“未來的污水處理(lǐ)廠自控系統到底應該有(yǒu)一個怎樣的革新(xīn)……我們應該鼓勵多(duō)樣化的發展、多(duō)樣化的實施模式，融入地域特色元素、考慮曆史文(wén)化背景、與人居及自然環境協調，做到能(néng)源化、資源化、生态化、景觀化、智能(néng)化和個性化，并成為(wèi)科(kē)學(xué)研究與人文(wén)環境教育的基地或地标設施。”

1 未來污水處理(lǐ)工(gōng)藝的發展方向

未來城市污水處理(lǐ)工(gōng)藝将繼續是已有(yǒu)技(jì )術的延伸擴展與新(xīn)型改進技(jì )術的不斷融入。從過去的發展來看，城市污水處理(lǐ)工(gōng)藝是不斷改進和升級的，去除對象從有(yǒu)機物(wù)發展到氨氮，再從氨氮發展到總氮，以及生物(wù)除磷的興起，都體(tǐ)現了不同時期已有(yǒu)技(jì )術與新(xīn)技(jì )術的不斷融合與集成應用(yòng)。

因此，可(kě)以認為(wèi)，今後的城市污水處理(lǐ)工(gōng)藝技(jì )術發展仍然離不開曆史的積澱和工(gōng)程經驗，任何新(xīn)技(jì )術都需要逐步融入到已有(yǒu)的系統之中(zhōng)，然後實現進一步的能(néng)力提升以及完全的更替。

例如，從普通曝氣發展出生物(wù)硝化，由生物(wù)硝化提升到A/O脫氮，然後再擴展到 A2/O 除磷脫氮;微孔曝氣的出現，使鼓風曝氣系統生物(wù)池污泥濃度完全可(kě)以達到氧化溝系統的水平。

從當前的國(guó)際趨勢和國(guó)内需求來看，城市污水處理(lǐ)工(gōng)藝技(jì )術的主要發展方向是穩定達标前提下的能(néng)源化、資源化和低能(néng)耗低物(wù)耗的精(jīng)細化管理(lǐ)控制。例如，通過水質(zhì)的部分(fēn)或完全恢複，包括反滲透與正滲透技(jì )術的應用(yòng)，達到特定用(yòng)水功能(néng)要求，實現水的回收，供區(qū)域水系統循環使用(yòng)或下遊界外用(yòng)戶取用(yòng);通過污水與污泥有(yǒu)機物(wù)的沼氣化和污水源熱能(néng)利用(yòng)，回收熱能(néng)、電(diàn)能(néng);從污水或污泥中(zhōng)回收有(yǒu)價值的有(yǒu)機物(wù)轉化為(wèi)産(chǎn)品，以及回收磷、氮、硫等有(yǒu)使用(yòng)價值的礦物(wù)組分(fēn)。通過已有(yǒu)技(jì )術的回歸與不斷完善，新(xīn)技(jì )術和新(xīn)設備在工(gōng)程應用(yòng)層面的重大突破，以及運行管理(lǐ)能(néng)力的提升，人員素質(zhì)及技(jì )能(néng)水平的提高，城市污水處理(lǐ)工(gōng)藝技(jì )術将持續發展與不斷升級，呈現多(duō)樣化、集成化、智能(néng)化、精(jīng)細化和個性化的特征，在源頭控制與管網功能(néng)改進、碳氮分(fēn)離與污泥高濃度厭氧消化、高品質(zhì)再生水生産(chǎn)與磷酸鹽回收、側流與主流工(gōng)藝厭氧氨氧化等方面取得進一步發展與技(jì )術突破，并成為(wèi)未來城市污水處理(lǐ)系統的核心組成部分(fēn)。

2 未來污水處理(lǐ)廠自控系統的革新(xīn)

現狀是時間與人類智慧的積累，未來是現在的不斷發展與修正，回顧曆史過程，可(kě)以在一定程度上預知未來。活性污泥法誕生百年之際，有(yǒu)人說到了該終止的時候了，有(yǒu)人說還會延續100年、500年，甚至更長(cháng)久的時間。曾經在丹麥的一個污水處理(lǐ)廠，看到最古老的滴濾池在運行，最新(xīn)的厭氧氨氧化在建設，老舊泵房運轉中(zhōng)，新(xīn)擴泵站将建成。20世紀70~80年代在德(dé)國(guó)和奧地利盛行的AB工(gōng)藝，90年代之後基本沒有(yǒu)新(xīn)增，但随着污水能(néng)源化利用(yòng)和厭氧氨氧化技(jì )術的發展，其A段作(zuò)為(wèi)碳氮分(fēn)離的有(yǒu)效方法，現在又(yòu)出現了回歸的發展趨勢。

1997年，我陪Poul Harremoes教授參觀紀莊子污水處理(lǐ)廠時，他(tā)很(hěn)奇怪地問，你們污水處理(lǐ)廠怎麽會種這麽多(duō)高大的落葉樹木(mù)，不怕秋冬季落葉飄落在池子裏面嗎?我說，我們有(yǒu)景觀綠化的指标要求，落葉可(kě)以人工(gōng)清理(lǐ)。後來注意到，北歐的污水處理(lǐ)廠特别注意節省人力，傾向于無人值守的發展方向，而在德(dé)國(guó)看到的是員工(gōng)人數不低于國(guó)内的污水處理(lǐ)廠人數，并且有(yǒu)不少博士和高級技(jì )師，此外，大學(xué)教授會與某個或若幹個污水處理(lǐ)廠建立密切的聯系和長(cháng)期合作(zuò)關系。

2009年，參觀美國(guó)華盛頓特區(qū)Blue Plain污水處理(lǐ)廠時，曾經對他(tā)們的工(gōng)藝流程感到不可(kě)思議，首先是20世紀50年代的高負荷活性污泥法去除全部有(yǒu)機物(wù)，然後是60年代的氨氮硝化，接着全部依靠外加甲醇的深度反硝化，後續出水過濾系統，其控制系統也較原始，當時正在進行自控系統更新(xīn)換代，目前這些工(gōng)藝系統仍然照舊運行。 發生的重大變化是，2015年該廠啓動了全球規模最大的Cambi污泥熱水解和污泥高濃度厭氧消化系統，采用(yòng)側流厭氧氨氧化技(jì )術，并彙聚歐洲和北美的科(kē)技(jì )力量，開展了主流工(gōng)藝厭氧氨氧化技(jì )術的工(gōng)程應用(yòng)研究。

因此，未來的污水處理(lǐ)廠自控系統到底應該有(yǒu)一個怎樣的革新(xīn)，是不太可(kě)能(néng)有(yǒu)确定性答(dá)案的，不同的人會有(yǒu)不同的想法，不同的地域會有(yǒu)不同的實踐，可(kě)以跨越曆史，但不可(kě)能(néng)切斷聯系，我們應該鼓勵多(duō)樣化的發展、多(duō)樣化的實施模式，融入地域特色元素、考慮曆史文(wén)化背景、與人居及自然環境協調，做到能(néng)源化、資源化、生态化、景觀化、智能(néng)化和個性化，并成為(wèi)科(kē)學(xué)研究與人文(wén)環境教育的基地。同樣，未來的污水處理(lǐ)廠人才需求将是複合型的管理(lǐ)人與經理(lǐ)人，全能(néng)型的技(jì )術支持與服務(wù)團隊，技(jì )能(néng)型的精(jīng)細化運營團隊，以及公(gōng)衆認知水平的顯著提高與廣泛參與。