前言:技術(shù)進(jìn)步確實(shí)是產(chǎn)品化的前提,物化技術(shù)的發(fā)展也會(huì)推動(dòng)污水處理行業(yè)的發(fā)展。我們的目標(biāo)是追求更快的反應(yīng)時(shí)間,更高的反應(yīng)效率和更強(qiáng)的反應(yīng)功能,以達(dá)到更小的池容和更好的出水水質(zhì)。同時(shí),我們也需要更集約的努力,這與奧林匹克精神中的“更團(tuán)結(jié)”非常吻合。
環(huán)保專業(yè)公司如何發(fā)展? 1. 加強(qiáng)研發(fā)投入:企業(yè)需要加大對(duì)研發(fā)的投入,引進(jìn)和培養(yǎng)一批高素質(zhì)的研發(fā)人才,建立完善的研發(fā)體系,不斷推出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品和新技術(shù)。
王凱軍:技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化前提,物化技術(shù)可能會(huì)大行其道
時(shí)間:2023-05-05 09:03
來源:中國水網(wǎng)
作者:王馨整理
評(píng)論(0)
“技術(shù)的前進(jìn)方向就是‘三十年河?xùn)|,三十年河西’,在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù),在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代,以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道。” 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評(píng)估工程技術(shù)中心主任王凱軍在“2023(第二十一屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇上”表示。
核心觀點(diǎn)
1、從歷史發(fā)展看產(chǎn)品化是技術(shù)發(fā)展的必然選擇,技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化的前提條件,功能的綜合性則是產(chǎn)品化的必由之路。
2、污水處理行業(yè)追求的目標(biāo)跟奧運(yùn)精神非常相近,奧運(yùn)精神是“更快、更高、更強(qiáng)”,污水處理行業(yè)追求“更快的反應(yīng)時(shí)間”達(dá)到池容更小、“更高的反應(yīng)效率”達(dá)到更好的出水水質(zhì)、“更強(qiáng)的反應(yīng)功能”同時(shí)多種功能綜合在一起。2021年,奧林匹克格言在“更快、更高、更強(qiáng)”之后再加入“更團(tuán)結(jié)”(together),污水行業(yè)恰恰需要“更集約” (together),完全與奧運(yùn)精神吻合。
3、技術(shù)的前進(jìn)方向就是“三十年河?xùn)|,三十年河西”,在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù),在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代,以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道。
4、功能的集約化和綜合化是產(chǎn)品化過程中的必由之路,是技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)。
5、金科環(huán)境希望通過智慧化平臺(tái)建設(shè),統(tǒng)籌環(huán)境產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化的過程,“如果行業(yè)有人要做這個(gè)工作,我希望是環(huán)保業(yè)界人士去做,如果是‘外行’來做,就有可能像《三體》中的‘水滴’一樣,給行業(yè)帶來降維的毀滅性打擊。”
6、廣聯(lián)達(dá)的突破經(jīng)歷了“一次創(chuàng)業(yè)”和“二次創(chuàng)業(yè)”的艱辛,而環(huán)保行業(yè)還沒有這樣的顛覆性創(chuàng)新,原因是目前行業(yè)上還缺少“leadership”,企業(yè)缺少“企業(yè)家精神”。
“技術(shù)的前進(jìn)方向就是‘三十年河?xùn)|,三十年河西’,在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù),在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代,以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道。” 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評(píng)估工程技術(shù)中心主任王凱軍在“2023(第二十一屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇上”表示。圍繞產(chǎn)品化的話題,王凱軍梳理了環(huán)境產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品化進(jìn)程以及其團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)品化進(jìn)行的探索,提出從歷史發(fā)展看產(chǎn)品化是技術(shù)發(fā)展的必然選擇,技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化的前提條件,功能的綜合性則是產(chǎn)品化的必由之路。
王凱軍
01“史前時(shí)代”的產(chǎn)品化探索
傅濤在論壇上的發(fā)言中提到環(huán)境產(chǎn)業(yè)自2003年開始了“三個(gè)元年”的發(fā)展進(jìn)程(詳情點(diǎn)擊:傅濤:產(chǎn)業(yè)化是環(huán)境產(chǎn)業(yè)的自我救贖)。王凱軍因此提出,上世紀(jì)90年代末無論怎么算都應(yīng)為行業(yè)的“史前時(shí)代”。他回憶,1995年左右他在北京環(huán)保所任總工,曾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用產(chǎn)品化的思維對(duì)污水處理工程進(jìn)行了一些產(chǎn)品化轉(zhuǎn)型的探索。
以工業(yè)廢水處理廠投資比例為例,在傳統(tǒng)的工業(yè)水廠工程項(xiàng)目中,技術(shù)單位拿到的技術(shù)服務(wù)費(fèi)僅占總投資不到10%,設(shè)計(jì)費(fèi)往往只有3%。經(jīng)測(cè)算,如果采用產(chǎn)品設(shè)備化的模式,可以使技術(shù)單位的收益顯著提升,達(dá)到合計(jì)85%的份額。因此,王凱軍團(tuán)隊(duì)一直在探索將環(huán)境項(xiàng)目中的專有設(shè)備、土建轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品,王凱軍認(rèn)為,產(chǎn)品化首先要基于具有系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品化還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和分解。
為此,王凱軍團(tuán)隊(duì)深入研究了在當(dāng)時(shí)很“時(shí)髦”的UASB反應(yīng)器的工藝?yán)碚,分析UASB系統(tǒng)的元素組成,嘗試將其進(jìn)行產(chǎn)品化。如選擇Lipp和拼裝反應(yīng)器和配套設(shè)備將UASB反應(yīng)器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化、設(shè)備化的研究,以及將三相分離器設(shè)計(jì)成整體設(shè)備,并嘗試將技術(shù)整套打包到產(chǎn)品中出售,為用戶提供免費(fèi)的技術(shù)服務(wù)。
產(chǎn)品化需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),在UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化過程中,團(tuán)隊(duì)對(duì)UASB反應(yīng)器進(jìn)行系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的工作,形成矩形UASB反應(yīng)器系列化表(m³)、圓形UASB或EGSB反應(yīng)器系列化表(m³)。
經(jīng)過對(duì)UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化工作,到90年代末,UASB反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在全國300多項(xiàng)工程中,EGSB反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用在全國100多項(xiàng)工程中,成功占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)份額。從UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化探索結(jié)果來看,產(chǎn)品化非常有利于技術(shù)的大規(guī)模推廣。
大市場(chǎng)推動(dòng)對(duì)主體工程產(chǎn)品化的需求
在諸如UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化嘗試過程中也可以看出,大市場(chǎng)可以推動(dòng)對(duì)主體工程產(chǎn)品化的大量需求,王凱軍指出,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)大規(guī)模生產(chǎn),主要來源于市場(chǎng)對(duì)于單一技術(shù)產(chǎn)品大量、重復(fù)性的需求所導(dǎo)致。
以德國的沼氣工程為例。在1990至2000年的10年間,德國沼氣工程的數(shù)量僅新增不到1000處,其中還包括超過900個(gè)城市采用污泥消化項(xiàng)目。自2000年可再生能源法(Renewable Energy Act,EEG)出臺(tái)后,從2000年到2004年的4年間,德國厭氧消化裝置增加了1450處,到2015年,德國新增厭氧消化裝置超過9000座,基本上都采用了產(chǎn)品化的方式。
同時(shí)王凱軍指出,從60年代初期起,德國就開始在大中型城市污水處理廠使用鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)的卵形消化池而非采用鋼體結(jié)構(gòu),國內(nèi)外一些觀點(diǎn)認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)的池體應(yīng)用不能長久,混凝土結(jié)構(gòu)才是百年大計(jì),他反問國際一些百年企業(yè)如殼牌公司、德士古公司的設(shè)備產(chǎn)品都采用的鋼體結(jié)構(gòu),難道他們不考慮百年大計(jì)問題,結(jié)論肯定是明顯的,是人們觀念出了問題。
早期,國內(nèi)環(huán)保企業(yè)對(duì)產(chǎn)品化的探索
從上世紀(jì)初開始,國內(nèi)一些環(huán)保企業(yè)也開始了產(chǎn)品化的探索。如鵬鷂環(huán)保、合續(xù)環(huán)境等。
1、鵬鷂環(huán)保裝備智能制造
鵬鷂環(huán)保“裝配式”污水廠,企業(yè)用兩年時(shí)間,投入上億元建立環(huán)保裝備智能化制造基地,并進(jìn)行跨領(lǐng)域的合作,實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0生產(chǎn)。
鵬鷂環(huán)保采用PGMI系統(tǒng),結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能,實(shí)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、智能化”的制造過程,再把其他產(chǎn)品嫁接到生產(chǎn)平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了從“1”到“100”的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)智能化和裝備集約化生產(chǎn)。經(jīng)過大量資金研發(fā)投入后,整個(gè)生產(chǎn)車間用5個(gè)工人取代了50個(gè)工人,加工精度和生產(chǎn)效率均得到了質(zhì)的飛躍,并形成了很好的企業(yè)效益。
“實(shí)際上在水務(wù)行業(yè)的‘史前時(shí)代’,我們就提出可以實(shí)現(xiàn)‘零工廠、零庫存’的產(chǎn)品化生產(chǎn)”,王凱軍指出,目前我國制造業(yè)的產(chǎn)能大量過剩,如果行業(yè)、企業(yè)之間可以利用某些企業(yè)突出的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化制造能力,也許可以解決企業(yè)制造過程投入大、缺乏專業(yè)度的短板。
鵬鷂環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化廠房
2、合續(xù)環(huán)境的鋁合金裝配式水廠
合續(xù)環(huán)境的裝配式污水廠采用鋁合金墻板和鋼結(jié)構(gòu)為主體裝配而成,同時(shí)別出心裁的采用方形設(shè)計(jì),緊湊立體,并且噸水占地率低。裝配式水廠采用構(gòu)件承插裝配,建材級(jí)別表面質(zhì)感,基材涂層多重防腐蝕,標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn),工期短、效率高、質(zhì)量有保障。(延伸閱讀:如何打造爆款產(chǎn)品?合續(xù)科技的產(chǎn)品化思維)
合續(xù)環(huán)境裝配式污水廠
同時(shí)王凱軍指出,我國環(huán)保企業(yè)從國外引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品化的過程中,也需要警惕一些成本核算等問題。他提到,曾經(jīng)某環(huán)保企業(yè)引進(jìn)了德國混凝土預(yù)制技術(shù),在前期工作都完畢之后,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)輸距離在300km以內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)平衡,且必須要租用廠房和設(shè)備,大大的增加了成本,運(yùn)距合理范圍被限制在50km左右。因此可見,如果區(qū)域內(nèi)只有單一項(xiàng)目,不能支承混凝土產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化,產(chǎn)品的大面積推廣存在限制。
王凱軍表示,總體來說在現(xiàn)階段,預(yù)處理產(chǎn)品、生物處理產(chǎn)品、沉淀分離產(chǎn)品、深度處理產(chǎn)品都可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化的機(jī)電設(shè)備以及5D-BIM的信息化建設(shè)。
02功能的綜合性是產(chǎn)品化的必由之路
“功能的集約化和綜合化是產(chǎn)品化過程中的必由之路,是技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)”,王凱軍表示,回看污水治理歷史,從1914年左右開始的黑臭河道治理,到20世紀(jì)后半葉的富營養(yǎng)化治理,再到21世紀(jì)初開始用水回用解決水資源短缺問題,過程中處理工藝在不斷的線性堆積,這種像串糖葫蘆似的線性疊加,很難與產(chǎn)品化的過程相匹配。
目前,水務(wù)行業(yè)部分產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)功能的綜合性,如MBR工藝將沉淀和反應(yīng)相結(jié)合,好氧顆粒污泥工藝將沉淀、除磷、脫碳、COD的去除相結(jié)合,“只有工藝實(shí)現(xiàn)了綜合性,才能在產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)功能的集約,這是產(chǎn)品化的必由之路。”
清研環(huán)境和華益德的內(nèi)嵌式二沉池
華益德的連續(xù)流好氧顆粒污泥、清研環(huán)境的RPIR工藝實(shí)現(xiàn)了沉淀和曝氣的功能綜合,王凱軍表示,這兩家企業(yè)的內(nèi)嵌式二沉池,均是曝氣與沉淀功能結(jié)合的成功案例,可以實(shí)現(xiàn)曝氣沉淀一體化(不用二沉池),同時(shí)提供了沉淀產(chǎn)品模塊。(延伸閱讀:清研環(huán)境劉淑杰&史緒川:持續(xù)創(chuàng)新,建立創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化生態(tài)系統(tǒng),王凱軍:連續(xù)流好氧顆粒污泥技術(shù)的突破與革新之路)
鵬凱環(huán)境低碳型裝配式污水處理系統(tǒng)
鵬凱環(huán)境的低碳型裝配式污水處理系統(tǒng),在更大程度上實(shí)現(xiàn)了功能的綜合性:一是AO功能綜合。外圈氧化溝精準(zhǔn)分段曝氣技術(shù),實(shí)現(xiàn)AO工藝控制,添加MBBR填料,實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化;二是曝氣沉淀功能綜合。內(nèi)圈沉淀區(qū)與好氧區(qū)的疊加使占地面積少,混合液自動(dòng)回流,減少能耗;先進(jìn)工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的好氧反硝化。三是側(cè)流除磷技術(shù)。脫氮除磷單元分開,脫氮除磷效率高,解決了傳統(tǒng)AAO工藝脫氮與除磷的矛盾。這三大功能綜合在“鵬凱圓裝配式污水廠”產(chǎn)品中,實(shí)現(xiàn)了五化:即產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)智能化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理數(shù)字化。(延伸閱讀:如何拿回旁落的利潤?看鵬凱以工藝價(jià)值定價(jià)的產(chǎn)品化之路)
03技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化的前提條件
王凱軍指出,實(shí)際上,污水處理行業(yè)追求的目標(biāo)跟奧運(yùn)精神非常相近,奧運(yùn)精神是“更快、更高、更強(qiáng)”,污水處理行業(yè)追求“更快的反應(yīng)時(shí)間”達(dá)到池容更小、“更高的反應(yīng)效率”達(dá)到更好的出水水質(zhì)、“更強(qiáng)的反應(yīng)功能”同時(shí)多種功能綜合在一起。2021年,奧林匹克格言在“更快、更高、更強(qiáng)”之后再加入“更團(tuán)結(jié)”,污水行業(yè)恰恰需要“更集約”,完全與奧運(yùn)精神吻合。
從歷史發(fā)展看,產(chǎn)品化是技術(shù)發(fā)展的必然選擇
從歷史發(fā)展看,在大型氧化塘?xí)r代、大型曝氣池時(shí)代都不可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,只有在流化床反應(yīng)器時(shí)代之后才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。
以荷蘭為例。荷蘭提出了一種污水處理技術(shù),希望在未來20-30年中保持世界領(lǐng)先,采用的模塊化組件包括電絮凝、DAF工藝、納濾、反滲透和離子交換法等都是物化技術(shù),并且可以實(shí)現(xiàn)集約化的小型設(shè)備,實(shí)現(xiàn)氮磷回收率提高75%,去除80%醫(yī)藥殘留物,污泥產(chǎn)量和化學(xué)品用量減少90%。在王凱軍看來,技術(shù)的前進(jìn)方向就是“三十年河?xùn)|,三十年河西”,在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù),在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代,以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道。
金科環(huán)境的工程“產(chǎn)品化”——“新水島”水廠
金科環(huán)境在本次論壇上發(fā)布了 “新水島”水廠,強(qiáng)調(diào)BIM設(shè)計(jì)、工廠調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)組裝等產(chǎn)品化過程,王凱軍認(rèn)為,新水島在智慧化方面有更突出的表現(xiàn)。同時(shí)“新水島”基于BIM系統(tǒng)和雙胞胎運(yùn)營系統(tǒng)的建設(shè)平臺(tái)和管理平臺(tái),實(shí)際上為行業(yè)提供了產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的很好的底層平臺(tái)。(延伸閱讀:創(chuàng)造一個(gè)再生水的新市場(chǎng),金科環(huán)境“新水島®”發(fā)布)
金科環(huán)境董事長張慧春在此次論壇上進(jìn)行了“新水島”水廠產(chǎn)品的發(fā)布
王凱軍總結(jié)了環(huán)境產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò),他指出,環(huán)境產(chǎn)業(yè)的工藝設(shè)計(jì)階段是設(shè)計(jì)院的集成時(shí)代,經(jīng)過技術(shù)的進(jìn)步與升級(jí),產(chǎn)品化階段是環(huán)保企業(yè)的時(shí)代,通過模式的創(chuàng)新形成裝配化的產(chǎn)品、工廠化的生產(chǎn),最終通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,最終形成跨界、跨領(lǐng)域的數(shù)字化集成。
“金科環(huán)境希望通過智慧化平臺(tái)建設(shè),統(tǒng)籌環(huán)境產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化的過程”,王凱軍表示:“如果行業(yè)有人要做這個(gè)工作,我希望是環(huán)保業(yè)界人士去做,如果是‘外行’來做,就有可能像《三體》中的‘水滴’一樣,給行業(yè)帶來降維的毀滅性打擊。”
這種降維打擊實(shí)際距離環(huán)境產(chǎn)業(yè)并不遙遠(yuǎn)。如建筑行業(yè)企業(yè)廣聯(lián)達(dá),原本從事的業(yè)務(wù)是建筑預(yù)算軟件,發(fā)展到如今成為一家以“數(shù)字建筑”引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的平臺(tái)公司,先后提出了數(shù)字建設(shè)整體方案、數(shù)字設(shè)計(jì)整體方案、數(shù)字施工整體解決方案、數(shù)字造價(jià)整體解決方案、數(shù)字供采整體解決方案,足以顛覆整個(gè)建筑行業(yè)。王凱軍提出,廣聯(lián)達(dá)的突破經(jīng)歷了“一次創(chuàng)業(yè)”和“二次創(chuàng)業(yè)”的艱辛,而環(huán)保行業(yè)還沒有這樣的顛覆性創(chuàng)新,原因是目前行業(yè)上還缺少“leadership”,企業(yè)缺少“企業(yè)家精神”。