未来新水务离不开“智慧”加持

上个世纪70年代，国际上开始有人探讨将ICA技术（仪表、控制与自动化）引入污水处理领域。标志性的起点是1973年伦敦举行的国际水协第一届ICA技术会议，距今已50年。十年前，基于发展信息化和智慧城市的机遇，我国水务行业开始向智慧化方向发展。

2022年，中国首次举办ICA国际水协系列会议，涉及污水处理运行过程控制中的ICA、排水系统智能控制、基于智能检测的软传感器、用于资源回收的ICA、温室气体减排的ICA、过程控制建模、数字孪生、人工智能在污水系统检测和预测的应用，以及新兴污染物的监测与控制。

水务不仅有污水处理还有饮用水的供给，还须保证水生态环境的安全，并实施水资源的合理配置与利用。为了实现这两个方面的目标，我们需要做什么呢？

水资源的合理配置与利用 

水的循环要建立区域水环境的水源、雨水、再生水的水量/水质信息库和生活、工业、农业、生态用水的水量/水质信息库，两个信息库要能对得起来，才能做合理调配。

污水处理厂向资源能源中心的转化

我国污水处理厂在发展过程中存在仪器化和自动化的短板。欧美污水处理厂人员少，夜间可以无人值守，需要设备的可靠性和系统的稳定性。我们的设备经常出问题，难以自动化运行和自动化检测，必须从制度上避免单纯低价竞争以保证质量。

污水处理中实现智能化，提高准确性、预测性，需要理论模型和AI技术的结合。我希望污水处理厂能够部分或全部转化成资源能源中心。碳减排可以通过节能降耗，补上绿色能源的间接排放和碳分离，减少氧化、通过生物转化成能源或者资源的直接排放来实现。多地已经开始实践。

工艺技术是否能实现前端碳源分离，后端资源回收？在分离环节，超细格栅+膜可把前端的碳尽可能的分出去变成低碳污水，后续通过吸附回收磷，短程或厌氧氨氧化技术脱氮。从厌氧的角度，前面截留的碳源可产沼气作为能源回用，但是根据住建部的评估，十万吨以下做沼气并不经济，前端碳节流好并不能突破后端沼气全面利用的瓶颈。

如果能够通过加强水解产生高价值的碳源利用，可解决我国粮食资源紧缺的问题。2021年我国粮食总量为8.5亿吨，其中进口1.6亿吨。我国工业用碳源用粮占比达16%（约1.4亿吨）。如果污水中的碳源能够收集起来通过水解变成有用的工业碳源，可作为工业原料产出。

技术的瓶颈是高效水解微生物种群。将来可能通过合成生物学突破瓶颈，将污水处理厂转变成资源中心，将减轻国家进口粮食的压力，具有战略意义。

仪器化和智能化技术需求广泛，如污水处理厂的加药系统，需要机理模型、原理模型、工程模型和AI结合，复杂的工艺更需要精准控制。从发展来讲，水务行业要以实现系统化、增进实效为重点，推进信息化、智能化是大趋势。

从顶层对总体研发做好规划需要五年到十年的时间。太远对于企业不太现实，太短又很难做出好的自主技术。很多技术要从应用基础做起，结合工程，利用北控水务与多家研究院校合作的基础，企校分工合作，将基础研究放到学校或研究单位，在企业做工程化研发和转化，研发出企业真正能用的高水平装备和技术。