得，那是7月15日，刚刚离开校园来到企业，排水集团给出的时间是4个月，11月15日前必须实验成功，否则就要从其他行业引进技术。正值酷暑，白天，全副武装的王佳伟跟同事们一起在现场做实验，一次、两次、三次，一百次、二百次、三百次……晚上，进入实验室检测分析数据。到了10月，天气渐渐凉爽下来，实验终于有了些眉目。
2005年，王佳伟开始研究脱氮除磷节能控制系统。这是一项基于国家布局，集团讨论的污水处理技术。这项现在看来非常容易的技术，在当时大家都不是很了解，怎么做心里没有底。污水处理是排水集团的主营业务，怎样升级提高水质、合理控制成本，正是脱氮除磷节能控制系统需要解决的问题。
微生物和人一样，需要精细照顾。团队时时刻刻关注参数，白天黑夜盯着看。两三个人的团队轮流关注，每人盯十几个小时，取样、分析，干到凌晨几点都是很正常的事，没有周末的概念。就这样盯了一年半，每天取三四十个样，每个样分析三四种数据，数据量巨大。
如果从其他行业引进，每年脱硫的总成本大约在1000万元左右，而这套自主研发的设备，每年的总成本仅400万左右，这为排水集团每年节省成本500多万元。这开启了王佳伟污水资源化利用和节能降耗的研发、转化和产业化工作。
在这样的环境中，王佳伟的研究思路不断的成熟，最终开发了基于脱氮除磷原理的前馈模型和反馈调节相结合的优化控制技术，并结合互联网，实现了工业化和信息化在污水行业的融合，形成了具有污水行业特色的污水处理厂动态调度控制系统，这是国内首次实现水厂从单一污染物减排到多元综合利用的转变。
事实上，王佳伟一直在刻苦钻研，不断创新。作为一名科研人员，他不断丰富专业知识，开展科学研究和创新工作，并树立了终生学习的理念，扎根基层。作为技术骨干，他先后承担了国家863计划、国家科技支撑计划、国家水专项、北京市科技计划等近十项省部级课题的研究工作，以解决国内污水处理厂处理设施能耗高、达标不稳定等一系列问题。
第三，新媒体赋予我们行动与实践的权力。表达本身就是一种行动，这里的行动强调表达与现实的行动相结合[9](P13)，强调虚拟与现实的结合与行动。新媒体通过信息赋权使得每个个体都有可能成为自由表达的主体，然后通过交互行为快速地将表达转化为实践，线上活动和线下活动的结合，最大可能地打开了现实行动的空间，推动了传统信息传播中难以达到的实践改革。
研发脱氮除磷节能控制系统
“那年的雪下得特别早，11月初就下了第一场雪。”王佳伟说。当时，实验装置被雪盖住，大家一起扫雪，在寒冷的北风中做实验。到了11月10日，实验终于取得了稳定的效果，北京排水集团建成了自主研发的第一个沼气脱硫装置。
处理设施能耗高、达标不稳定是国内污水处理厂一直存在的问题。王佳伟意识到要解决上述问题，必须实现污水处理的动态控制。但是由于污水行业污染物成分复杂、对在线仪表的腐蚀损害严重、水质水量变化大等特点，现有的自控技术难以成功应用于污水厂的生产实际。
王佳伟带领团队从零做起。他学习了自动控制原理、数学建模和互联网知识，并结合自己已有的污水处理专业知识，制造了全国最大的试验装置。刻苦钻研、努力实践、不断创新，往往在单位一干就是一天，试验数据一天就有几十个。
“排水这个行业不同于其他行业，其他行业自动化程度比较高，但污水本身具有腐蚀性，所以一些设备设施不太容易实现自动化，刚到排水集团的时候，绝大多数操作还需要人工完成。”王佳伟说。
北京排水集团科技研发中每年申请专利30项左右，全部具有知识产权保护，其中王佳伟负责的有五六个项目，20几名硕、博学历科研人员。如果说过往的科研成果使排水行业由人工转向了自动化的飞跃，那么现在的王佳伟，正在科研的道路上飞奔，他希望污水资源化利用可以由“马车”转变为 “汽车”。而这，正是身为一名科研工作者的梦想。
而这只是第一步。如何将研究成果应用到厂里去，怎样与现有工艺结合？他主动到生产一线了解情况，跟工人和管理层打成一片，将控制系统的设计生产跟经验制度结合起来。2010年，他来到高碑店污水处理厂，带着任务，继续改造。
在共同制定的人才培养方案中，公共学习领域部分和专业基础课主要在第一、二学期，上课地点在学校，以理论讲授的形式完成。期间企业专业技术人员定期给学生做报告，每学期不少于3次。第三、四学期为校企双方共同授课，每年的10月15日至第二年的3月15日为在校学习阶段，在这期间主要进行校内课程的学习，采用集中授课的形式；其余时间为企业学习阶段，主要由企业专业技术人员负责，边学习边实践，实行岗位轮换，完成人才培养方案中制定的学习内容。第五学期为顶岗实习阶段，在企业完成，此时学生已成为企业的合格员工，分配到不同岗位，在第六学期为就业实习阶段，学生可以选择继续在合作球场就业也可以去其他公司就业。
“不教训这些日本龟孙子，就不知道天有多高，地有多厚！”马国平怒骂着，他的一身土布灰色军装，早在摸爬滚打的硝烟中，变得焦黑、破烂。
近年来，随着城市化进程的不断加快，政府储备土地普遍存在管理难、利用难等老大难问题，丽水市委、市政府高度重视，审时度势，富有创意地提出并成立了全省首家丽水市储备土地经营管理有限公司。该公司于2017年3月注册成立，7月份完成人员招聘、队伍建设等工作，通过建队伍、搞调研、定制度、抓管理、拓业务，一年来，实现了良好起步，特别是在推进丽水市国家文明城市创建、闲置储备资产管理等方面取得了阶段性成效。
“跟工人们学到不少东西，工人更关注实际操作方便、指令准确这些非常具体的东西。”王佳伟说。
“排水行业，污水在任何时候、任何地方、任何单位都收集回水厂处理，但出水标准是统一的、稳定的、必须的达标，这就对自动化控制要求非常高。污水脏臭腐蚀仪器仪表，造成数据可能不够稳定，以至智能化水平处理一直处于初级阶段，更多的需要人工干预。这是我们需要解决的问题。”王佳伟说。
以前除磷加药，需要工人去现场调，现在在机械上实现，加多少药可实现自动调整。工人们反映，有了这套系统，终于可以踏踏实实地工作了。人工干预减少，自动化程度提高。
这套系统以 “精准配水、精准曝气、碳源优化、精准泥龄控制、厌/缺/好氧体积比控制”为核心技术，具有高效脱氮除磷、显著降低电耗、大大提高工艺的灵活性及稳定性等特点，形成了集技术方案与产品装备化为一体的相关技术。在技术开发过程中，培养和锻炼了紧缺的工艺和自控技术团队。上述成果获得了3项省部级奖，并获得了《第一批中关村国家自主创新示范区新技术新产品 （服务）证书》、入选北京市发改委等七个委办局联合发布的《北京市节能低碳技术和产品推荐目录》，并已在北京高碑店污水厂、清河污水厂、小红门污水厂和全国部分污水厂推广应用，出水氮磷达标率提高20%以上，吨水电耗节约达到10%以上，每年产生经济效益1000万元以上，并取得了良好的社会效益。
梦想污水资源化系统马车换汽车
海南省汉族人群HLA-B*5801基因多态性与别嘌醇所致不良反应的相关性研究 ………………………… 云 雄等（9）：1256
新型污水资源化利用系统是王佳伟目前正在研究的技术。
“我们现在的污水处理技术，仍然是以微生物处理为主。污水中有上万种微生物，我们以前以及当下的技术，就好比用马车在拉车，而现在，我们想能不能用汽车，加快污水处理的速度和水平。”王佳伟说，“正渗透，是指通过某种设备和技术，直接把污水过滤，只需要几分钟，就可以把污水过滤干净。”
作为一名科研人员，王佳伟功底深厚，但他有自己的 “永不满足”。坚持 “创新”，是他对自己的要求，“创新”精神也浸润着他一路走来的轨迹。随着北京市污水资源化工作的深入开展，以活性污泥法为核心的现有深度处理技术普遍存在工艺操作控制不精确、占地大、流程长、能耗高等问题。王佳伟积极寻找解决上述问题的方案，确认国际上正处于研究前沿的正渗透膜分离技术对于污水中的污染物可进行直接分离，既易于精确控制，同时显著减少占地、并可完全开发污水中潜在的能源，实现高效节能的污水深度处理。因此，他将这一方向作为主攻方向。经过学习准备，2014年争取到了去哈佛大学等国际一流研究机构学习交流的机会，跟踪学习该项国际前沿技术并赴哈佛大学研修一年。
在国外，他抓紧每一刻时间，早上六七点就到实验室，晚上十点回到宿舍，无团队支撑，从装置搭建到数据分析全部自己动手。访学期间设计构建了以正渗透技术为核心的新型污水资源化利用系统一套，开展正渗透污水深度处理的试验研究，确定了正渗透技术的工艺操作参数、膜污染控制方法和系统处理效果。
高校设立班主任制度不仅是加强大学生学风建设的迫切要求，也是班主任职业成长、提高自身素质的需要。一方面，班主任是专业教师，和学生互动交流的过程，也是使双方增长知识、共同进步的过程。另一方面，在管理和服务学生的同时，能够加深彼此的认识和了解，提高自身的组织、协调和沟通能力，也有利于增强班级凝聚力，这也是高校学风建设的一个重要方面［3］。班主任与学生之间的教学相长，与同事之间的切磋交流，是营造良好学风氛围的催化剂。
由于这项技术在国外也是刚起步，王佳伟及时加入，使国内同步开展了研究：“目前我们仅仅是掌握了工艺参数，距离应用还需要做很多工作。技术一旦突破意义非常重大，好比一辆崭新的汽车。”
每天7点多到单位开始一天的工作，晚上七八点钟离开，即使回家也在琢磨科研难题，半夜醒来想起什么，赶紧起来记下。这是王佳伟的日常。“还是想要把水厂做得更智慧一些，能源化资源化一些，比如把污泥更多地产生沼气用于发电，把处理过的有成分标准的污泥回到生态环境中进行土地修复，用于沙荒地改良，园林绿化。”作为一名青年科研工作者，王佳伟说，“不去干，问题永远在面前，每一个问题，都是我们努力的方向。”