AI能否突破污水處理廠“人控”的經(jīng)驗(yàn)瓶頸?
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】在“雙碳”戰(zhàn)略與數(shù)智化轉(zhuǎn)型的深度融合下,人工智能正成為推動(dòng)污水處理體系重塑的關(guān)鍵力量。
10月27日,“人工智能+水處理”創(chuàng)新論壇暨“混溟大模型”技術(shù)研討會(huì)在湖南省長(zhǎng)沙市舉辦。來(lái)自高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的多位專家圍繞“AI賦能污水處理的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”展開(kāi)深入研討,共同探討人工智能在減污降碳、節(jié)能提效及智能運(yùn)營(yíng)中的應(yīng)用前景。
從“達(dá)標(biāo)”到“降碳”:AI打開(kāi)污水治理新想象
“污水治理行業(yè)已進(jìn)入減污降碳協(xié)同階段。”中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王洪臣指出,當(dāng)前,全國(guó)約5000座污水處理廠總體能效水平仍有較大提升空間,運(yùn)營(yíng)成本高、調(diào)控依賴人工經(jīng)驗(yàn)的局限日益凸顯。國(guó)家層面正推動(dòng)行業(yè)由“重建設(shè)”向“重運(yùn)營(yíng)”轉(zhuǎn)型,這也為AI介入創(chuàng)造了前所未有的契機(jī)。
他認(rèn)為,AI賦能的核心價(jià)值在于突破“人控”的經(jīng)驗(yàn)瓶頸,讓系統(tǒng)具備自學(xué)習(xí)、自決策與自進(jìn)化能力,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)曝氣、智能加藥、動(dòng)態(tài)碳源調(diào)控等目標(biāo)。“AI如果能做到比人更快地理解系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律,并創(chuàng)造出人類尚未想到的新策略,那就是污水處理的質(zhì)變。”王洪臣說(shuō)。
隨著行業(yè)關(guān)注點(diǎn)從“能否達(dá)標(biāo)”轉(zhuǎn)向“提質(zhì)增效”,AI正在為污水處理打開(kāi)全新的想象空間。節(jié)能15%—20%、藥耗顯著下降、系統(tǒng)穩(wěn)定性提升,這些正成為AI驅(qū)動(dòng)智慧水務(wù)的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)。
“過(guò)去20年,我們解決的是‘有沒(méi)有廠、能否達(dá)標(biāo)’,未來(lái)十年要解決的是‘能否高效、低碳、智能’。AI正在讓這一目標(biāo)變得可實(shí)現(xiàn)。”華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授康建雄指出,AI賦能污水處理的意義不僅在于節(jié)能降耗,更在于重塑行業(yè)效率邊界。
在本次研討會(huì)上,由昕彤賦能(長(zhǎng)沙)人工智能行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)有限公司開(kāi)發(fā)的水處理處置世界模型“混溟大模型”正式發(fā)布。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)專家,南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授、博導(dǎo)楊育彬介紹,“混溟大模型”可化身數(shù)字工藝師、智能預(yù)警中樞、虛擬實(shí)驗(yàn)室、知識(shí)管家、工作助手等多重角色,應(yīng)用于暴雨突發(fā)預(yù)警、水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)防控、沉淀池短流診斷、曝氣優(yōu)化控制、虛擬水廠仿真等場(chǎng)景,推動(dòng)水處理從“經(jīng)驗(yàn)治理”邁向“科學(xué)治理”。

圖為“混溟大模型”正式發(fā)布。資料圖片
智慧水務(wù)關(guān)鍵不在“炫技”應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證AI潛力
“污水處理已不再是單純的環(huán)保工程,而是一場(chǎng)跨學(xué)科的智能革命。”中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院副院長(zhǎng)簡(jiǎn)德武指出,過(guò)去40年我國(guó)水務(wù)建設(shè)取得了巨大成就,但高能耗、高人力依賴、廠網(wǎng)分離等問(wèn)題依舊突出。當(dāng)前,行業(yè)普遍采用經(jīng)驗(yàn)控制或簡(jiǎn)單PID(基于比例、積分、微分作用的線性控制方法)調(diào)節(jié),雖能穩(wěn)定出水,卻存在顯著的能耗浪費(fèi)。
他認(rèn)為,智慧水務(wù)已成為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“必由之路”。黨的二十大報(bào)告提出“加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)”,《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》也提出,要推動(dòng)人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、治理中的應(yīng)用,這都為智慧水務(wù)提供了頂層政策支撐。
不過(guò),簡(jiǎn)德武同時(shí)提醒,智慧水務(wù)的關(guān)鍵不在“炫技”,而在融合:“IT人員要懂水處理,環(huán)保工程師要懂算法。AI必須與工藝知識(shí)深度耦合,才能從看板化展示走向?qū)嵸|(zhì)性控制。”
中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)于海斌對(duì)此深表認(rèn)同。他強(qiáng)調(diào),AI的落腳點(diǎn)應(yīng)從“展示層”走向“運(yùn)營(yíng)層”,如在循環(huán)冷卻水、污泥處理等輔助系統(tǒng)中構(gòu)建自適應(yīng)控制體系,實(shí)現(xiàn)因廠制宜的智能優(yōu)化。以石化行業(yè)廢水處理為例,石化廢水系統(tǒng)的復(fù)雜性與安全性要求極高,是檢驗(yàn)AI能力的真正戰(zhàn)場(chǎng)。
“石油化工廢水的成分復(fù)雜、波動(dòng)大、能耗高。AI如果能在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)全流程自學(xué)習(xí)控制,節(jié)能潛力和管理價(jià)值都將非?捎^。”于海濱說(shuō)。
資本界同樣看好這一方向。鈞犀資本合伙人張寧認(rèn)為,“AI+環(huán)保”的融合正處在風(fēng)口初期,未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力不在算法本身,而在算法、場(chǎng)景與數(shù)據(jù)的閉環(huán)能力。“誰(shuí)能率先形成高質(zhì)量數(shù)據(jù)、可迭代模型與實(shí)際運(yùn)營(yíng)結(jié)合的閉環(huán),誰(shuí)就能定義行業(yè)新秩序。”
為推動(dòng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)協(xié)同,會(huì)上,昕彤賦能(長(zhǎng)沙)人工智能行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)有限公司還相繼發(fā)布《劍企®污泥活性智能體》《智水云腦™ AI驅(qū)動(dòng)的污水處理全流程智能體控制系統(tǒng)白皮書(shū)》及《Veridix 水處理因果工業(yè)智能體云》3項(xiàng)重要成果,從污泥處置、全流程控制到工業(yè)智能體云平臺(tái),系統(tǒng)展示AI技術(shù)在水處理細(xì)分場(chǎng)景中的創(chuàng)新應(yīng)用。研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還舉行了戰(zhàn)略合作簽約儀式,企業(yè)與中建三局信息科技有限公司、中國(guó)建筑第五工程局有限公司城市運(yùn)營(yíng)管理公司、湖南鑫遠(yuǎn)環(huán)境科技集團(tuán)股份有限公司、馬鞍山城市南部污水廠簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,將在項(xiàng)目共建、技術(shù)融合與場(chǎng)景落地方面協(xié)同發(fā)力,共同構(gòu)建“人工智能+水處理”創(chuàng)新生態(tài)。

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