任南琪，中國工程院院士，中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員，城市水環(huán)境專家，現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學黨委常委、副校長，城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室主任，兼任住建部海綿城市建設技術指導專家委員會主任委員等。
任南琪長期從事城市水資源與水環(huán)境改善對策，污水生物處理工藝、技術與設備等方面研究。率先完成世界首例生物制氫中試和生產規(guī)模試驗，推進了生物制氫技術的工業(yè)化進程；開發(fā)出針對高濃度難降解工業(yè)有機廢水集成化處理理論、技術與裝備；提出了符合我國國情具有生態(tài)功能導向的城市水循環(huán)系統(tǒng)4.0及海綿城市建設路徑及技術措施。
利用廢水制作清潔能源
氫氣的燃燒產物只有水，被譽為“世界上最干凈的能源”。上世紀90年代，任南琪率領團隊開始研究利用有機廢水發(fā)酵法生物制氫技術。世界上，能夠制氫的技術有很多種，然而利用廢水制氫無疑具有別樣的吸引力，該技術可以在產生氫的同時兼具凈化廢水的功能，可謂一舉兩得。
1999年底，任南琪率領團隊順利完成有機廢水發(fā)酵法生物制氫中試的研究，這是世界上首次完成生物制氫中試研究，開創(chuàng)了具有我國自主知識產權的厭氧活性污泥工藝發(fā)酵法生物制氫技術。2005年任南琪完成生產規(guī)模試驗，且創(chuàng)造了世界之最，推進了生物制氫技術的工業(yè)化進程。2008年，任南琪完成乙醇型發(fā)酵生物制氫技術，比國外利用丁酸型性發(fā)酵的產氫率高幾十倍。
然而，任南琪并不滿足于此。他說，下一步要解決如何降低成本問題，爭取將1立方米氫氣的成本控制在1元人民幣以內，這對氫氣燃料的普及，無疑具有巨大的推動作用。
基于雙碳目標解決污水治理
2019年，在第十四屆中國城鎮(zhèn)水務發(fā)展國際研討會上，任南琪說，“目前很多城市提出污水處理廠要達到地表水四類標準。這樣過渡治理污水會給我們國家造成巨大的浪費。”作為“城市水質轉化規(guī)律與保障技術”國家創(chuàng)新研究群體帶頭人，任南琪對目前中國的污水廠排放標準提出了質疑。他認為，目前應基于碳達峰、碳中和的遠景目標來解決污水治理問題。
污水處理廠的排水標準是由經濟條件和質量要求來決定的。任南琪說，“不能定一個籠統(tǒng)的標準，而應當思考我們處理后的污水將服務于什么，是生態(tài)補水、回用水還是營養(yǎng)物歸田水。”他還表示，排放標準應適應“目標與功能需求”。如果走偏的話，就會給國家?guī)砭薮蟮膿p失。以城市水體消除黑臭為例，任南琪認為，黑臭在水里，根源在岸上，核心在管網，這是城市黑臭水體治理的關鍵。在現(xiàn)實情況下，面對黑臭水體，往往在污水處理廠建設和技術上下功夫多，對濕地等自然凈化能力重視不夠。這樣就會需要更高的建設和運行費用，從而造成浪費。
任南琪認為，從人定勝天到天人合一，思維的轉變才是治理的關鍵。污水處理廠排放標準過高，容易引發(fā)過渡治理；建設超大型的污水處理廠會導致污水輸送距離長、能耗加大，并且難以實現(xiàn)污水回用與生態(tài)補水需求。基于此，任南琪表示，污水處理廠排放標準應適應目標與功能需求，用水體與濕地生態(tài)處理能力反推污水廠排放標準。采取分布式污水處理廠建設，滿足用戶對水質標準要求，滿足農田灌溉、噴灑綠地等需求。
海綿城市解決城市內澇
2021年，城市“內澇”問題再次引起關注。任南琪就城市“內澇”問題稱，城市“看海”的主要原因是城市積水和排水不暢，誘因有洪水引發(fā)的外洪進入和城市高強度開發(fā)引發(fā)的城市內澇。為解決城市內澇問題，需要建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市。
海綿城市可以解決城市內澇和城市水資源和水環(huán)境兩方面的問題。任南琪強調，海綿城市追求的是系統(tǒng)最優(yōu)而不是單元最佳。在城市內澇問題上，必須解決城市的排水系統(tǒng)問題。目前，我國城市排水系統(tǒng)問題多是管道的問題，比如，管道不健全、破損嚴重。很多地區(qū)的管道里50%的污水沒有送達污水處理廠，它們直接排到水體里、河里，必然就會出現(xiàn)黑臭水體。
針對這些問題，任南琪帶領團隊，提出了面向社會水循環(huán)與自然水循環(huán)協(xié)同發(fā)展的城市水系統(tǒng)4.0理論。協(xié)同促進“雨洪調蓄、水質凈化”，提出“源-廠-站-網-河/湖”統(tǒng)籌規(guī)劃系統(tǒng)建設的思想理念。最終實現(xiàn)小雨不積水，大雨不內澇，水體不黑臭，熱島有緩解的目標。（王慧蘭）
任南琪院士和學生在一起
