从中国污水“美容师”,到75岁的“灌篮高手” | 与彭永臻面对面
相信很多人都难以想象,照片中这位身手矫健、过人上篮的“灌篮高手”,竟是已经73岁高龄的中国污水处理的泰斗级专家——彭永臻院士。
在专业上,他是中国城市污水处理领域的知名专家,环境科学与工程学科的学术带头人,首创短程反硝化及其耦合厌氧氨氧化技术,首次研发AOA深度脱氮除磷技术,并陆续应用于中国城市污水处理厂,为行业技术突破助力。
在教学上,他是北京工业大学环境科学与工程学科首席教授,教书育人40余载,为中国污水处理行业培养众多技术骨干,曾荣获全国模范教师、国家教学名师等荣誉称号。
而在生活中,他热爱运动。
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彭永臻的水务人生
从中国污水“美容师”,到75岁的“灌篮高手”
01 75岁的灌篮高手,热爱从不受制于年龄
说起运动这个话题,彭永臻院士像孩子一样,一脸兴奋,滔滔不绝。
从年轻时游泳横渡松花江的壮举,聊到自己75岁依旧能跨步上篮,突破几个20多岁小伙子的封锁,灌篮成功。用他自己的话说就是:篮球是我非常喜欢的运动。
篮球从上学时候就打,还喜欢游泳,游泳横渡松花江。现在,每周六下午都和我学生约打球。
我还喜欢看篮球,像科比、詹姆斯都喜欢,最近也喜欢哈登。科比特别灵活、有智慧,跳的高,技术也好,哈登也是,詹姆斯体力好,很霸气。
对彭永臻来说,篮球就是最纯粹的热爱,不管年龄几何,想打,就去打了。
不过,如今让彭永臻坚持打篮球的原因,除了热爱以外,对自己学生的责任和关爱。
在他看来,跟学生打球,是让自己能够深入了解学生的宝贵机会。通过打球,他可以了解到学生的精神状态、面临的困难,然后通过开导、聊天、打球的方式,解决他们的问题。
现在学生生活水平提高了,但也会出现一些心理问题,竞争的激烈、压力、焦虑、考虑今后发展、行业发展……
那么打篮球的过程就特别容易了解,学生的心理状态,包括家庭、学习和工作上有什么问题?
篮球不能光打呀,得多和学生交流,得引导他们解决问题、克服困难。
可以说,热爱和责任,让篮球成了彭永臻生活中不可或缺的一项活动。
而作为与共和国同龄的学者,他如今的旺盛精力和健康状态,都着实令人佩服。
当然,这副好身体也源于他过往人生中的历练。
02 上山下乡练就好身体:我可是伐木第一名!
1968年,为了响应当时“知识青年上山下乡”的号召,19岁的彭永臻来到黑龙江生产建设兵团,开始了为期5年的北大荒插队生涯。
也是在这里,彭永臻达成了他今天提起来都相当骄傲的一大成就——北大荒伐木第一名!
当时冬天的重要工作,就是伐木,为夏天造房子做准备。但在冰天雪地的黑龙江,在雪地里行走、伐木、运输都是极难的。
下乡的生活对我生活习惯也有影响,当时吃苦吃惯了,我们早上出去伐木,晚上回来,身上穿的棉衣棉裤都湿透了,晚上在帐篷里烤一宿才能烤干,第二天继续干。中午在伐木现场吃午饭,有时渴了直接以雪解渴。
不过,彭永臻从来都不是一个会抱怨的人,苦虽苦,但办法总比困难多。
在伐木的过程中,彭永臻真正地体会到“磨刀不误砍柴工”这句话是真谛。
当时我白天伐木,晚上伐锯。这么宽、这么长的锯片板,天天晚上磨。磨好了锯齿,第二天伐木才会快。最后我是伐木第一名。
可以说,在北大荒的5年知青生涯,给彭永臻带来的,不只是身体素质上的锤炼,也同样磨炼了意志和品质,也为日后的学习和科研工作打下重要基础。
03 入行给排水专业,干到老,学到老
由于在5年上山下乡工作中的优异成绩,彭永臻获得了来之不易的上大学继续学习机会。
1973年,在他24岁那年,进入哈尔滨建筑工程学院(现为哈尔滨工业大学)学习给水排水工程专业。虽然当时的他完全不知道给排水到底是什么,但只要有学上,就行!
那时候能上学就不错了,我也渴望学知识。那个时候别说上大学、上中专了,什么专业都行,只要能让我学就行。当时也不知道给水排水是怎么回事,但学了之后觉得,挺好。
学习这件事,对彭永臻来说,似乎是一种惯性,一旦开始,就停不下来了。
在经历了如饥似渴学习知识的大学生活后,彭永臻丝毫没有减弱对知识的渴求。他在1978年考取了中国首批硕士研究生。毕业之后又马不停蹄的前往当时给排水专业实力强劲的日本继续深造。
学习之路可谓一路狂奔,根本停不下来。
日本京都大学当时这个专业叫卫生工学,是他们全国最强的学科,后来改叫环境工程了。
我和杭世珺老师是一个导师,我俩共同学习,我们当时就说要干到老,学到老。
如今,彭永臻已在城市污水处理这个领域专注研究40余载。
能有如此坚持,除了热爱,更是因为在他看来,在污水处理这个领域,自己能够真正“干到老,学到老”,总有新问题、新技术出现,而如何去攻克、去解决、去研究,就成了彭永臻一生的学习课题。
(彭永臻赴日本学习)
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中国水务科学家的使命
发现问题、提出问题、解决问题
今年,彭永臻在污水处理领域已经驰骋40多年。
当我们回看中国城市污水处理从无到有的过程就会发现,彭永臻不仅是见证者,也是亲历者,更是行业的搭建者。
从2009年以来,彭永臻团队在脱氮除磷方面论文发表量始终在国内外保持第一。他的很多研究和技术,都为中国水务的发展和优化提供了方向。
(彭永臻实地探访水厂)
不过,即便取得了多项突破性创新成果,彭永臻也并未停止创新和研发的脚步。作为一名科学家,永远要有发现问题的能力。因为不管什么行业,只有善于发现问题,才能解决问题。
而彭永臻在这方面,可谓拥有一双慧眼。
01 污水处理,没有标准,谈何发展?
在谈及中国污水处理领域最亟待解决的问题时,彭永臻脱口而出两个字:“标准”。
在彭永臻看来,标准是一个行业发展的重要标杆,要做到合理正确的制定标准,就要同时做到 “与时俱进”和“因地制宜”。
从国际视角来看,行业标准必须要与时俱进,如此获得参与国际竞争的重要砝码。
目前我国城市污水处理排放标准比较整齐划一,例如要求达到国家一级A排放标准,即总氮不超过15mg/L、氨氮不超过5mg/L。
对于没有富营养化之虞的地区,应适当放宽氮、磷排放标准;对于比较敏感的水环境,应制定更加严格的排放标准。
从国内范畴来说,城市污水处理排放标准绝不应该一刀切,而应该根据国内情况因地制宜地制定与执行。
毕竟,中国幅员辽阔,各地的环境、气候等要素差异巨大,这就导致了污水的水质、水温、受纳水体的环境容量都不同。
可以说,污水处理排放的标准,是彭永臻最为关切的行业问题之一。他在很多行业盛会、学术报告等场合发出过呼吁,希望尽快完善和修订我国污水处理排放标准。
这样不仅能够客观全面地评价和管理全国各地污水处理厂,也能促进我国在今后的国际标准制定中争取占有一席之地。
02 行业人才紧缺,加强教育迫在眉睫
从彭永臻博士后毕业开始,他就开始频繁的奔走于学校讲堂和一线污水处理厂之间。几十年来的教学和探访,让他对行业员工的教育工作有了一些看法和心得。
中国有很多污水处理厂,从业人员数量也很多,但是污水处理厂的运行与管理过程中还存在很多问题,尤其是一些小规模污水处理厂,运行管理和专业技术水平还有待提高。
事实上,这样的探访体验频频发生于中国的二、三、四线城市污水处理厂,而这些地方,恰恰是城镇污水问题比较严重的地区。
而且,行业人才的缺乏并不单单体现在一线水厂,很多大企业也面临同样的状况。
因此,在彭永臻看来,全国关于环境工程、关于污水处理方面的基本教育急需加强。
据他介绍,目前全世界在环境工程的教育培训方面都有一个共同的思路,那就是“产+学+研+用”的结合,让高校、企业、政府机关共同发力。
北水教育也是在加强职业教育、加强企业和学校的连接,这个方向是对的。
所以应该加强行业的专业教育, 而且工作非常艰巨。
为什么全世界都在培养职业人才这件事上达成共识呢?其实,当整个行业都重视专业教育,就能让从业人员的教育水平得到提升,也就意味着整个行业的良性发展。
因此,在彭永臻看来,我国的水务职业教育更应该提速,完成基本教育、职业教育、技术教育的全行业渗透,这对整个行业的发展,都大有益处。
03 论文再多,不用在中国的土地上,就毫无意义
彭永臻40余年的教书生涯,从给水排水工程教研室副教授,到博士生导师、再到教研室主任,现已是桃李满天下。
在提及自己学生时,彭永臻一脸自豪,滔滔不绝的展示着学生们的论文成果,此时的他比讲述自己成就时还要开心。
去年我和我的学生共发表了46篇SCI论文,全部是中科院一区论文,我的学生都是唯一第一作者,我是唯一通讯作者。
可以看出,看到学生获得成就,比他自己还要开心。但是,这份笑容并没有持续多久。
很多同行都问我:彭老师,你的AOA技术这么好,我们怎么没看到有相关论文呢?
我说论文几乎都发表在一区SCI期刊上了,而国内同行都没有时间和精力去阅读英文文献。
习总书记在全国科技大会中也提到应该“破四唯”,特别是破除“唯论文”的问题。
在彭永臻看来,这样的“唯论文”现象,会让很多能够解决中国实际问题的技术、理论相关的论文,很难被国内的从业者看到。
因为,这种“争相发表SCI论文”的学术风气,让很多论文失去了在中国本土传播的土壤。
(彭永臻指导自己的学生们)
所以,彭永臻从业的40余年中,他一直认为应当遵循习总书记的指示,把论文写在祖国大地上,把科技成果应用在祖国科技发展中。
这是他科研工作的出发点,也是落脚点。
他也希望,未来我国自己的学术研究、科研论文,能在国内得到重视,为建设现代化中国和实现科技强国的目标贡献力量。
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坚持,永远是必杀技
十年磨一剑,五十年改变行业
其实,在彭永臻所带的学生中,经常有人产生疑惑:污水处理这个专业还有发展前途吗?甚至有人提出,中国的水务、固废等行业已经结束大建设时期,进入存量时期,现在加入这些行业,是否还是一个好选择?
面对这些疑问,彭永臻摆出了自己的态度:只要你热爱,那就坚持下去。
因为他自己,就是最好的例子。
01 传统科研的“钉子户”,也能健康发展
曾经,彭永臻专注研究的城市污水脱氮除磷,是不被看好的方向。大家认为这个领域比较传统,该研究的都研究完了,不容易发表论文,也不容易有突破,对自身发展并无益处。
而当其他人选择转头去研究更热门的其他方向时,彭永臻选择成为“钉子户”,成为为数不多在这个领域扎根的人。
这几十年中其实也一直有人劝我改变研究方向,但我一直没改。城市污水处理还有太多需要研究的课题。
比如脱氮除磷、短程反硝化、厌氧氨氧化等等,都有很大发展和研究空间,所以我就沿着这个方向继续干,不受其他外界干扰。
排除外界干扰后,彭永臻在这个“小众领域”野蛮生长,专注科学研究几十年,在世界范围内首次实现技术突破。
(彭永臻专注技术研发)
02 首创AOA技术:源于意外,终于坚持
在国际上,城市污水处理的最常见方式AAO,也就是采用“厌氧-缺氧-好氧”顺序的工艺,处理污水的同时可以实现脱氮除磷。
但在彭永臻眼中,这个已经被广泛应用的技术,仍有很多需要改进的地方。比如污水处理量能不能更多?脱氮效率能不能再提高?污泥产生量和出水总氮浓度能不能再降低?
于是,彭永臻开始了夜以继日的研究和实验,他坚信脱氮除磷技术,必定会有突破。
但万万没想到,一次意外,让突破来得如此之快。
大概是在12 年前,我学生处理垃圾渗滤液,等硝化反应完就该脱氮了。当时硝化过程挺好,反硝化也进行得不错。
但是,本来应该反硝化10小时就关闭,结果忘了,折腾一宿,20小时才关,本来以为系统会被破坏了,结果发现,硝态氮去除效率大大提高。
这一异常引起了彭永臻的兴趣,将其推断为“内源反硝化”现象,并基于此发现,开始了长达10多年的研究。
不仅如此,他在实验室研究成果基础上,开展实际城市污水处理的工程化实践,最终在世界范围内首次实现技术突破,并建立相关理论,让污水处理脱氮效率大幅度提高。
但一项新技术研发出来只是第一步,如何推广应用到市场中,则是另一个难题。
03 创新技术的推广,需要勇于实践
一项新技术横空出世,但并不意味着就会满地开花。对所有企业来说,都有一个怀疑和观望的过程,以及对成本和效果的评估。因此,新技术的推广往往很艰难。
2019年,北控水务在海口建立了世界首个百吨级中试项目,基于彭永臻院士提出的AOA技术理念,将基础研究与工程应用融合,打造出首个结合AOA技术的BEAOA产品。
(海口BEAOA新技术万吨级项目应用现场)
这次与北控水务的合作,让AOA技术真正完成了从科学研究走向市场应用的蜕变。
而在看到海口中试项目的成功后,很多水厂也有了尝试的想法。比如深圳福永水质净化厂就在此基础上,实现了大规模应用。
全世界第一个AOA中试就是北控在海口建设的那座中试项目。后来大规模应用是深圳,当时深圳环境水务集团做了实验,然后开展了实际规模的工程应用,效果很好。
目前,深圳环境水务集团运营共22.5万吨/天的污水处理厂应用了AOA技术,还有50万吨/天的污水处理工程将在今年9月运行,目前建设基本已完成,另有30万吨/天的工程将在今年年末建设完成。
可以说,这个经典与传统的科研方向,如今为中国城市的污水处理贡献了更稳定、更高效、更省钱的新工艺。
如今AOA工艺在中国越来越多污水处理厂生根发芽,促进行业发展。想必,这也是彭永臻所期待的将科学研究与工程实践很好结合的成果。
(2019年,彭永臻参加国庆70周年阅兵)
所以,每每看到学生和同行们提出的疑问,表达对未来发展的迷茫时,彭永臻总是鼓励他们,认定了方向,就坚持做下去,时间会给我们最好的回报。
学生总会问:这个行业还有多大研究空间呢?这个研究方向还能发表高水平论文吗?
我说,哪怕再过50年,甚至100年之后,城市污水处理依旧还有很多可以研究的问题。
厌氧氨氧化我们以前知道吗?并不知道,这个概念是三十多年前才出现的,今后还有人工智能等更新的技术,这个行业无论研究还是应用方面,前景都是非常广阔的。
这些话,也是彭永臻在坚守行业40余年后,给出的肺腑之言。
你将热爱的种子埋下,时间会使之发芽,在经年累月的坚持下,终能长出参天大树。
特别鸣谢
北控水务集团高级副总裁于立国先生
北水教育首席顾问杭世珺女士
北水教育总经理冀广鹏先生
对本次访谈的大力支持
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