前言：技術(shù)進步確實是產(chǎn)品化的前提，物化技術(shù)的發(fā)展也會推動污水處理行業(yè)的發(fā)展。我們的目標是追求更快的反應(yīng)時間，更高的反應(yīng)效率和更強的反應(yīng)功能，以達到更小的池容和更好的出水水質(zhì)。同時，我們也需要更集約的努力，這與奧林匹克精神中的“更團結(jié)”非常吻合。
環(huán)保專業(yè)公司如何發(fā)展？ 1. 加強研發(fā)投入：企業(yè)需要加大對研發(fā)的投入，引進和培養(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產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品和新技術(shù)。
王凱軍：技術(shù)進步是產(chǎn)品化前提，物化技術(shù)可能會大行其道
時間：2023-05-05 09:03
來源：中國水網(wǎng)
作者：王馨整理
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“技術(shù)的前進方向就是‘三十年河?xùn)|，三十年河西’，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時期行業(yè)強調(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)境保護技術(shù)管理與評估工程技術(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
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)追求的目標跟奧運精神非常相近，奧運精神是“更快、更高、更強”，污水處理行業(yè)追求“更快的反應(yīng)時間”達到池容更小、“更高的反應(yīng)效率”達到更好的出水水質(zhì)、“更強的反應(yīng)功能”同時多種功能綜合在一起。2021年，奧林匹克格言在“更快、更高、更強”之后再加入“更團結(jié)”（together），污水行業(yè)恰恰需要“更集約” （together），完全與奧運精神吻合。
3、技術(shù)的前進方向就是“三十年河?xùn)|，三十年河西”，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時期行業(yè)強調(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)進步的表現(xiàn)。
5、金科環(huán)境希望通過智慧化平臺建設(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)時期行業(yè)強調(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)境保護技術(shù)管理與評估工程技術(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)品化進程以及其團隊對產(chǎn)品化進行的探索，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“三個元年”的發(fā)展進程（詳情點擊：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90年代末無論怎么算都應(yīng)為行業(yè)的“史前時代”。他回憶，1995年左右他在北京環(huán)保所任總工，曾帶領(lǐng)團隊用產(chǎn)品化的思維對污水處理工程進行了一些產(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)水廠工程項目中，技術(shù)單位拿到的技術(shù)服務(wù)費僅占總投資不到10%，設(shè)計費往往只有3%。經(jīng)測算，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，達到合計85%的份額。因此，王凱軍團隊一直在探索將環(huán)境項目中的專有設(shè)備、土建轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品，王凱軍認為，產(chǎn)品化首先要基于具有系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，產(chǎn)品化還需要對系統(tǒng)進行分析和分解。
為此，王凱軍團隊深入研究了在當時很“時髦”的UASB反應(yīng)器的工藝理論，分析UASB系統(tǒng)的元素組成，嘗試將其進行產(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)器進行產(chǎn)業(yè)化、設(shè)備化的研究，以及將三相分離器設(shè)計成整體設(shè)備，并嘗試將技術(shù)整套打包到產(chǎn)品中出售，為用戶提供免費的技術(shù)服務(wù)。
產(chǎn)品化需要進行標準化設(shè)計，在UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化過程中，團隊對UASB反應(yīng)器進行系列化和標準化的工作，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UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化、標準化工作，到90年代末，UASB反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在全國300多項工程中，EGSB反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用在全國100多項工程中，成功占領(lǐng)了巨大的市場份額。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。
大市場推動對主體工程產(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，大市場可以推動對主體工程產(chǎn)品化的大量需求，王凱軍指出，產(chǎn)品標準化設(shè)計大規(guī)模生產(chǎn)，主要來源于市場對于單一技術(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個城市采用污泥消化項目。自2000年可再生能源法(Renewable Energy Act，EEG)出臺后，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)外一些觀點認為鋼結(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，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)對產(chǎn)品化的探索
從上世紀初開始，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)用兩年時間，投入上億元建立環(huán)保裝備智能化制造基地，并進行跨領(lǐng)域的合作，實現(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)、云計算、人工智能，實現(xiàn)“標準化、信息化、智能化”的制造過程，再把其他產(chǎn)品嫁接到生產(chǎn)平臺上，實現(xiàn)了從“1”到“100”的產(chǎn)品標準化、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，整個生產(chǎn)車間用5個工人取代了50個工人，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。
“實際上在水務(wù)行業(yè)的‘史前時代’，我們就提出可以實現(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)突出的標準化、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)保標準化廠房
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，同時別出心裁的采用方形設(shè)計，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，建材級別表面質(zhì)感，基材涂層多重防腐蝕，標準化的生產(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
同時王凱軍指出，我國環(huán)保企業(yè)從國外引進技術(shù)進行產(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)品運輸距離在300km以內(nèi)才能實現(xiàn)經(jīng)濟平衡，且必須要租用廠房和設(shè)備，大大的增加了成本，運距合理范圍被限制在50km左右。因此可見，如果區(qū)域內(nèi)只有單一項目，不能支承混凝土產(chǎn)品的標準化，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)品都可以采用標準化設(shè)計，實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化的機電設(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世紀后半葉的富營養(yǎng)化治理，再到21世紀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，“只有工藝實現(xiàn)了綜合性，才能在產(chǎn)品中實現(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，可以實現(xiàn)曝氣沉淀一體化（不用二沉池），同時提供了沉淀產(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)，在更大程度上實現(xiàn)了功能的綜合性：一是AO功能綜合。外圈氧化溝精準分段曝氣技術(shù)，實現(xiàn)AO工藝控制，添加MBBR填料，實現(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，混合液自動回流，減少能耗；先進工藝設(shè)計實現(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，實現(xiàn)了五化：即產(chǎn)品標準化、設(shè)計智能化、生產(chǎn)自動化、管理數(shù)字化。（延伸閱讀：如何拿回旁落的利潤？看鵬凱以工藝價值定價的產(chǎn)品化之路）
03技術(shù)進步是產(chǎn)品化的前提條件
王凱軍指出，實際上，污水處理行業(yè)追求的目標跟奧運精神非常相近，奧運精神是“更快、更高、更強”，污水處理行業(yè)追求“更快的反應(yīng)時間”達到池容更小、“更高的反應(yīng)效率”達到更好的出水水質(zhì)、“更強的反應(yīng)功能”同時多種功能綜合在一起。2021年，奧林匹克格言在“更快、更高、更強”之后再加入“更團結(jié)”，污水行業(yè)恰恰需要“更集約”，完全與奧運精神吻合。
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、大型曝氣池時代都不可能實現(xiàn)產(chǎn)品化，只有在流化床反應(yīng)器時代之后才能實現(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)，并且可以實現(xiàn)集約化的小型設(shè)備，實現(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)時期行業(yè)強調(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，強調(diào)BIM設(shè)計、工廠調(diào)試、現(xiàn)場組裝等產(chǎn)品化過程，王凱軍認為，新水島在智慧化方面有更突出的表現(xiàn)。同時“新水島”基于BIM系統(tǒng)和雙胞胎運營系統(tǒng)的建設(shè)平臺和管理平臺，實際上為行業(yè)提供了產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的很好的底層平臺。（延伸閱讀：創(chuàng)造一個再生水的新市場，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)計階段是設(shè)計院的集成時代，經(jīng)過技術(shù)的進步與升級，產(chǎn)品化階段是環(huán)保企業(yè)的時代，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。”
這種降維打擊實際距離環(huán)境產(chǎn)業(yè)并不遙遠。如建筑行業(yè)企業(yè)廣聯(lián)達，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)型升級的平臺公司，先后提出了數(shù)字建設(shè)整體方案、數(shù)字設(shè)計整體方案、數(shù)字施工整體解決方案、數(shù)字造價整體解決方案、數(shù)字供采整體解決方案，足以顛覆整個建筑行業(yè)。王凱軍提出，廣聯(lián)達的突破經(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”。
