“世界模型”落地污水厂，智驾系统开启L4自主运行新时代

当前，我国水务行业正处在由规模扩张向存量提质、由粗放管理向精细运维、由要素驱动向系统驱动转型的关键时期。立足全域统筹思路，打通厂网割裂堵点，依托智能化、低碳化探索水务提质增效新路径，已成为行业发展的必由之路。

8月19日，在"2026上海水业热点论坛"上，E20环境平台高级合伙人、E20人工智能研究院执行院长曹斌正式发布了由E20环境平台联合昕彤赋能打造的"AI+"原生污水厂智能运营操作系统，并作了题为"世界模型重塑水厂的自主运行内核"的发言。

曹斌

01. 2026：物理AI元年，人工智能从屏幕走向真实世界

曹斌用一个生动的类比，揭开了这场变革的技术内核——世界模型（World Model）。

"夜晚，下班回家的水务运营人员小A本想入睡，但脑海里却不断推演第二天可能遭遇的所有场景，以及他该如何应对。"曹斌描述了一个水务运营人晚上下班回到家的场景。他表达，这可能是人类共通的体验。然而，现实世界里，人类可以轻松脑补几乎所有可能性，但计算机做不到。因为传统计算难以处理这种复杂度：想要预判、编码每一个行为，还要计算所有行为之间的交互，工程量极其庞大。

曹斌指出，2026年被定义为物理AI元年，人工智能正从生成文字与图像的"脑补"阶段，走向直接输出动作与指令、闭环改写真实物理系统的"执行"阶段。

传统大模型为何难以胜任工业控制？曹斌指出，大模型本质上是人类的符号系统——无论是以语言、文字为载体的LLM，还是以像素为表征的视频生成模型，都是在用符号映射世界。但现实世界的复杂度，远超符号系统所能精确表征的极限。

水厂积累了大量数据，但一个更危险的问题摆在面前：连工程师自己都难以判断传感器数据的真伪。如果将不可靠的数据"喂"给AI，AI会不会在错误数据上叠加错误推断，最终输出看似合理实则荒谬的结果？这正是必须跨越的技术鸿沟。

2025年，《自然》（Nature）杂志上Google DeepMind关于DreamerV3的研究，揭示了另一条技术路线——世界模型。该模型无需人工标注数据，能从零起步，在150多个差异极大的任务上实现全面超越。正如李飞飞所代表的专家所言，这是AI从符号系统走向真实世界的重要技术发现，是"人工智能+"通往AGI的必经之路。世界模型带来的新范式在于：智能体不再是被动应答的工具，而是能够通过自身观察、体验与推演，持续输出有效动作的自主实体。

世界模型和过去谈到的大模型有什么区别？它们是完全两种不同的技术路线。曹斌将两者的关系精妙地比喻为：大模型是"大脑"，负责语言与知识；世界模型是"小脑"，指挥四肢与动作。传统大模型负责思考"做什么"，却无法直接控制边端设备，而世界模型却能通过动力学建模完成"怎么做"。

世界模型的底层逻辑可概括为三个动作——表征，让数据具备时空属性；推演，寻找数与数之间的因果关系而不是简单相关性，并能进行反事实推演；执行，将最优决策交由智能体落实。传统大模型找的是"相关性"，而世界模型找的是"因果性"，这是两者最本质的区别。

02. 世界模型重塑水务运营新方式

基于这一原理，E20与昕彤赋能量身打造了成熟的产品，其技术底座由两个模型构成——一个管"工艺控制"，一个管"生产管理"。

Veridix因果决策世界模型，是专为污水处理工艺打造的垂类行业世界模型。它完成对工艺控制的表征、因果推理、多目标决策仿真、方案验证、现场校准与数据反馈，形成完整闭环。基于Veridix，目前已训练出10个工艺单元智能体，并由1个中枢智能体统一调度，实现各工艺之间的全链条寻优——这是"工艺操作系统"。

混溟工业大模型，则是基于大模型底座能力构建的生产管理侧智能体平台和企业知识图谱，通过API调用工艺操作系统的数据，完成工艺运行与生产管理动作的耦合，共同完成污水处理厂稳定高效运行。

如果用一句话来概括两者的分工：混溟是"大脑"，负责思考与判断；Veridix是"小脑"，负责控制与执行。当工艺参数采集完成后，数据通过API调用给到混溟大模型，由它统筹整厂的运行策略与管理决策，形成从感知到控制再到管理的完整闭环。

曹斌提到，世界模型并非单一模型，而是由5个具备工程闭环能力的子模型构成，为污水工艺调控建立了行业公认难度极高的动力学模型。当对水厂工艺运行产生一个动作时，这个动作的"因"究竟能生成什么样的"果"，在虚拟世界里可以进行成百上千次模拟。仿真过程受约束层限制——不能违背机理、不能违背专家经验，同时结合实时数据学习，利用奖励机制和统一因果坐标的多目标决策采取行动，发现工况时将最优方案输出并反控。

那么，多个智能体如何统一仲裁？当把所有智能体置放到统一因果坐标系时，根据目标设定权重——水质达标是最硬的约束，权重最高；其次是整厂安全运行；再次是药耗电耗优化。中枢智能体据此完成冲突识别与仲裁，输出联合策略。这不是各智能体"协商"，而是上层策略统一设定目标和边界——效率更高、更可控。

曹斌指出，智驾系统的本质不是自动化时代"上了就不用管了"，而是人机协同的新范式，涉及人和机责任边界的界定。从整厂达标安全的角度，系统设置了4种梯度化安全降级策略：

1.全局寻优模式：正常运行，AI全权，多目标协同优化，探索最优边界，仍计入"自主运行"。

2.保守安全模式：未知工况或高不确定性时，AI全权（策略收窄），目标切换为"绝对达标优先"，动作步长缩小，仍计入"自主运行"。

3.人工辅助模式：多变量因果校验失败时，AI生成策略建议，人工判断后下发，计入"非自主接管"。

4.物理联锁兜底：执行器卡死/通信中断/AI 宕机时，本地PLC/SCADA 接管，仅执行基础安全联锁，计入"非自主接管"。

03. 案例与未来展望

世界模型不是概念，也不是停留在理论上的一篇Nature文章，它已经在水厂里得到应用，并取得了可观的效果。

在江陵威德水质净化厂（AAO微曝氧化沟工艺，3.8万吨/日），8月部署曝气智能体后，吨水电量逐渐降低，由0.334将至0.216，电耗较布署AI前降低35%。10-11月部署加药、加碳智能体后，截至3月份，PAC加药量减少43%，乙酸钠加药量减少32%。自2025年8月部署智能体以来，日均污泥量降低约20%。自2025年8月使用智能体以来，出水水质稳定达标，2026年1-3月，TN浓度稳定在7~9mg/L，TP浓度稳定在0.11~0.13mg/L。

在湖州织里东郊水质净化厂（6万吨/日），对比人工控制阶段（8-9月）与AI控制阶段（10-11月），单位氨氮去除电耗降低29%，单位COD去除电耗降低39%。

曹斌谈到，评价L4级水厂最核心的原则即：从人操作系统，转变为系统自主运行。L4级水厂具备三个核心特征：因果认知——理解机理而非统计巧合；全局协同——全厂寻优而非单点最优；自进化——越控越好而非部署即固化。

对标此次论坛上刚刚发布的智驾标准《质量分级及"领跑者"评价要求 污水处理设施运营智驾等级》。（相关链接：以标准定义智能进阶：污水处理设施运营"智驾等级"标准发布）曹斌表示，应用了世界模型和智驾产品的污水处理厂，至少要达到L3水平，而L4是下一步的明确目标。

编辑： 赵凡