在普通人看來，自動(dòng)化控制和污水處理完全是兩個(gè)毫不相關(guān)的領(lǐng)域。而置身于智能化控制的城市污水處理廠，你會(huì)親眼見證覆蓋所有出水檢測(cè)指標(biāo)、精確到毫秒級(jí)的出水水質(zhì)在線測(cè)量；親眼見證即使面對(duì)特征極為復(fù)雜的污水水質(zhì)，也僅需少量工作人員即可保證整座水廠污水處理的高精度和穩(wěn)定性的神奇技術(shù)……
這背后，離不開一位長(zhǎng)期致力于城市污水處理過程的智能優(yōu)化控制研究的80后教授、北京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)部博士生導(dǎo)師韓紅桂。目前，他帶領(lǐng)的青年團(tuán)隊(duì)已在該領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重大技術(shù)突破。
早在十年前，還在攻讀博士的韓紅桂就立志要以自己所學(xué)的自動(dòng)化科學(xué)服務(wù)于國(guó)家和北京市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。憑著堅(jiān)持不懈的努力，他將自己所學(xué)應(yīng)用于智慧城市建設(shè)，用“人工智能+”的科技力量為生態(tài)文明建設(shè)賦能，奮力書寫“打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)”的科技答卷。
出水水質(zhì)是衡量城市污水處理出水質(zhì)量?jī)?yōu)劣程度和變化趨勢(shì)的重要指標(biāo)，也是城市污水處理廠達(dá)標(biāo)運(yùn)行的重要依據(jù)，然而如何實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)在線測(cè)量一直是國(guó)內(nèi)外懸而未決的問題。經(jīng)過多年的刻苦鉆研，韓紅桂團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出了城市污水處理過程智能特征檢測(cè)方法，突破了出水水質(zhì)不能在線測(cè)量的技術(shù)瓶頸，研制出了出水水質(zhì)智能特征檢測(cè)裝置，解決了長(zhǎng)期困擾城市污水處理行業(yè)的世界級(jí)難題。這一突破不僅顛覆了傳統(tǒng)的檢測(cè)原理，甚至改變了傳統(tǒng)的檢測(cè)方法。“我們的這套‘城市污水處理出水水質(zhì)實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)’目前已經(jīng)更新至第三代，達(dá)到了毫秒級(jí)的檢測(cè)速度。檢測(cè)儀器突破了傳統(tǒng)觸水式直接測(cè)量的方式，采用接入水廠的多個(gè)探頭收集參數(shù)，通過大數(shù)據(jù)計(jì)算出當(dāng)前出水水質(zhì)實(shí)時(shí)的生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、總氮等全部指標(biāo)。”
韓紅桂團(tuán)隊(duì)研發(fā)的出水水質(zhì)智能特征檢測(cè)技術(shù)填補(bǔ)了技術(shù)空白，解決了污水處理行業(yè)的世界性難題。目前，該技術(shù)已通過了國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)部門認(rèn)證，并在北京、廣東、山東等11個(gè)�。ㄊ校┪鬯幚韽S成功應(yīng)用，保證了出水水質(zhì)實(shí)時(shí)達(dá)標(biāo)排放。
“眾所周知，一座城市污水處理廠的入水是被動(dòng)接受的，入水流量、成分、污染物種類、有機(jī)物濃度等都不確定，是一個(gè)典型的非平穩(wěn)系統(tǒng)，這就導(dǎo)致我們常規(guī)的控制技術(shù)無法直接使用。”面對(duì)一個(gè)個(gè)復(fù)雜的難題，韓紅桂帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)一路攻堅(jiān)克難，在驚喜中收獲幸福，在沮喪中汲取前行的養(yǎng)分。經(jīng)過十幾年不懈的努力，他們創(chuàng)造性地提出了城市污水處理過程關(guān)鍵變量的自組織模糊控制方法，攻克了自組織模糊滑�？刂萍夹g(shù)，研發(fā)出高性能城市污水處理過程智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，解決了城市污水處理運(yùn)行過程的高精度穩(wěn)定控制難題，打破了國(guó)外著名公司的技術(shù)壟斷。
“我們將數(shù)據(jù)和知識(shí)融合，最終形成的這套控制系統(tǒng)更加智能化，它不需要十分專業(yè)的人員操作，即便污水的入水水質(zhì)突然發(fā)生改變，我們的控制系統(tǒng)仍然可以自行動(dòng)態(tài)分析、調(diào)整參數(shù)設(shè)定，最終生產(chǎn)出達(dá)標(biāo)的中水，這就解決了此前很多水廠使用國(guó)外設(shè)備時(shí)遇到的‘卡脖子’難題。”目前，這套技術(shù)也已在北京、廣東、山東、江蘇、安徽等17個(gè)省（市）污水處理廠成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了城市污水處理廠低成本穩(wěn)定運(yùn)行，顯著提高了我國(guó)城市污水處理行業(yè)的智能化水平，噸水處理電耗平均減少5%，藥耗降低10%，新增運(yùn)營(yíng)能力約20%，取得重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，為北京市和全國(guó)環(huán)保事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。
文/北京青年報(bào)記者 王薇
攝影/北京青年報(bào)記者 劉暢
編輯/譚衛(wèi)平
