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王佳伟：打造梦想中的智慧污水处理厂
2020-09-28
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如果通过技术可以让机器设备适应污水变化，在污水处理过程中对各项参数进行智能估计，那么污水处理也就实现了智能化，进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一个梦想。在过去的十几年，他和同事一同致力于研发污水处理厂作业的智能先进方法。目前，已初步实现了自动化控制，形成了智慧水厂的雏形。
摸索： 自主研发沼气脱硫装置
2003年，王佳伟进入北京排水集团。当时，该集团刚立项了新的科研项目：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，也伴随着新的问题，急需一一破解。
“厌氧消化在当时是非常先进的技术，但在处理污水过程中，会产生有毒有害气体，所以研究沼气脱硫专门成立了课题。”王佳伟说，排水集团给出的时间是4个月，当年11月15日前必须实验成功，否则就要从其他行业引进技术。
时值酷暑，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、一百次……晚上，进入实验室检测分析数据。10月，实验终于有了些眉目。经过大家不懈努力，11月10日，实验终于取得了稳定的效果，该集团建成了自主研发的第一个沼气脱硫装置。比引进技术每年节省成本500多万元，同时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。
研发：脱氮除磷节能控制系统
随后，王佳伟着手研究脱氮除磷节能控制系统。这项现在看来非常容易的技术，在当时大家都不是很了解。他带领团队从零做起，学习了自动控制原理、数学建模和互联网知识，并结合已有的污水处理专业知识，制造了全国最大的试验装置。
他带领团队轮流值守，每天24小时盯着，取三四十个样，每个样分析三四种数据，就这样盯了一年半。在数据基础上，他到生产一线了解情况，想办法将控制系统的设计生产跟经验制度结合起来。“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。就这样，他的研究思路不断成熟，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。
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。目前，这套技术每年产生经济效益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”
王佳伟的创新精神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，王佳伟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，他争取到了跟踪学习该项国际前沿技术并赴哈佛大学研修一年的机会。
在国外，他抓紧每一刻时间，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。
由于这项技术在国外也是刚起步，王佳伟及时加入，使国内同步开展了前沿研究：“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。”正在科研道路上飞奔的王佳伟，希望污水资源化利用可以尽快由“马车”转变为“汽车”。
【个人简介】
王佳伟，男，汉族，1976年5月出生，中共党员，清华大学博士研究生毕业，教授级高级工程师，现任北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心主任。
他致力于污水污泥系统工艺升级优化和节能降耗的研究和工程示范。承担完成了国家和省部级课题研究共7项，获得了国家科技进步奖1项，国际水协会全球项目创新奖1项，省部级科技进步奖5项，获得首都劳动奖章和全国水业杰出青年等荣誉；获得专利30项，编写省部级标准3项、著作4本，发表核心期刊和SCI/EI索引论文40余篇。
记者 边磊
来源：劳动午报