未來新水務離不開“智慧”加持

上個世紀70年代，國際上開始有人探討將ICA技術（儀表、控制與自動化）引入污水處理領域。標志性的起點是1973年倫敦舉行的國際水協第一屆ICA技術會議，距今已50年。十年前，基于發展信息化和智慧城市的機遇，我國水務行業開始向智慧化方向發展。

2022年，中國首次舉辦ICA國際水協系列會議，涉及污水處理運行過程控制中的ICA、排水系統智能控制、基于智能檢測的軟傳感器、用于資源回收的ICA、溫室氣體減排的ICA、過程控制建模、數字孿生、人工智能在污水系統檢測和預測的應用，以及新興污染物的監測與控制。

水務不僅有污水處理還有飲用水的供給，還須保證水生態環境的安全，并實施水資源的合理配置與利用。為了實現這兩個方面的目標，我們需要做什么呢？

水資源的合理配置與利用?

水的循環要建立區域水環境的水源、雨水、再生水的水量/水質信息庫和生活、工業、農業、生態用水的水量/水質信息庫，兩個信息庫要能對得起來，才能做合理調配。

污水處理廠向資源能源中心的轉化

我國污水處理廠在發展過程中存在儀器化和自動化的短板。歐美污水處理廠人員少，夜間可以無人值守，需要設備的可靠性和系統的穩定性。我們的設備經常出問題，難以自動化運行和自動化檢測，必須從制度上避免單純低價競爭以保證質量。

污水處理中實現智能化，提高準確性、預測性，需要理論模型和AI技術的結合。我希望污水處理廠能夠部分或全部轉化成資源能源中心。碳減排可以通過節能降耗，補上綠色能源的間接排放和碳分離，減少氧化、通過生物轉化成能源或者資源的直接排放來實現。多地已經開始實踐。

工藝技術是否能實現前端碳源分離，后端資源回收？在分離環節，超細格柵+膜可把前端的碳盡可能的分出去變成低碳污水，后續通過吸附回收磷，短程或厭氧氨氧化技術脫氮。從厭氧的角度，前面截留的碳源可產沼氣作為能源回用，但是根據住建部的評估，十萬噸以下做沼氣并不經濟，前端碳節流好并不能突破后端沼氣全面利用的瓶頸。

如果能夠通過加強水解產生高價值的碳源利用，可解決我國糧食資源緊缺的問題。2021年我國糧食總量為8.5億噸，其中進口1.6億噸。我國工業用碳源用糧占比達16%（約1.4億噸）。如果污水中的碳源能夠收集起來通過水解變成有用的工業碳源，可作為工業原料產出。

技術的瓶頸是高效水解微生物種群。將來可能通過合成生物學突破瓶頸，將污水處理廠轉變成資源中心，將減輕國家進口糧食的壓力，具有戰略意義。

儀器化和智能化技術需求廣泛，如污水處理廠的加藥系統，需要機理模型、原理模型、工程模型和AI結合，復雜的工藝更需要精準控制。從發展來講，水務行業要以實現系統化、增進實效為重點，推進信息化、智能化是大趨勢。

從頂層對總體研發做好規劃需要五年到十年的時間。太遠對于企業不太現實，太短又很難做出好的自主技術。很多技術要從應用基礎做起，結合工程，利用北控水務與多家研究院校合作的基礎，企校分工合作，將基礎研究放到學?；蜓芯繂挝?，在企業做工程化研發和轉化，研發出企業真正能用的高水平裝備和技術。