水漾年華 | 楊慶：學(xué)思踐悟、修身篤行，為水處理發(fā)展添磚加瓦
編者按
把科技論文寫在祖國的大地上，中文科技期刊迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇。作為水務(wù)行業(yè)科技研發(fā)和工程實踐領(lǐng)域的骨干力量和未來領(lǐng)袖，青年專家在科研創(chuàng)新和實踐應(yīng)用方面都有著巨大的發(fā)展?jié)摿托落J的靈感和思考。作為致力于服務(wù)水務(wù)行業(yè)科技創(chuàng)新與應(yīng)用的專業(yè)科技媒體，《凈水技術(shù)》為青年學(xué)者提供展示、交流與相互促進(jìn)的平臺，發(fā)揮不同領(lǐng)域青年專家和行業(yè)需求的紐帶作用，籌備組建了《凈水技術(shù)》第一屆青年編輯委員會。
為樹立行業(yè)榜樣，傳播水務(wù)行業(yè)科技進(jìn)步正能量，《凈水技術(shù)》“水漾年華”專欄為廣大讀者逐一展示青年編委的風(fēng)采，歡迎您持續(xù)關(guān)注。
個人介紹
楊慶，工學(xué)博士，教授，北京工業(yè)大學(xué)研究生院副院長，全國百篇優(yōu)博提名獎獲得者，北京市科技新星，北京市優(yōu)秀人才，首屆中國水業(yè)杰出青年，北京工業(yè)大學(xué)青年教師委員會主任，國家精品課程主講教師，國家精品視頻公開課主講教師。兼任中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會-水循環(huán)利用領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會委員，中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會青年工作者委員會常務(wù)委員，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會水處理與回用專業(yè)委員會委員，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會青年委員會委員，《凈水技術(shù)》雜志社青年編委，《Environmental Science and Technology》、《Environment International》、《Science of the Total Environment》、《應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報》、《中國給水排水》等國內(nèi)外刊物的審稿人等。
研究平臺/團(tuán)隊介紹
1、所在學(xué)科
北京工業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程 （入選國家一流學(xué)科建設(shè)行列、第四輪學(xué)科評估全國排名并列第8名，進(jìn)入前10%），是ESI全球前1%高被引學(xué)科，2020年QS世界大學(xué)學(xué)科排行榜排名前350。
2、研究平臺
以國家重大發(fā)展需求為導(dǎo)向，發(fā)揮在污水生物處理領(lǐng)域良好的研究基礎(chǔ)和優(yōu)勢特色，北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科在彭永臻院士的帶領(lǐng)下，學(xué)科平臺實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，目前擁有“城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)”國家工程實驗室、北京市重點實驗室、北京市工程技術(shù)研究中心、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智基地等一批高水平教學(xué)科研平臺。
研究方向及代表性科研成果
主持國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等多項國家及省部級科研項目，以發(fā)表論文100余篇，其中在《Environmental Science and Technology》、《Bioresource Technology》等刊物發(fā)表論文20余篇, SCI他引231次，出版專著3部；申請發(fā)明專利19項。
【理論研究】
方向一：污水生物脫氮過程中N2O的產(chǎn)生機(jī)制研究
主持完成：國家自然科學(xué)基金-污水生物脫氮過程中N2O的誘因診斷與減量控制、北京市自然科學(xué)基金-生活污水處理系統(tǒng)中N2O產(chǎn)生機(jī)理與影響因素研究。
研究內(nèi)容：發(fā)現(xiàn)并證明了城市污水生物處理過程中N2O產(chǎn)生的主要途徑為：好氧氨氧化過程氨氧化菌的反硝化作用，系統(tǒng)地研究了污水生物脫氮過程中N2O的產(chǎn)量與誘因。提出了基于分段進(jìn)水的生物脫氮新工藝N2O 減排方法，該方法能有效降低產(chǎn)生N2O的兩種底物氨氮和亞硝酸鹽的濃度，強(qiáng)化了缺氧反硝化作用，且有利于生活污水短程生物脫氮的穩(wěn)定。應(yīng)用該方法，成功地降低了短程脫氮過程中N2O的產(chǎn)生量達(dá)50%。研究工作在《Environmental Science & Technology》等領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表。
論文（向上滑動查看）
Qing Yang, xiuhong Liu,et al. “N2O Production during Nitrogen Removal via Nitrite from Domestic Wastewater: Main Sources and Control Method”《Environmental Science & Technology》. 2009,43(24),9400-9406.
Qing Yang*, Bin Cui,et al. “Impact of gas water ratios on N2O emissions in biological aerated filters and analysis ofN2O emissions pathways”,《Science of the Total Environment》,Volume 723, 25 June 2020, 137984。
方向二：污水處理廠全流程臭氣產(chǎn)生原因及影響因素研究
主持：國家自然科學(xué)基金-城市污水處理廠過敏原氣體釋放與減排控制研究。
研究內(nèi)容：污水處理廠釋放的多種揮發(fā)性污染物對大氣環(huán)境和人類健康的影響日益嚴(yán)重，其中污水處理過程釋放的含硫化合物及MVOCs等惡臭氣態(tài)污染物易造成過敏性鼻炎等呼吸系統(tǒng)疾病。目前，國內(nèi)外對城市污水處理過程中有害氣體的治理，仍采用末端收集綜合治理的方式，尚未從根源上解決有害氣體的產(chǎn)生和釋放問題。通過深入研究地上和地下建設(shè)的2類污水處理廠不同構(gòu)筑物過敏原氣體的釋放規(guī)律及影響因素，選取過敏原氣體產(chǎn)量最多的污水處理單元開展機(jī)理研究，探究含硫化合物及MVOCs等過敏原氣體的產(chǎn)生途徑及形成機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，確定過敏原氣體釋放量最少的運(yùn)行方式和操作參數(shù)，采用工藝調(diào)控與優(yōu)化的方式減少過敏原氣體的釋放，以從根源上解決過敏原氣體的減排問題。
【技術(shù)研發(fā)】
方向一：污水低溫短程生物脫氮新工藝及其快速啟動技術(shù)
主持：國家重點研發(fā)計劃項目子課題-城鎮(zhèn)污水污泥安全處置及同步資源能源回收；北京市科技新星計劃-城市污水處理廠升級改造關(guān)鍵技術(shù)研究等。
研究內(nèi)容：提出了城市污水低溫短程深度脫氮方法，突破了短程深度脫氮30℃ ~35℃的溫度條件限制，最低反應(yīng)溫度可降至12℃以下，比國際同類報道低10 ℃以上。提出了好氧饑餓配合SRT控制快速實現(xiàn)短程硝化的方法。該方法的系統(tǒng)啟動時間可縮短至7天左右，與同類方法相比縮短40%以上。相關(guān)研究成果發(fā)表于《Environmental Science & Technology》上。
論文（向上滑動查看）
Qing Yang, Yongzhen Peng,et al.“Nitrogen Removal via Nitrite form Municipal Wastewater at Low Temperatures using real-time Control to Optimize Nitrifying Communities”《Environmental Science & Technology》2007,41(23),8159-8164 .
Wenlong Liu, Qing Yang*, et al. “Rapid achievement of nitritation using aerobic starvation for anammox process”《Environmental Science & Technology》2017，51 (7), 4001–4008.
方向二：可用于主流城市污水處理的厭氧氨氧化生物濾池工藝
主持完成：北京市自然科學(xué)基金-基于胞外多聚物調(diào)控的自養(yǎng)生物膜形成、維持與恢復(fù)作用機(jī)理研究等。
研究內(nèi)容：基于菌群調(diào)控策略，強(qiáng)化了曝氣生物濾池的自養(yǎng)脫氮能力，從菌群結(jié)構(gòu)、功能基因豐度和反應(yīng)活性的角度解析了調(diào)控策略的作用機(jī)制，并進(jìn)一步構(gòu)建了污水深度處理的短程反硝化-厭氧氨氧化生物濾池工藝，74.6%的氮素通過厭氧氨氧化途徑去除，且長期運(yùn)行下濾池中優(yōu)勢菌群從Ca. Kuenenia轉(zhuǎn)變?yōu)镃a. Brocadia。相關(guān)研究成果發(fā)表于《Environment International》等。
論文（向上滑動查看）
Bin Cui, Qing Yang*, et al. “Achieving partial denitrification-anammox in biofilter for advanced wastewater treatment”《Environment International》, 2020 May，Volume138: 1-7.
Bin Cui, Qing Yang*, et al. “Improving nitrogen removal in biological aeration filter for domestic sewage treatment via adjusting microbial community structure” 《Bioresource Technology》 2019 December，Volume293: 1-7.
Bin Cui, Qing Yang*, et al. “The effect of dissolved oxygen concentration on long-term stability of partial nitrification process”《Journal of Environmental Sciences》 2020 April，Volume 90: 343-351.
【工程應(yīng)用】——城市污水處理廠運(yùn)行優(yōu)化與升級改造
針對目前城市污水處理廠不能穩(wěn)定達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行能耗高等問題，形成了多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的污水處理優(yōu)化控制技術(shù)，實現(xiàn)了污水處理過程低成本穩(wěn)定運(yùn)行。作為核心骨干參與的相關(guān)工程設(shè)計、調(diào)試項目10余項，包括：北京翠湖再生水廠工程設(shè)計與調(diào)試、合肥市朱磚井污水處理廠升級改造方案設(shè)計與調(diào)試、大連泉水污水處理廠升級改造方案設(shè)計與調(diào)試、內(nèi)蒙古和林格爾盛樂經(jīng)濟(jì)園區(qū)北區(qū)污水處理廠工程設(shè)計與調(diào)試、天津重科第二污水處理廠運(yùn)行優(yōu)化、江蘇省江都綠源污水處理廠升級改造方案設(shè)計與調(diào)試等。
主要獲獎情況
獲得“水業(yè)杰出青年”稱號、、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎、吳文俊人工智能科學(xué)技術(shù)獎一等獎、北京市多媒體教育軟件大獎賽一等獎、北京市發(fā)明創(chuàng)新大賽銀獎、多次獲得國家科技進(jìn)步獎，住建部華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)一等獎，同時，指導(dǎo)的學(xué)生也在全國各論文獎評選中獲得優(yōu)秀成績。
1、參加第三屆全國水處理與回用學(xué)術(shù)會議，指導(dǎo)的研究生楊忠啟獲會議優(yōu)秀論文獎。
2、參加第十四屆大學(xué)環(huán)境類課程報告論壇，并主持水污染控制課程分會場。
3、2019年獲得中國勘察設(shè)計協(xié)會水系統(tǒng)工程與技術(shù)分會評選的“水業(yè)杰出青年”稱號。
4、2019年到人民大會堂參加國家科技進(jìn)步獎頒獎。
