2017年11月11日(ri)，由中(zhong)國城(cheng)市污(wu)水處理(li)概(gai)念(nian)廠專家(jia)委員會、清(qing)華大學(xue)環境(jing)學(xue)院主辦，江蘇省(sheng)（宜興(xing)）環保產業技術研究院、北(bei)京金控數據(ju)技術股(gu)份有限公(gong)司承辦的污(wu)水處理(li)未來自(zi)動化國際研討(tao)會在清(qing)華大學(xue)環境(jing)學(xue)院報告廳(ting)舉行(xing)。

來(lai)自(zi)ICA領域的(de)(de)近200位(wei)高(gao)校(xiao)、企業代表集聚一(yi)堂，啟發與描繪未來(lai)污(wu)水處理廠自(zi)動化(hua)領域自(zi)控(kong)的(de)(de)設備儀表控(kong)制，系(xi)統模型等前景，一(yi)同(tong)探討自(zi)動化(hua)技術在污(wu)水處理領域的(de)(de)應用與發展。

作為(wei)“中國城市污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理概念(nian)廠”系列活動，研討會(hui)邀請到了(le)包括國際上ICA（污(wu)水(shui)(shui)系統的儀(yi)表、控制和自動化(hua)）的創始人(ren)古(gu)斯塔夫?奧(ao)爾森教(jiao)授在內(nei)的6位專家就污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理自動化(hua)領(ling)域(yu)發表深度報告。

研討會(hui)由清(qing)華大學(xue)環(huan)境(jing)學(xue)院公(gong)(gong)共研究(jiu)平臺主(zhu)任邱勇主(zhu)持(chi)。本(ben)次活(huo)動還得到了IWA國際水(shui)(shui)協會(hui)、清(qing)華大學(xue)環(huan)境(jing)學(xue)院綠(lv)色基礎(chu)設施研究(jiu)中心(xin)、中持(chi)水(shui)(shui)務股份有(you)限公(gong)(gong)司(si)、江(jiang)蘇(su)省(sheng)環(huan)保裝備產業(ye)技術創新(xin)中心(xin)、《給水(shui)(shui)排水(shui)(shui)》、水(shui)(shui)世界(jie)的大力(li)支持(chi)。

邱勇 清(qing)華大學環(huan)境(jing)學院公共研究(jiu)平臺主(zhu)任

以下是部分嘉(jia)賓觀點(dian)摘錄

古斯塔夫·奧爾森

智能化水處理-ICA技術發展的40年

古斯塔夫(fu)·奧爾森 瑞典(dian)隆德(de)大(da)學工業自動化榮(rong)譽(yu)教(jiao)授 

來自瑞典王國隆德大學的榮譽教(jiao)授古(gu)斯塔夫?奧爾森教(jiao)授以“智能化水處理-ICA技術(shu)發展的40年”為題，從物質流(liu)、能量流(liu)及信息流(liu)三個維(wei)度介紹了ICA技術(shu)。

奧爾森(sen)教(jiao)授以(yi)三(san)個問題帶領聽眾進入(ru)ICA設置的場景，即(ji)為什么要使水處理更加智能化？如何(he)達到這個目標？需要什么條(tiao)件？他通過對ICA技術40年歷程的回顧，指出ICA的內涵包括五個方面的內容。第一，它研(yan)究的是隨時(shi)間(jian)變(bian)化的動態系統；第二，系統存在(zai)(zai)進水的負(fu)荷擾(rao)動；第三(san)，系統需要在(zai)(zai)線傳感器進行實時(shi)監控；第四(si)，利用反(fan)饋(kui)信息來提高工藝性能；第五，系統可控。

作為(wei)ICA的(de)(de)(de)(de)創始(shi)人，奧爾森教(jiao)(jiao)授(shou)參(can)與(yu)(yu)并見證了(le)水(shui)處理(li)(li)自動(dong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展歷程(cheng)，他(ta)本人就(jiu)是一部水(shui)處理(li)(li)自動(dong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)歷史，曾任《水(shui)科學(xue)與(yu)(yu)技(ji)(ji)術》雜志的(de)(de)(de)(de)主編、IWA(世界(jie)水(shui)協會(hui)(hui))委員會(hui)(hui)主席，同時也是清華大(da)學(xue)環(huan)境學(xue)院的(de)(de)(de)(de)客(ke)座教(jiao)(jiao)授(shou)，可(ke)以說是一個水(shui)處理(li)(li)自動(dong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)傳奇。奧爾森教(jiao)(jiao)授(shou)指出，目前(qian)科技(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)進步為(wei)ICA技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展創造了(le)可(ke)能(neng)性，主要(yao)體現在(zai)儀器(qi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展和測量(liang)儀器(qi)本身的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展；執行(xing)器(qi)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展；計算機的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展使(shi)得(de)(de)數據收(shou)集不再(zai)是限(xian)制條件；動(dong)態模型(xing)和控制方法的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展使(shi)得(de)(de)人們可(ke)以理(li)(li)解多(duo)種多(duo)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)工藝；教(jiao)(jiao)育(yu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展培養了(le)能(neng)夠執行(xing)ICA技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)工程(cheng)師(shi)；污水(shui)廠的(de)(de)(de)(de)設計靈活性在(zai)不斷地提高(gao)等方面(mian)，這些條件都使(shi)ICA技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)實施具有(you)更好的(de)(de)(de)(de)可(ke)行(xing)性。此外，社(she)會(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)需求推動(dong)了(le)ICA技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)進一步發(fa)(fa)(fa)展，主要(yao)包括：監管(guan)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，排水(shui)指標不斷提高(gao)；能(neng)量(liang)效率提高(gao)；營養物質(zhi)回(hui)(hui)收(shou)；熱量(liang)回(hui)(hui)收(shou)；生物質(zhi)燃氣(qi)產氣(qi)及對于擾動(dong)或動(dong)態變化(hua)的(de)(de)(de)(de)恢復能(neng)力需求。

奧爾森教(jiao)授認為，從(cong)普(pu)(pu)通化(hua)到智能化(hua)水(shui)質監(jian)(jian)測(ce)傳感器(qi)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)以(yi)及監(jian)(jian)測(ce)儀(yi)(yi)表(biao)網絡的(de)(de)實(shi)施能夠(gou)對儀(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)數據(ju)進行(xing)融合(he)，可(ke)以(yi)在(zai)通過互聯網能夠(gou)在(zai)一些普(pu)(pu)遍意義上的(de)(de)控(kong)制(zhi)平臺里，看(kan)到所有(you)(you)儀(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)數據(ju)和相關信息。對監(jian)(jian)測(ce)得到的(de)(de)數據(ju)進行(xing)判斷分析(xi)，能夠(gou)為運行(xing)人員提供決(jue)策支(zhi)(zhi)持。目前(qian)集成設計和控(kong)制(zhi)工具(ju)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)，以(yi)及計算機海量(liang)的(de)(de)存儲能力和運算能力，為ICA的(de)(de)發展(zhan)(zhan)提供了支(zhi)(zhi)持。因此，當前(qian)ICA面臨(lin)的(de)(de)挑(tiao)戰是如何實(shi)現水(shui)資源的(de)(de)管(guan)理和控(kong)制(zhi)的(de)(de)智慧化(hua)可(ke)持續發展(zhan)(zhan)。而在(zai)將來新的(de)(de)高效的(de)(de)水(shui)處理工具(ju)和技術(shu)，會帶來大(da)量(liang)的(de)(de)數據(ju)和有(you)(you)用(yong)(yong)的(de)(de)信息，從(cong)而催生(sheng)新的(de)(de)應用(yong)(yong)，這也是ICA技術(shu)的(de)(de)巨(ju)大(da)挑(tiao)戰。

最后，奧(ao)爾森教(jiao)授(shou)提出對(dui)ICA技術未來發展(zhan)的愿(yuan)望。一是(shi)能夠(gou)在(zai)(zai)本地測量(liang)(liang)生態(tai)系統的狀(zhuang)態(tai)；二是(shi)在(zai)(zai)飲用(yong)水中能夠(gou)實現在(zai)(zai)線(xian)測量(liang)(liang)微生物學指標及(ji)微量(liang)(liang)污染物指標。同時(shi)，在(zai)(zai)系統分析領(ling)域(yu)，奧(ao)爾森教(jiao)授(shou)希望將來可以開發簡易的并(bing)不需(xu)要(yao)(yao)專家參與的動力學模擬(ni)的工(gong)具，優化管(guan)理工(gong)具，并(bing)實現自然資(zi)產(chan)的審計，對(dui)環境水等進行定價(jia)。奧(ao)爾森教(jiao)授(shou)同時(shi)建(jian)議決策者(zhe)要(yao)(yao)用(yong)可持(chi)續發展(zhan)的眼光和(he)全方位的視角。在(zai)(zai)對(dui)污水處理廠設計設施時(shi)，要(yao)(yao)綜合考慮各方需(xu)求，同時(shi)要(yao)(yao)對(dui)整個水的循環系統做(zuo)管(guan)理。

施漢昌

污水處理廠未來自動化與監測技術的發展

施漢昌  清(qing)華(hua)大(da)學環境學院教(jiao)授

“對于污(wu)水(shui)處理企(qi)業來(lai)說，自動化主要(yao)(yao)是(shi)三方面(mian)的(de)(de)(de)作用：安(an)全(quan)性、經濟性、穩定性。”清(qing)華大學環境學院施漢昌教授則(ze)主要(yao)(yao)以監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)儀(yi)器角(jiao)度，分享了(le)(le)污(wu)水(shui)處理廠(chang)未(wei)來(lai)自動化與監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。他從污(wu)水(shui)處理廠(chang)未(wei)來(lai)自動化的(de)(de)(de)需(xu)求、污(wu)水(shui)處理廠(chang)自動化監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)環節、適應污(wu)水(shui)處理廠(chang)自動化的(de)(de)(de)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)技(ji)術發(fa)展(zhan)、未(wei)來(lai)展(zhan)望四個(ge)方面(mian)進行了(le)(le)分享。儀(yi)器化、控(kong)制化和自動化是(shi)水(shui)處理自動化技(ji)術發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)三個(ge)階段，而(er)ICA的(de)(de)(de)技(ji)術核心(xin)是(shi)檢測(ce)(ce)儀(yi)器、數(shu)學模型和過程控(kong)制系統。

“污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)未來自動化(hua)，最高境界(jie)大概就是無(wu)人值守的(de)(de)污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)。”施漢昌教授(shou)說，從(cong)中國污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)行業整體(ti)看(kan)，無(wu)人值守污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)并非不可實現，但有很長的(de)(de)路要(yao)走，需(xu)要(yao)衡量其必(bi)要(yao)性和適用范圍。實現無(wu)人值守，要(yao)有良好的(de)(de)污(wu)(wu)水收集與輸送(song)系統、合理(li)(li)(li)(li)優化(hua)的(de)(de)污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)工藝(yi)設(she)計、合理(li)(li)(li)(li)優化(hua)的(de)(de)污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)設(she)備選型與配置(zhi)、高質量的(de)(de)污(wu)(wu)水處理(li)(li)(li)(li)設(she)施與運行管理(li)(li)(li)(li)、高質量的(de)(de)監測儀(yi)器儀(yi)表、高水平(ping)的(de)(de)自動控制系統等條(tiao)件。

施(shi)漢(han)昌(chang)(chang)(chang)教授長(chang)期從事(shi)水(shui)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)理(li)論(lun)與(yu)技術研究(jiu)，在(zai)廢水(shui)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)反應器、反應動(dong)力學和(he)(he)生(sheng)(sheng)物(wu)傳感(gan)器方面積(ji)累(lei)了大量(liang)的(de)(de)(de)研究(jiu)成果和(he)(he)經驗(yan)。施(shi)漢(han)昌(chang)(chang)(chang)教授同時分(fen)享(xiang)了污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)指(zhi)控與(yu)儀(yi)器化，并指(zhi)出從COD去(qu)除(chu)，到氮磷(lin)去(qu)除(chu)、地表水(shui)標(biao)(biao)準、節(jie)能降耗(hao)、低碳運行等，污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)隨(sui)著標(biao)(biao)準的(de)(de)(de)提高，需求也(ye)在(zai)不斷增(zeng)多。施(shi)漢(han)昌(chang)(chang)(chang)教授指(zhi)出，從自(zi)控的(de)(de)(de)發展來(lai)講，應在(zai)已有基礎(chu)上發展一些非(fei)常(chang)規的(de)(de)(de)監測技術，如通過光學法、化學法等，可以實現更有效、更經濟(ji)。

最后，施漢昌(chang)教(jiao)授(shou)對污水處理廠的(de)(de)(de)未(wei)來自動(dong)化與監測技術進行(xing)了展(zhan)望。他說，不管自控技術還是(shi)監測儀(yi)器(qi)(qi)(qi)，都(dou)是(shi)多技術來源的(de)(de)(de)交(jiao)叉融合。隨著新(xin)材料、物理、化學(xue)技術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，都(dou)促(cu)進了監測儀(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。信息(xi)化將(jiang)催(cui)生(sheng)智能化的(de)(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)(qi)，人工智能與傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)小型化都(dou)將(jiang)推動(dong)虛(xu)擬儀(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。另外，隨著儀(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)小型化，精密加工、微流體技術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，也將(jiang)有效降低成本和運(yun)行(xing)費(fei)用。

施(shi)漢昌教(jiao)授(shou)指出，無論從監(jian)測技術展還是污水自(zi)動化來講，都(dou)有非常(chang)大的(de)發展空間。總體來說(shuo)，按照目前國家(jia)水環境情況和(he)需求，污水處理廠自(zi)動化與監(jian)測技術差距還是非常(chang)大的(de)。在原有標(biao)準法(fa)的(de)基礎上，一些非常(chang)規(gui)的(de)智能化儀器將成為未來趨勢。

楊斌

數礦，讓每個水廠智能運行

楊斌  北京金控數據技術股份有限公(gong)司董事長

作為“數(shu)礦”的(de)創建者，楊斌和他所創辦(ban)的(de)金控數(shu)據(ju)(ju)團隊利(li)用云計算、物聯網(wang)等(deng)先進(jin)技術(shu)，以(yi)互聯網(wang)與傳統水務行業(ye)相結合(he)，為行業(ye)提供智慧(hui)供水、智慧(hui)排水、水環境(jing)監測、智慧(hui)環保和智能裝備(bei)整體解決方案，搭建行業(ye)大數(shu)據(ju)(ju)平(ping)臺(tai)，提供以(yi)數(shu)據(ju)(ju)為核心的(de)工業(ye)互聯網(wang)云平(ping)臺(tai)服務。

隨著中國城市(shi)污水處理概(gai)念(nian)廠的推出，智(zhi)慧水廠的概(gai)念(nian)也逐漸(jian)在污水處理領域深入人心，即(ji)用(yong)智(zhi)能技(ji)術來代替現在的管理人員和專(zhuan)家，實現污水處理廠的無人值(zhi)守。

楊斌(bin)說(shuo)，智(zhi)慧工(gong)廠(chang)(chang)(chang)是(shi)現(xian)代工(gong)廠(chang)(chang)(chang)信息化發展(zhan)的(de)新階段，智(zhi)慧水廠(chang)(chang)(chang)是(shi)在數(shu)字化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)的(de)基礎上，利用(yong)物聯網的(de)技術(shu)和設備(bei)監(jian)控技術(shu)加(jia)強信息管理(li)和服務；掌握產銷(xiao)流程、提(ti)高(gao)生產過程的(de)可(ke)控性(xing)、減少生產線上人工(gong)的(de)干預、即時正確地(di)采集(ji)生產線數(shu)據，以及合理(li)的(de)生產計劃編排與生產進(jin)度，并加(jia)上綠色智(zhi)能(neng)的(de)手段和智(zhi)能(neng)系統等新興技術(shu)于(yu)一(yi)體，構建一(yi)個高(gao)效節能(neng)的(de)、綠色環保的(de)、環境舒適(shi)的(de)人性(xing)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)。

目前，他們正在(zai)致(zhi)力于水廠(chang)自動(dong)化(hua)(hua)2.0的(de)推(tui)動(dong)，而真正的(de)智(zhi)慧水廠(chang)要到自動(dong)化(hua)(hua)3.0階(jie)段(duan)。楊斌同時表達了他對污水處(chu)理自動(dong)化(hua)(hua)（3.0）的(de)思考(kao)，“在(zai)2.0階(jie)段(duan)，人是水廠(chang)不可分割的(de)一部分，是重要的(de)傳感器；而在(zai)3.0階(jie)段(duan)，算(suan)法是核(he)心，人要向機器學習。”

劉載文

污水處理過程智能優化控制技術

劉載文  北京工商大學計(ji)算(suan)機(ji)與信息工程學院教授

北京(jing)工(gong)商大學計算機與(yu)(yu)信息工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)學院劉(liu)載文教(jiao)授則從污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)智能優(you)(you)化(hua)控(kong)(kong)(kong)制技術方(fang)(fang)面(mian)進行了(le)分(fen)享，主要包括污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)控(kong)(kong)(kong)制與(yu)(yu)優(you)(you)化(hua)問題以及污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中解(jie)決優(you)(you)化(hua)的方(fang)(fang)法(fa)，包括軟(ruan)測量方(fang)(fang)法(fa)、智能控(kong)(kong)(kong)制方(fang)(fang)法(fa)、優(you)(you)化(hua)控(kong)(kong)(kong)制方(fang)(fang)法(fa)等，并通過(guo)具(ju)體(ti)案例進行分(fen)享。劉(liu)載文教(jiao)授還通過(guo)生(sheng)物(wu)流化(hua)床智能控(kong)(kong)(kong)制系統(tong)對(dui)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)的抗繞(rao)控(kong)(kong)(kong)制方(fang)(fang)法(fa)進行闡述(shu)，并分(fen)享了(le)能源管理(li)系統(tong)。

陳珺

智慧水務浪潮下的污水處理工藝發展

陳珺  江蘇省（宜(yi)興）環保(bao)產業技術(shu)研究(jiu)院總工

“工(gong)藝(yi)是(shi)污水處(chu)(chu)理廠的(de)(de)核心，ICA是(shi)污水處(chu)(chu)理廠的(de)(de)神經。”江蘇省（宜興）環保產業技(ji)術(shu)研究院總工(gong)陳(chen)珺以《智慧水務浪潮下(xia)的(de)(de)污水處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)》為主題進行了分享，并指出未來污水處(chu)(chu)理廠將向著更(geng)加密集性的(de)(de)方(fang)向發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，ICA將會發(fa)(fa)揮更(geng)加重要的(de)(de)角色(se)，功能會更(geng)強大。

雷斌

智能傳感及控制技術助力污水工藝優化

雷斌(bin)  哈希(xi)公司高級應用工程師

哈西公司高(gao)級應(ying)用工程師雷斌(bin)則以(yi)《智能傳(chuan)感(gan)及控制技(ji)術助(zhu)理污水(shui)工藝優化》為主題，介紹了(le)分析技(ji)術、傳(chuan)感(gan)技(ji)術和自動化控制的結合(he)。

據悉，中國(guo)城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)概念(nian)(nian)廠(chang)系列國(guo)際研討(tao)會是由中國(guo)城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)概念(nian)(nian)廠(chang)專家委(wei)員會發(fa)起，每(mei)期一(yi)個主(zhu)(zhu)題，邀(yao)請國(guo)內外該領域(yu)的(de)(de)專家學者，展(zhan)示(shi)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)先進前沿技術及應用(yong)(yong)方向，并通過主(zhu)(zhu)旨發(fa)言和研討(tao)碰撞(zhuang)智慧火花。自(zi)動(dong)化(hua)(hua)技術是工(gong)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)(de)催化(hua)(hua)劑，也曾(ceng)創造了許多(duo)工(gong)業(ye)“奇(qi)跡”。隨著儀表控制及自(zi)動(dong)化(hua)(hua)在(zai)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)領域(yu)的(de)(de)廣泛應用(yong)(yong)，其對于改進整(zheng)個污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)項目工(gong)藝，實現污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)的(de)(de)優化(hua)(hua)運行。因此，本期研討(tao)會圍繞“污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)未來(lai)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)”為主(zhu)(zhu)題，希望幫助污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)相關(guan)從業(ye)者開拓視野、識別驗(yan)證技術，并應用(yong)(yong)到污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)實際生產中。

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