2013年度中國水業(yè)人物風(fēng)采——教學(xué)與科研貢獻(xiàn)獎(jiǎng):人生,不只是偶然~王凱軍
王凱軍
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院
副院長、教授
作為環(huán)保界一名年輕的老兵,2014年我有幸獲得了《給水排水》2013年度“中國水業(yè)人物”——教學(xué)與科研貢獻(xiàn)獎(jiǎng)這一殊榮。這是各位前輩及同行對我?guī)资陙砉ぷ鞯目隙,也是對我的鞭策和鼓?lì);仡30余年的環(huán)保生涯,心中感慨頗多。
1 誤打誤撞邁進(jìn)環(huán)保大門,無知無畏跨進(jìn)污水處理領(lǐng)域——26歲,最年輕的課題負(fù)責(zé)人
1978年參加高考,原本準(zhǔn)備報(bào)考數(shù)學(xué)專業(yè)的我被調(diào)劑到了北建工給水排水專業(yè),從此與環(huán)保結(jié)下不解之緣。
四年的大學(xué)時(shí)光,我初心不改,每天手捧數(shù)學(xué)專著度過了大學(xué)生活。那個(gè)時(shí)期沒有人清楚環(huán)保到底是什么,又有多大用處。既來之則安之,通過系統(tǒng)學(xué)習(xí),我對環(huán)保有了初步的感性認(rèn)識。
大學(xué)畢業(yè)后報(bào)考了北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院(原北京市環(huán)境保護(hù)研究所),從此開始了我研究生階段的系統(tǒng)學(xué)習(xí),研究方向是城市污水處理工藝。碩士期間,由于北京環(huán)科院不授課,我大部分課程在清華大學(xué)、中科院、農(nóng)科院等地進(jìn)行選課,在此期間,清華大學(xué)許保玖教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),井文涌和付國偉和老師對環(huán)境領(lǐng)域?qū)拸V的視野,系統(tǒng)的理論知識,加上同窗勤奮的學(xué)風(fēng),使得我從對環(huán)保一無所知,突然覺得環(huán)保大有可為。
針對當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)活性污泥工藝基建投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、電耗高等問題,作為課題負(fù)責(zé)人,我與同學(xué)們勇于創(chuàng)新大膽實(shí)踐,一起開發(fā)出了水解——好氧生物處理工藝,從而了解了自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)推廣之難。此工藝填補(bǔ)了國內(nèi)空白,并于1986年獲得了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國家發(fā)明專利和北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),那年我26歲。后來5-~6年里主要從事新技術(shù)的推廣工作,這項(xiàng)工藝先后被國內(nèi)百余家污水廠應(yīng)用,并連續(xù)4年被國家環(huán)保局評為最佳實(shí)用技術(shù)。
2 好氧起步跨界厭氧,而立之年遠(yuǎn)渡重洋——實(shí)現(xiàn)了新型厭氧生物反應(yīng)器的跨越式發(fā)展
可以說,在我的學(xué)習(xí)生涯中,導(dǎo)師如同航行中的燈塔,總在關(guān)鍵時(shí)刻為我指明前進(jìn)的方向,也是我一生學(xué)習(xí)的楷模。我碩士論文師從名師鄭元景先生,可能大部分80后對于鄭教授不是太了解,鄭元景先生是我國罕見的具有創(chuàng)新思維卻逐漸被業(yè)界淡忘的大師級人物,他是中國唯一在水解好氧、接觸氧化和厭氧UASB等方面具有開創(chuàng)性工作和杰出建樹的大家。
1985年,在鄭先生指導(dǎo)下,我獲得水污染控制專業(yè)碩士學(xué)位。由于研究生階段做出了一些成績,畢業(yè)以后我留院工作。為了進(jìn)一步發(fā)展我國在這一新興領(lǐng)域的技術(shù)追趕世界的步伐1991年剛過而立之年的我將眼光放到了世界領(lǐng)先的荷蘭瓦赫寧根大學(xué)。師從厭氧領(lǐng)域的鼻祖Lettingga教授從事博士專業(yè)學(xué)習(xí),成為Lettingga教授第一個(gè)也是唯一一個(gè)來自中國大陸的博士生,這個(gè)機(jī)會(huì)對我來說彌足珍貴。
Lettingga教授是UASB的發(fā)明者,對世界厭氧技術(shù)的發(fā)展作出了卓著的貢獻(xiàn),為此曾獲得素有“環(huán)境科學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的美國“泰勒環(huán)境獎(jiǎng)”,并于2009年6月獲得了“第二屆新加坡李光耀水獎(jiǎng)”。Lettingga教授對USSB技術(shù),乃至近年來風(fēng)行的顆粒污泥膨脹床(EGSB)技術(shù)的最重要的貢獻(xiàn)之一,是他并未將這一技術(shù)作為個(gè)人專利保護(hù)起來,而是將其徹底公開——他聲明UASB反應(yīng)器概念對所有人都是公開的,特別是對發(fā)展中國家的人民。他曾經(jīng)多次和我講不要將技術(shù)的發(fā)明申請專利,那是沒有任何意義的。
Lettingga教授一致沒有忘記他對中國厭氧界的承諾,到了荷蘭之后,他曾多次親自驅(qū)車帶我一同前往參加他對企業(yè)的資訊,讓我在現(xiàn)場了解UASB和EGSB技術(shù)。然而,在兩位厭氧技術(shù)的名師門下我均沒有直接從事厭氧高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的研究,我的研究方向一直側(cè)重于城市污水處理,我真正了解UASB和EGSB技術(shù)正是得益于在荷蘭這些潛移默化的影響。跟隨Lettingga教授的幾年里,不知不覺已深植厭氧基因。1994年我獲得Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境技術(shù)專業(yè)博士學(xué)位回國。1995年回到北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院工作,擔(dān)任副總工程師。同年當(dāng)選北京市優(yōu)秀知識分子和北京市科技新星,那年我35歲。1997年成為北京市政府第八、九屆顧問團(tuán)顧問,享受國務(wù)院政府津貼,同年入選國家勞動(dòng)人事部等七部委千百萬人才工程,1998年當(dāng)選北京市跨世紀(jì)人才工程。1999年作為高科技人才當(dāng)選為北京市政協(xié)委員,同年晉升為研究員和國家發(fā)展改革委員會(huì)城市污水國產(chǎn)化專家組成員。于2000年開始擔(dān)任北京市環(huán)境保護(hù)研究院總工程師直到2008年。
3自主創(chuàng)新為己任,量變質(zhì)變不負(fù)人——實(shí)現(xiàn)了新型厭氧生物反應(yīng)器的跨越式發(fā)展
截至目前,我國厭氧反應(yīng)器的發(fā)展經(jīng)歷了三代人,三代反應(yīng)器。1980年左右,導(dǎo)師鄭元景先生就引入了UASB,早期,顧夏聲老師、錢易老師等均開展了厭氧技術(shù)和反應(yīng)器的研究。他們可謂是從事“第一代”厭氧反應(yīng)器研究的第一代人。胡紀(jì)萃老師等隨后也進(jìn)行了深入的研究,他們算是“第二代”。我和清華大學(xué)左劍惡教授等人則是“第三代”厭氧反應(yīng)器的研究者和倡導(dǎo)者。
20世紀(jì)90年代,世界已大規(guī)模實(shí)施了UASB等厭氧反應(yīng)器的應(yīng)用,而國內(nèi)尚沒有解決工程應(yīng)用的問題。一些研究者研究了生產(chǎn)性規(guī)模的UASB等反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行特性,但是穩(wěn)定運(yùn)行的平均有機(jī)負(fù)荷大多僅在5 kg左右,與國際先進(jìn)水平尚有較大差距,無法獲得大規(guī)模的生產(chǎn)性應(yīng)用。與此同時(shí),Biothane、Paques等國外公司的高效厭氧反應(yīng)器在中國市場份額大規(guī)模擴(kuò)大,國內(nèi)只有少數(shù)幾家公司在主要從事新一代高效厭氧反應(yīng)器的推廣應(yīng)用。所以,面臨著這些國外公司的強(qiáng)勢競爭,研制和開發(fā)適和中國國情的、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型高效厭氧反應(yīng)器,迫在眉睫。
作為“第三代”厭氧反應(yīng)器研究組成員,識別并解決反應(yīng)器工程應(yīng)用問題,并推動(dòng)實(shí)施UASB等厭氧反應(yīng)器的工程應(yīng)用推廣,課題組在厭氧界享有了崇高的聲譽(yù)。“十五”期間,由我作為課題負(fù)責(zé)人,承擔(dān)了的國家“863”計(jì)劃的——“高效厭氧生物反應(yīng)器研制與應(yīng)用”課題于2003年1月正式立項(xiàng)啟動(dòng),歷經(jīng)3年,于2005年12月15日通過863專家組驗(yàn)收。經(jīng)過3年的研究開發(fā),課題研制和開發(fā)了厭氧復(fù)合循環(huán)顆粒污泥懸浮污泥床反應(yīng)器和生物膜顆粒懸浮床反應(yīng)器,建立了厭氧顆粒污泥(生物膜顆粒)性能研究與評價(jià)指標(biāo)體系,開展了厭氧復(fù)合循環(huán)顆粒污泥懸浮床反應(yīng)器流態(tài)、動(dòng)力學(xué)及動(dòng)態(tài)模擬、反應(yīng)器功能擴(kuò)展等方面的研究。示范工程前后運(yùn)行一年以上,厭氧懸浮床反應(yīng)器負(fù)荷穩(wěn)定在30~40 kg,最高負(fù)荷達(dá)52 kg,負(fù)荷指標(biāo)達(dá)到了國際厭氧生物反應(yīng)器先進(jìn)水平。通過反復(fù)實(shí)踐、驗(yàn)證,成功解決了其工程放大應(yīng)用問題,使我國在新型厭氧生物反應(yīng)器領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。大家知道,作為一個(gè)工科研究人員,當(dāng)研究成果產(chǎn)業(yè)化并能為行業(yè)做出一點(diǎn)貢獻(xiàn),我們付出的辛勞與汗水便是有價(jià)值的,那種滿足感和成就感也是無可替代的。
堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),有一天終會(huì)實(shí)現(xiàn)質(zhì)變。更為可喜的是,該課題的實(shí)施推進(jìn)了顆粒污泥生產(chǎn)基地的建設(shè)。
4授之以魚,不如授之以漁——轉(zhuǎn)身教育,科研、產(chǎn)業(yè)化與教育并舉
Lettingga教授在新加坡獲得李光耀水獎(jiǎng)時(shí)曾說,他的一生極具偶然性。而在我這里,這種偶然性似乎也在延續(xù)。上世紀(jì)末,組織編制了城市污水處理及污染防治技術(shù)政策,隨后領(lǐng)銜了城市污水排放標(biāo)準(zhǔn)制定,研究過程中了解了國內(nèi)外環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)。 SARS期間,臨危受命,制定全國醫(yī)院污水排放規(guī)范。在開展技術(shù)研究過程中,了解到歐盟、美國等國家和地區(qū)已經(jīng)實(shí)施了技術(shù)管理與政策方面工作,并在一次偶然的機(jī)會(huì)介紹國外技術(shù)管理與政策方面所做的工作時(shí),受到了環(huán)保部科技司領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注。不久之后便與環(huán)保部科技司相關(guān)人員一起商討了在中國如何開展技術(shù)評估與管理工作,并于“十一五”初期組織隊(duì)伍從全局把握設(shè)計(jì)了中國環(huán)境技術(shù)管理體系,開創(chuàng)性地形成了中國環(huán)境技術(shù)管理的雛形,制定了中國環(huán)境技術(shù)管理體系“三步走”戰(zhàn)略路線圖。一個(gè)個(gè)偶然都暗示著后來的每一步發(fā)生,正所謂 “草蛇灰線,伏脈千里”,偶然之中存在必然。
在我們國家,環(huán)保方面的人才非常短缺。多年的環(huán)保研究及實(shí)踐工作,使我深感自己肩負(fù)的行業(yè)責(zé)任與使命。要讓環(huán)保事業(yè)這項(xiàng)關(guān)乎民生的千秋基業(yè)萬古長青開拓創(chuàng)新很重要,讓這項(xiàng)事業(yè)后繼有人更是迫在眉睫。所謂授之以魚,不如授之以漁。正如我的導(dǎo)師lettinggaLettingga教授對環(huán)保事業(yè)的貢獻(xiàn)不僅在于其本人的潛心研究及杰出貢獻(xiàn),同時(shí)還有他幾十年如一日培養(yǎng)了遍布世界各地的無數(shù)學(xué)生。
2008年9月,我正式調(diào)入清華大學(xué),在環(huán)境學(xué)院水環(huán)境研究所任教授,從此開始了我的另一身份,開啟我的環(huán)保領(lǐng)域教育生涯,從此進(jìn)入更個(gè)更寬廣的平臺(tái),事業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道,接觸更為廣泛的領(lǐng)域,同時(shí)肩負(fù)的責(zé)任也更大。在開展科研的同時(shí),我開始著手培養(yǎng)研究生、博士生,并開設(shè)了面向研究生的《水環(huán)境控制工程與管理案例分析》課程。
近6年的時(shí)間里,我在開展污水處理和污泥處理處置工藝研究及工程示范的同時(shí),有幸成為國家重大水專項(xiàng)總體專家組成員,與總體組專家共同完成了““十一五””、““十二五””水專項(xiàng)總體設(shè)計(jì),并參與項(xiàng)目、課題的擇優(yōu)、論證、檢查等工作,為我國水專項(xiàng)的順利實(shí)施提供了技術(shù)支持。““十二五””期間,我承擔(dān)了““十二五””期間產(chǎn)業(yè)化課題的整體布局和系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù),積極了解和熟悉國家水污染控制及治理相關(guān)政策、技術(shù)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,完成了10余項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化課題任務(wù)設(shè)置、招標(biāo)指南文件編寫、合同審查等工作,有力推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)化課題的實(shí)施。作為負(fù)責(zé)人,我所承擔(dān)的水專項(xiàng)““十一五””水污染控制與治理技術(shù)評估體系研究項(xiàng)目共計(jì)35家單位、近400人參與研究工作,涉及化工、輕工、冶金、制藥、紡織等五大行業(yè)15個(gè)子行業(yè)技術(shù)評估與管理研究。與此同時(shí),在繁重的科研工作及承擔(dān)國家重大課題之外,我的環(huán)保教育生涯也開始結(jié)出碩果,看著一批批的碩士、博士生、及博士后在我的指導(dǎo)和培養(yǎng)下順利成長起來,我倍感欣慰。
5初心不改,使命與責(zé)任同在——涉足污泥等多個(gè)領(lǐng)域,提出“十、萬、億”、概念廠等多個(gè)前瞻性理念
本著這份對環(huán)保事業(yè)的熱愛,擔(dān)負(fù)的責(zé)任越多,身上的使命感更強(qiáng)。于是,我不斷涉及更廣闊的領(lǐng)域,如污泥、村鎮(zhèn)污水、村鎮(zhèn)面源污染(畜禽養(yǎng)殖),厭氧領(lǐng)域率先提出餐廚垃圾、沼氣精致回收等理念。最近又提出了“十、萬、億”和“概念水廠”等一系列前瞻性的理念。
城市污水污泥處理處置是目前我國的熱點(diǎn)環(huán)境問題,針對我國污泥處理處置發(fā)展現(xiàn)狀與政策、技術(shù)瓶頸,我全方位參與了國家政策制定、技術(shù)推廣與產(chǎn)業(yè)化、新技術(shù)研發(fā)等各方面工作。在國家政策層面參與、主持并制定了國家污泥處理處置技術(shù)政策、最佳可行技術(shù)指南等文件,大力倡導(dǎo)符合中國國情的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)方向。作為第一完成人,我所承擔(dān)的《城鎮(zhèn)污泥處理處置關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、裝備產(chǎn)業(yè)化及區(qū)域解決方案示范》項(xiàng)目獲得2013年度環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。在工程實(shí)踐方面,我積極倡導(dǎo)污泥厭氧消化的技術(shù)路線,并與多個(gè)企業(yè)完成了新技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用!冻擎(zhèn)污泥處理處置關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、裝備產(chǎn)業(yè)化及區(qū)域解決方案示范》項(xiàng)目在污泥處理處置頂層技術(shù)政策制定、國產(chǎn)化大型裝備的創(chuàng)新、低碳綠色處理技術(shù)的研發(fā)及區(qū)域性整體解決方案的形成等各方面取得了重大創(chuàng)新,技術(shù)難度大,總體技術(shù)水平、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,得到廣泛應(yīng)用,取得了重大環(huán)境效益,為全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置工程提供了技術(shù)借鑒,為推動(dòng)未來我國污泥處理的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到積極促進(jìn)作用。
2014年4月,為了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,改善能源結(jié)構(gòu),緩解大氣污染,支撐新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略,在我的發(fā)起下,山東省提出了生物質(zhì)綠色能源“十、萬、億”工程。以山東省內(nèi)十個(gè)城市為基礎(chǔ),每個(gè)城市輻射十個(gè)區(qū)縣,以生物質(zhì)燃?xì)馓峒兦搜b成套設(shè)施復(fù)制建設(shè)廢水、污泥、生活垃圾、畜禽糞便、秸稈等的厭氧沼氣精制生物質(zhì)燃?xì)忭?xiàng)目100個(gè),達(dá)到年產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?0億m3的目標(biāo)。
2014年初,我和曲久輝、王洪臣、余剛、柯兵、俞漢青六位國內(nèi)知名專家聯(lián)合提出《建設(shè)面向未來中國污水處理概念廠》,目標(biāo)是在未來3~5年內(nèi),建設(shè)一座(一批)面向2040年水處理需求的先進(jìn)污水處理廠,希望藉此凝聚行業(yè)力量,向未來進(jìn)行系統(tǒng)的探索,實(shí)現(xiàn)中國污水處理事業(yè)的跨越發(fā)展。
回顧過去,如果說取得的一點(diǎn)成績讓我倍感欣慰的話,那么展望未來,我感覺到了更多的責(zé)任與使命。30多年與水打交道的經(jīng)歷,使我懂得:與時(shí)俱進(jìn)、廣泛涉獵,應(yīng)成為每一個(gè)人終身的習(xí)慣。儒家一貫立場:“易窮則變,變則通,通則久”。不斷調(diào)整自己,不斷充實(shí)自己,不斷研究國際水行業(yè)的技術(shù)和理論,才敢說像國際看齊,才不會(huì)落伍!
收筆之際,我還想借此機(jī)會(huì)感謝我的老師Lettingga教授,感謝他將我領(lǐng)進(jìn)厭氧污水處理領(lǐng)域的大門,送了一把開啟我未來學(xué)習(xí)與工作的金鑰匙。感謝國內(nèi)水業(yè)前輩們對我的信任和包容。感謝各位同行的幫助。感謝給我足夠時(shí)間做事的家人。“環(huán)保是個(gè)寶,人人離不了”!我熱愛目前所從事的工作,并會(huì)像我的老師Lettingga一樣,為祖國的環(huán)保事業(yè),為早日實(shí)現(xiàn)祖國的碧水藍(lán)天盡自己的綿薄之力。