□ 本 报 记 者 刘姝彤
本报通讯员 王云霞
崂山的清晨,寒意尚未褪去,青岛理工大学城镇水环境污染控制与智慧水务创新团队却已经开始了热火朝天的工作。
下午3点前,他们必须完成取样、检测、数据分析,并形成一份水质研判报告——为青岛海润自来水集团崂山水厂第二天混凝剂和消毒剂的投加提供调控建议。这份报告与20余万户居民的用水安全息息相关。
“前几天下了大雨,水源水质波动很大。”团队带头人、青岛理工大学环境与市政工程学院院长刘长青一边整理取样器一边解释,“冬天原水低温低浊,絮凝难;夏天高温容易滋生藻类;暴雨大雪过后,水质变化更快。”虽然水源地及水厂已布设30多个在线监测点,但刘长青更相信“现场复核”的力量:“数据上传得再快,也比不上人到实地去看看。要确保每一滴水安全入户,调控就必须精准。”
上午8点,团队已完成崂山水库的水源采样。整理好取水设备,仔细封装样本后,他们便匆匆赶往设在厂区的实验室。取样、加试剂、测指标、作记录,每一个步骤都如流水线般娴熟。五年合作,上万次检测,早已让这支队伍形成默契。“小王,那几个需要沉降的样本你盯一下,做好记录。”王乾是团队骨干肖宜华老师指导的博士生,今年是他驻守水厂的第3年,对于水样检测,他早已轻车熟路。
“投加混凝剂后,水中的带电胶体杂质会脱稳凝聚成絮状的矾花,矾花沉淀后,水就清澈了。”刘长青说。他俯身从絮凝池取出水样,对着光细细打量:“矾花大而密实,沉降速度很快,比昨天好,说明调控有成效。”
事实上,对矾花形态的分析,团队更多借助“算法的力量”,团队研发的“矾花形态——水质联动模型”正在为水厂的混凝剂投加提供“一厂一策”的智能方案。刘长青指了指絮凝池:“这下面有我们布设的水下摄像机,它们可以实时捕捉矾花图像并上传。”
在接收端,博士生李雪菲通过计算机识别技术快速提取矾花形态数据并输入系统,依据输出的水质预测结果作出混凝剂投加决策。“混凝剂少了影响絮凝沉淀效果,多了造成浪费,有了这套模型,就能在效果和成本之间找到最优解。”李雪菲介绍。
在崂山水库水厂智慧监控中心,肖宜华紧盯着数字孪生系统屏幕,系统正在推演未来两小时的水质走势,浊度、余氯等关键指标的变化曲线清晰可见。就在前一天,系统捕捉到一次进水水质波动,团队立即建议调整预处理工艺,避免沉淀池负荷超限。“我们的目标,是把隐患消弭在预警那一刻,不让它走到‘处置’这一步。”她笑了笑,“五年来,我们保障了数百万吨饮用水的安全稳定。眼下正在研究水体中天然有机质与消毒副产物生成的关系,想为居民提供更高品质的生活用水。”
下午3点,刘长青准时将报告送到青岛海润自来水集团安全运营部部长孙贤鹏手中。报告列出了十几项核心指标近一个月的走势、变化原因、调控建议等。结合水质数据和智能推演,第二天的药剂投加方案已清晰在案。“夏季快到了,藻类防控要提前布局。”孙贤鹏说,“有刘老师团队在,我们心里有底。”
这份底气,来自团队多年来“产学研用”深度融合的积累。这支由十余名多学科科研骨干组成的团队,近五年承担国家级、省部级水务项目20余项,授权国内外专利10余项,发表高水平论文100余篇。他们构建的北方供排水系统运维技术体系,已在山东、河北、吉林等地应用推广,相关成果先后荣获2024年度青岛市科学技术进步奖一等奖、2025年度环境保护科学技术奖科技进步奖二等奖、节能减排科技进步奖二等奖等。
从实验室到水厂一线,从算法推演到现场复核,他们的科研成果始终扎根在最需要技术支撑的地方。“科研的最终目的,是让老百姓真正受益。”刘长青说,“守护好每一滴水,就是我们交出的科研答卷。”
新的一年,这支团队将继续深耕城镇水环境污染控制与智慧水务,以跨学科融合破解行业难题,用更多硬核技术成果守护碧水清流,为绿色低碳高质量发展注入源源不断的理工力量。