與共和國(guó)同齡｜彭永臻院士：凈化每一滴水，守護(hù)綠水青山
▲彭永臻院士（左二）帶領(lǐng)學(xué)生做污水處
北京科技報(bào)2024-10-05 08:30河南
編者按：他們與共和國(guó)同齡，親歷國(guó)家發(fā)展變遷的風(fēng)雨兼程；他們與共和國(guó)同行，投身科學(xué)技術(shù)研究的攻堅(jiān)克難。正值新中國(guó)75周年華誕，讓我們一同走近與共和國(guó)共生共榮的3位院士，了解這些國(guó)之棟梁。
彭永臻是中國(guó)工程院院士、北京工業(yè)大學(xué)教授、城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任。他現(xiàn)年75歲，與新中國(guó)同齡。
▲彭永臻院士（左二）帶領(lǐng)學(xué)生做污水處終身學(xué)習(xí)，從知青到污水處理專家
從1968年到1973年，彭永臻響應(yīng)國(guó)家知識(shí)青年上山下鄉(xiāng)號(hào)召，來到黑龍江生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)53團(tuán)工程連參加生產(chǎn)建設(shè)。通過五年艱苦生活和工作的錘煉，他深刻體會(huì)到，堅(jiān)韌不拔、不畏艱難困苦、竭力去完成每一項(xiàng)任務(wù)，是無產(chǎn)階級(jí)先進(jìn)分子——共產(chǎn)黨員的精神品質(zhì)。1973年，彭永臻在入黨志愿書中寫下錚錚誓言，光榮入黨：“我一定用黨員的五條標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自己、衡量自己，更加自覺地發(fā)揚(yáng)共產(chǎn)黨人那種吃大苦、耐大勞的精神，努力爭(zhēng)取為黨和人民做出更大的貢獻(xiàn)。”
1973年9月，彭永臻在53團(tuán)的文化考試中獲得并列第一的好成績(jī)，成為工農(nóng)兵大學(xué)生，進(jìn)入哈爾濱建筑工程學(xué)院，也就是今天的哈爾濱工業(yè)大學(xué)給水排水工程專業(yè)學(xué)習(xí)。這個(gè)選擇決定了彭永臻未來幾十年的奮斗方向。
1984年，作為新中國(guó)第一屆獲得碩士學(xué)位的年輕學(xué)者，彭永臻到日本京都大學(xué)留學(xué)2年。日本的污水處理技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，讓彭永臻感到格外震撼，也讓他更加堅(jiān)定地選擇在這一領(lǐng)域深耕。
2000年，彭永臻被調(diào)入北京工業(yè)大學(xué)。他和學(xué)生們與污水為伴，為了實(shí)驗(yàn)，有時(shí)全天在污水處理試驗(yàn)設(shè)備旁取樣與檢測(cè)。如今，彭永臻已在城市污水處理領(lǐng)域?qū)Ｗ⒀芯?0余載。
能有如此堅(jiān)持，因?yàn)樵谒磥�，污水處理能夠真�?ldquo;干到老，學(xué)到老”。總有新問題、新技術(shù)出現(xiàn)，而如何去攻克、去研究，就成了彭永臻一生的學(xué)習(xí)課題。
AOA工藝，提升污水處理效率新途徑
2023年1月，深圳市寶安區(qū)福永水質(zhì)凈化廠二期工程提前46天完成竣工驗(yàn)收。這個(gè)日污水處理能力22.5萬噸的項(xiàng)目投產(chǎn)，意味著彭永臻團(tuán)隊(duì)開發(fā)的AOA工藝技術(shù)開始穩(wěn)步地從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。
不止深圳，北京、海口、中山……如今，一座座污水處理中型試驗(yàn)裝置在全國(guó)遍地開花，為更大規(guī)模的投產(chǎn)運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn)。彭永臻將論文寫在祖國(guó)大地上的夙愿，正一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
所謂AOA，即厭氧反應(yīng)（A）、好氧硝化（O）以及后置缺氧反硝化（A），是通過短程反硝化耦合厭氧氨氧化途徑進(jìn)一步脫氮的一種新工藝。也就是說，通過控制不同的反應(yīng)條件，使微生物最大限度發(fā)揮作用，達(dá)到污水深度除氮的目的。
▲彭永臻院士在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作
“國(guó)際上慣用的工藝是AAO，我們就是調(diào)整了一下順序。”彭永臻說。雖然只是順序變了一下，但是生物化學(xué)的反應(yīng)機(jī)理卻大不相同，污水處理脫氮效率大幅度提高。對(duì)比提標(biāo)改造前，同一項(xiàng)目日平均處理水量增長(zhǎng)17%，噸水污泥產(chǎn)生量減少26%，出水總氮濃度降低42%左右。
說起來，這一新工藝技術(shù)的發(fā)現(xiàn)有些偶然。2010年，在垃圾滲濾液處理的實(shí)驗(yàn)中，本該進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件切換時(shí)，看守的學(xué)生睡過了頭，沒想到實(shí)驗(yàn)效果卻出奇得好。彭永臻沒有放過這一絲意外，將實(shí)驗(yàn)過程在城市污水處理上進(jìn)行了驗(yàn)證，并逐漸梳理、拓展出新的工藝技術(shù)。圍繞這一成果，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊上陸續(xù)發(fā)表了10篇SCI論文。
將厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用在城市污水處理中，也是彭永臻團(tuán)隊(duì)的首創(chuàng)。“厭氧氨氧化是世界上最經(jīng)濟(jì)高效的污水生物脫氮技術(shù)。然而，如此高效的技術(shù)此前并未在城市污水處理領(lǐng)域得到應(yīng)用。”彭永臻解釋，參與厭氧氨氧化過程的厭氧氨氧化菌，最喜歡高氨氮的環(huán)境，因此此前被廣泛運(yùn)用在高氨氮的工業(yè)污水處理中。
一組數(shù)據(jù)讓人一目了然：每升工業(yè)污水的氨氮含量可達(dá)數(shù)千毫克，而城市污水只有四五十毫克。“氨氮含量少，難于培養(yǎng)和富集厭氧氨氧化菌，厭氧氨氧化菌技術(shù)就很難在城市污水處理中發(fā)揮作用。”彭永臻說。團(tuán)隊(duì)通過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究，掌握了厭氧氨氧化菌的增長(zhǎng)規(guī)律，為厭氧氨氧化菌打造出適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，讓它在城市污水中也能大顯身手。
在改革開放四十余年的歷程當(dāng)中，中國(guó)的污水處理技術(shù)幾乎從零起步，逐步發(fā)展到了世界先進(jìn)水平，彭永臻及其團(tuán)隊(duì)在其中作出了重要貢獻(xiàn)。“我們?cè)谝恍┓较蛏弦呀?jīng)做到了行業(yè)領(lǐng)先。例如污水脫氮除磷，在國(guó)內(nèi)外率先提出‘主流城市污水部分厭氧氨氧化’思想與新技術(shù)，并在國(guó)內(nèi)外率先實(shí)現(xiàn)短程反硝化耦合厭氧氨氧化。”彭永臻說。
幾十年來，彭永臻團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持研究方向不變，他堅(jiān)信，再過50年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，研究依然還會(huì)有新的突破。這個(gè)經(jīng)典與傳統(tǒng)的科研方向，如今為中國(guó)城市的污水處理貢獻(xiàn)了更穩(wěn)定、更高效、更經(jīng)濟(jì)的新工藝。
以水為媒，培育科技新苗
“我從不擔(dān)心學(xué)生與我競(jìng)爭(zhēng)，而且希望他們能青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。有的學(xué)生在一些具體研究領(lǐng)域，文獻(xiàn)讀得比我都多，對(duì)專業(yè)的理解很深刻，未來能作出更大的貢獻(xiàn)。”彭永臻希望把自己所有的畢業(yè)生，都培養(yǎng)成優(yōu)秀的科技人才。
他對(duì)學(xué)生的關(guān)心，從學(xué)術(shù)研究里，一直延伸到課堂外。只要不出差，每周他都與學(xué)生們進(jìn)行兩到三次的籃球較量，已經(jīng)成為北京工業(yè)大學(xué)里一道獨(dú)特的風(fēng)景。“打球，也是更近距離地與學(xué)生們交往的過程，能夠更準(zhǔn)確地把握學(xué)生的思想脈搏。”彭永臻用這種方式，拉近了與學(xué)生們的距離。
桃李不言，下自成蹊。學(xué)生們平時(shí)雖然叫著“苦”，說老師“要求太嚴(yán)，壓力大”，還哭訴著“論文改七八遍是常事”，但背地里，大家不約而同地說他“如父如友”。
高強(qiáng)度的工作、矯健的身姿，配上洪亮的嗓門，讓人們幾乎忘記，彭永臻已年過古稀。
“我與共和國(guó)同齡。”彭永臻話語鏗鏘。新中國(guó)走過波折、發(fā)展、輝煌的75年，作為同齡人，他憑借著勤奮和拼搏，走上了自己期望的科研之路，并取得了傲人的成績(jī)。
回顧來時(shí)路，彭永臻感慨萬千，但科學(xué)家的眼光總是看向前方：“我希望，科研人員都能腳踏實(shí)地，把論文寫在祖國(guó)大地上，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)我國(guó)科技強(qiáng)國(guó)的偉大目標(biāo)。”
參考資料：
1.光明日?qǐng)?bào).彭永臻院士：污水能還清，應(yīng)該謝謝他
2.中國(guó)組織人事報(bào).【人物專訪】彭永臻：“科研工作必須把國(guó)家重大需求放在第一位”
3.北京日?qǐng)?bào).北京市先進(jìn)科技工作者彭永臻：污水還清
4.科技日?qǐng)?bào).彭永臻院士：“污水變清流”背后的魔術(shù)師
編輯：段大衛(wèi)
