在普通人看來，自動化控制和污水處理完全是兩個毫不相關(guān)的領(lǐng)域。而置身于智能化控制的城市污水處理廠，你會親眼見證覆蓋所有出水檢測指標(biāo)、精確到毫秒級的出水水質(zhì)在線測量；親眼見證即使面對特征極為復(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)的青年團隊已在該領(lǐng)域取得了多項重大技術(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)的自動化科學(xué)服務(wù)于國家和北京市的經(jīng)濟社會發(fā)展。憑著堅持不懈的努力，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)量優(yōu)劣程度和變化趨勢的重要指標(biāo)，也是城市污水處理廠達標(biāo)運行的重要依據(jù)，然而如何實現(xiàn)出水水質(zhì)在線測量一直是國內(nèi)外懸而未決的問題。經(jīng)過多年的刻苦鉆研，韓紅桂團隊在國際上首次提出了城市污水處理過程智能特征檢測方法，突破了出水水質(zhì)不能在線測量的技術(shù)瓶頸，研制出了出水水質(zhì)智能特征檢測裝置，解決了長期困擾城市污水處理行業(yè)的世界級難題。這一突破不僅顛覆了傳統(tǒng)的檢測原理，甚至改變了傳統(tǒng)的檢測方法。“我們的這套‘城市污水處理出水水質(zhì)實時檢測技術(shù)’目前已經(jīng)更新至第三代，達到了毫秒級的檢測速度。檢測儀器突破了傳統(tǒng)觸水式直接測量的方式，采用接入水廠的多個探頭收集參數(shù)，通過大數(shù)據(jù)計算出當(dāng)前出水水質(zhì)實時的生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、總氮等全部指標(biāo)。”
韓紅桂團隊研發(fā)的出水水質(zhì)智能特征檢測技術(shù)填補了技術(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)已通過了國家質(zhì)量檢測部門認(rèn)證，并在北京、廣東、山東等11個省（市）污水處理廠成功應(yīng)用，保證了出水水質(zhì)實時達標(biāo)排放。
“眾所周知，一座城市污水處理廠的入水是被動接受的，入水流量、成分、污染物種類、有機物濃度等都不確定，是一個典型的非平穩(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。”面對一個個復(fù)雜的難題，韓紅桂帶領(lǐng)他的團隊一路攻堅克難，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行過程的高精度穩(wěn)定控制難題，打破了國外著名公司的技術(shù)壟斷。
“我們將數(shù)據(jù)和知識融合，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)仍然可以自行動態(tài)分析、調(diào)整參數(shù)設(shè)定，最終生產(chǎn)出達標(biāo)的中水，這就解決了此前很多水廠使用國外設(shè)備時遇到的‘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�。ㄊ校┪鬯幚韽S成功應(yīng)用，實現(xiàn)了城市污水處理廠低成本穩(wěn)定運行，顯著提高了我國城市污水處理行業(yè)的智能化水平，噸水處理電耗平均減少5%，藥耗降低10%，新增運營能力約20%，取得重大經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益，為北京市和全國環(huán)保事業(yè)做出了重要貢獻。
文/北京青年報記者 王薇
攝影/北京青年報記者 劉暢
編輯/譚衛(wèi)平
