當前環(huán)保行業(yè)既面臨著長久以來的積弊——以工程成本衡量環(huán)保項目價值，導致利潤旁落至工程公司，又面臨著高質量發(fā)展的挑戰(zhàn)，需要提質增效。新舊矛盾壓在環(huán)保行業(yè)的上空，產品化成為了一條切實可行的路徑，逐漸為行業(yè)所關注。

在“2023（第十五屆）上海水業(yè)熱點論壇”上，鵬凱環(huán)境科技股份有限公司（以下簡稱“鵬凱環(huán)境”）董事長、總經理王國彬分享了鵬凱環(huán)境在產品化與低碳型裝配式污水廠方面的探索與實踐。

鵬凱環(huán)境董事長、總經理 王國彬

01充滿理想與憧憬的偉大行業(yè)，如何迎來匹配的價值

王國彬表示，環(huán)保行業(yè)以守護綠水青山為使命，是生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護的主力軍，能夠從事這一行業(yè)感到非常榮幸，同時也對行業(yè)的未來發(fā)展非常憧憬。

但是，從業(yè)以來，一些現(xiàn)實卻不得不面對。環(huán)保行業(yè)利潤較低，收入也隨之較低。因為環(huán)保行業(yè)習慣將工程等同于環(huán)保項目，以成本為導向，以工程成本來衡量價值，從而忽略了工藝的價值。然而實際上，環(huán)保項目的根本目標是去除水體中的污染物，是以結果為導向的，真正的核心在于技術工藝，最大的價值應該是技術工藝的價值。環(huán)保行業(yè)的技術價值無法體現(xiàn)，壓縮了環(huán)保企業(yè)的利潤空間，這樣的錯位極大地抑制了環(huán)保企業(yè)技術創(chuàng)新的動力。

王國彬解釋，這個道理就像去醫(yī)院看病，重病需要支付很高的醫(yī)療費，但實際上醫(yī)藥、器材成本本身成本并不高，醫(yī)生開具的治療方案才占據(jù)醫(yī)療費大頭，也是價值所在，所以整體治療費用才會較高。

面對這一現(xiàn)狀，鵬凱環(huán)境開始探索降低產品價格的同時，提升產品價值的可能。為此，鵬凱環(huán)境打造了一條“工程設備化、設備標準化、運維智能化” 的道路，推出“裝配式污水廠”，將污水廠變身為“產品”，驅動技術產品化，推動產品工業(yè)化轉型升級。

鵬凱環(huán)境1萬噸/日污水處理廠建造過程

鵬凱環(huán)境負責建設運營的肇慶四會市碧海灣裝配式污水處理廠項目，處理規(guī)模為1萬噸/日。

這一項目在建設過程中，鵬凱環(huán)境主要面臨三個難題：

一、鄰避問題。項目與當?shù)鼐用駞^(qū)僅一墻之隔，對建設模式、噪音、氣味都提出了很高的要求；

二、建設用地面積小，僅提供約2000平方米的建設用地；

三、工期短，政府給出了4個月的工期。

王國彬坦言，鵬凱環(huán)境在建設之初面臨很大挑戰(zhàn)，為解決上述難題，采用了裝配式建設方案以及“鵬凱圓”創(chuàng)新技術，在工廠預制好所有組件，運送到項目場地進行組建，最終歷時三個月建成了這座污水廠，并克服了氣味、噪音等鄰避問題，得到了政府和當?shù)厥忻竦恼J可。

鵬凱圓——低碳型裝配式污水廠

鵬凱環(huán)境的裝配式污水廠采用了來自鵬凱環(huán)境的核心技術裝備——“鵬凱圓”。據(jù)王國彬介紹，“鵬凱圓”內核在于DIAB 高效氣升環(huán)流式脫氮生物反應器，開啟了工廠化預制污水處理系統(tǒng)的新模式，2019年鵬凱圓DIAB工藝技術被專家組鑒定為“國際領先”，并榮獲2021年度環(huán)境技術進步獎一等獎，入選2022年《國家先進污染防治技術目錄(水污染防治領域)》、2023年國家科技部《國家綠色低碳先進技術成果目錄》、2021年廣東省工業(yè)和信息化廳《廣東省節(jié)能技術、設備（產品）推薦目錄》、《全國副省級城市2022年度生態(tài)環(huán)境保護優(yōu)秀環(huán)保項目案例集》等。

“鵬凱圓”與常規(guī)污水廠相比，可以用“2345”四個數(shù)字來總結其優(yōu)勢和創(chuàng)新性：項目成本縮減，投資減少20%；0.2㎡的噸水占地面積，約為常規(guī)污水廠占地的1/3；3-4個月可建成一座污水廠，建設時間僅為常規(guī)污水廠的1/4；減少運營過程中的電耗、藥耗和污泥產量，能耗降低1/5；采用智能云平臺，可減少對專業(yè)技術人員的依賴，降低運維難度及成本。

02“鵬凱圓”的五大核心技術

論壇現(xiàn)場，王國彬透露了起名“鵬凱圓”的初心——“鵬凱圓”技術工藝有著集成度高的特點，過去很多人把這一類設備叫做一體化設備，但通常一體化設備對應著低端的應用場景。鵬凱環(huán)境不希望行業(yè)從業(yè)者與客戶形成“一體化設備=低端應用場景”的固定思維，于是稱呼這種工藝為裝配式污水廠，并為其核心工藝起名“鵬凱圓”。

王國彬介紹了“鵬凱圓”一部分核心技術優(yōu)勢：

1、鵬凱環(huán)境將氧化溝工藝融入鵬凱圓外圈，結合精準分段曝氣技術，實現(xiàn)AO工藝段柔性控制，以適應不同水質。之前的“鵬凱圓”采用同心圓結構，升級后的“鵬凱圓”采用外圓內方的銅錢結構，全系統(tǒng)通過水利模型實現(xiàn)無死角運行，除曝氣外，無其它動力設備，真正做到全過程零碳化；添加MBBR填料，采用生物膜工藝，實現(xiàn)同步硝化反硝化。

2、同時，沉淀區(qū)與好氧區(qū)的疊加使鵬凱圓占地面積大幅減少；通過核心產品好氧三相分離器實現(xiàn)氣、水、泥的分離，并將好氧區(qū)的曝氣尾氣收集，作為氣提動力，實現(xiàn)混合液的回流，可大幅減少能耗。沉淀污泥直接通過重力回流至好氧區(qū)，防止傳統(tǒng)沉淀池池底污泥反硝化造成的翻泥現(xiàn)象。通過好氧三相分離器的配水，使沉淀區(qū)形成層流，大幅提高沉淀效率。

3、鵬凱圓采用側流除磷工藝，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；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；主工藝段不投加除磷劑，對生化系統(tǒng)污泥活性影響小，污泥齡延長，活性污泥發(fā)生內源呼吸，增加內源消耗，減少污泥產率。

4、鵬凱環(huán)境的裝配式污水廠同樣也是“低碳型”污水處理廠。建設過程中，裝配式污水廠采用鋼結構建設模式及先進的工藝，建材使用量較傳統(tǒng)污水廠減少86%，碳排放量減少75%；相對傳統(tǒng)工藝，運營過程中的電耗、藥耗和污泥產量減少，碳排放量減少28%；生命周期結束后，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構在拆除運輸過程和廢舊建材處理處置中均產生碳排放量。鵬凱圓的鋼材結構可以重復利用于新廠建設，綜合考慮污水廠拆除和新建過程，鵬凱圓體系碳排放量減少90%以上 。

5、采用預制裝配式結構，使生產質量大幅提高，建設周期大幅縮短。

王國彬表示，鵬凱圓—裝配式污水廠開啟了工廠化預制污水處理系統(tǒng)的新模式，其占地更小、投資更省、建設周期更短、運行更加智能等綜合優(yōu)勢，更能適應環(huán)境政策和社會的快速發(fā)展的需求。如城鎮(zhèn)污水廠的新建、擴建、提標，水環(huán)境（黑臭水體）治理，工業(yè)園區(qū)污水處理廠，以及其它不同需求污水處理廠。

在此基礎上，鵬凱環(huán)境還提出了衛(wèi)星式污水處理系統(tǒng)概念——污水處理廠不僅可以做成集中式的，還可以在城市的各個角落建成分布式的，在一些管網不是很完善的地方，可以建設成小型的污水處理廠。

衛(wèi)星式污水處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：1、遵循就近取水原則，可分擔污水總量，減輕管網壓力；2、按照衛(wèi)星分布模式建設，合理利用稀缺土地；3、更少管網投入、更少提升能耗，實現(xiàn)污水就地資源化；4、采用鵬凱圓工藝，占地小，選址靈活，建設周期短；5、尾水可補充河道生態(tài)基流、綠化灌溉，打造綠色生態(tài)城市；6、采用智能APP運營管理系統(tǒng)，確保水質穩(wěn)定，實現(xiàn)無人值守。

王國彬透露，鵬凱環(huán)境也在嘗試探索一些地埋的污水處理廠項目，將城市公共綠地的地下空間或者小區(qū)內的地下空間利用起來，提高土地利用率。此外，關鍵是當污水廠分散之后，可以實現(xiàn)就地回收，回用的效率可以大幅提高。

03“四化”賦能裝配式污水廠

王國彬表示，鵬凱環(huán)境正通過踐行“產品標準化、設計智能化、生產自動化、管理數(shù)字化”四化來打造一套完整的產品化體系。

產品標準化。產品實行從報價、設計、采購、制作、質檢、安裝、調試、運營的標準化，并逐步形成標準化的報價庫、BOM庫。通過BI進行管理固化和流程固化，最終實現(xiàn)按方拿藥的目的。

鵬凱環(huán)境在�？谝呀浗ㄔO了日處理規(guī)模為1.5萬噸的污水廠，接下來將建日處理規(guī)模為2.5萬噸的污水廠。未來建成后，這一污水處理廠占地面積會更小，同時，鵬凱環(huán)境對包括外觀在內的整體結構做了優(yōu)化，使整個污水廠變得更加和諧，改變大家對污水廠臟、臭的印象，從而解決鄰避問題。

設計智能化。鵬凱環(huán)境開發(fā)了一款軟件，功能涵蓋在前端同步進行設計智能化開發(fā)，涵蓋工藝設計標準化及拆解、標準化圖紙預制、產品拆解、模塊設計、主材標準化、模塊成本計算、BI串聯(lián)開發(fā)等多方面智能化工程設計。王國彬表示，該軟件開發(fā)后，可以將人力從許多傳統(tǒng)的碼文字的工作中解放出來，交給軟件來做，后期如需進行一些調整，再由人工介入即可，如此一來效率將大幅提高。

生產自動化。打造自動化管理體系，把生產計劃、物料流轉、生產過程、設備管理、質量管控、標準化生產等通過BI進行串聯(lián)，打通生產各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)生產管理數(shù)字化和智能化。

好氧三相分離器是鵬凱環(huán)境的一項核心產品，這一產品的生產線目前已投用一年以上，鵬凱環(huán)境接下來將開發(fā)其他組件的標準化生產工作，目前標準化程度可以達到80%以上。當實現(xiàn)自動化生產后，整體效率與產品質量將大幅度提升。王國彬透露，依托于標準化與生產自動化，鵬凱環(huán)境的愿景是未來三年內，將裝配式污水廠建造時間縮短至15天內完成。

管理數(shù)字化。發(fā)展目標管理、制度流程管理、中心部門管理、具體事項管理等，通過BI工具，把數(shù)字化管理覆蓋到各個方面，實現(xiàn)數(shù)字化經營管理。

鵬凱環(huán)境成立至今已有12年，總部位于廣州，并在肇慶擁有6.6萬平方米裝配式污水處理系統(tǒng)智慧化工業(yè)4.0生產基地，配備工業(yè)機器人、吊掛系統(tǒng)、大型旋轉系統(tǒng)、3D智能立體倉庫、移動AGV小車等自動化設備，建設柔性自動化生產線、裝配線、檢測線及數(shù)字化車間。實現(xiàn)從訂單下達、智能制造、訂單物流等全流程的智能化生產管理。

鵬凱環(huán)境堅持以人為本、人才強企的理念，成立鵬凱環(huán)境技術研究院、博士/博士后工作站、廣東省裝配式水處理系統(tǒng)工程技術研究中心，并與國內頂級院校（中山大學、哈工大、同濟大學、華南理工、華南師大等）建立合作互動機制，構建產學研用協(xié)同創(chuàng)新“新生態(tài)”，建立了一支專業(yè)齊備、標準統(tǒng)一、執(zhí)行力超強的技術團隊，一大批專利技術領譽行業(yè)發(fā)展。