山东水务环保集团污水处理技术的创新实践
举世瞩目的十二届全国人大一次会议,传递出这个春天最引人关注的讯息——今年是贯彻落实党的十八大精神的开局之年,是实施国家“十二五”规划承前启后的关键一年,是全面建成小康社会奠定坚实基础的重要一年。在催动人心的国家经济和社会发展愿景中,着眼当下,保障和改善民生,提升国民享受美好生活幸福感的诉求比任何时候都更加强烈。
众望所归,任重如山。然而,谁能担此大任,为政府和百姓分忧解难?
“两会”期间,我们来到青岛一个正在为污水处理而日夜奔波的科技企业——山东水务环保集团,刚刚从新疆做新项目考察回来的企业老总异常兴奋:想不到十几年前在乌鲁木齐郊区建造的第一个污水处理厂仍在正常运行,清洌的水流淌过眼前,真是令人心爽!
从黄海之滨到天山南北,从山东半岛到辽东半岛,从胶州湾畔到长江三峡……近20年来,这个一直肩负着“化污浊为清泉”使命的环保科技公司,凭借引进消化吸收全球最新成果而独创的新一代生活污水处理技术,在国内水处理行业声名鹊起。不久前,国家知识产权局又批准了他们申请的一项发明专利:一种用于培养微生物的营养剂及微生物培养方法,这个收获为企业赢得市场竞争的主动权增添了新的优势。虽然没有闲暇顾得上回味纷至沓来的喜悦,但跟我们谈起企业的发展,老总的情绪被激发起来,透过他听来平淡的讲述,我们感到面前这个对水务环保产业几近痴迷的企业越发内涵浑厚,他们的成长轨迹也是国内污水处理行业的一个缩影。
创新驱动:环保企业勇担责任
进入新世纪,在城乡现代化建设日益加快的形势下,我国已有的水资源供求矛盾更为突出,处在传统经济增长方式的转型时期,一味追求高速发展的粗放模式带来的生态破坏,使国内水资源的质量急剧恶化,严峻的现实令人触目惊心。在城镇中生活的人们,大都没有注意自己生存依赖的脆弱——有统计数据显示:过去的10年,我国城市污水排放总量达千亿立方米以上,平均每年递增5%左右,而全国城市平均污水处理量不到50%,也就是说,我们每天所有生活用水只有一半会经过处理,其余的都被白白流掉。对一个人均水资源占有世界排名百位以后的发展中大国来说,这真是巨大的浪费!与此同时,由于污染源的持续增加,城市污水排放潜在的危害日增,“水危机”带来的困扰,上至国家,下到百姓,无能度外。城市污水处理已成为各级政府迫切需要解决的民生问题,大势所趋,亟待破解。
虽然国内早在上世纪20年代就开始建立大城市的污水处理厂,但是随着污水排放量和待处理量的不断扩容,传统处理模式已经远远达不到预期效果,而且由于运行系统占地面积大,管线敷设及运行成本高,露天排放影响周边生活环境,污泥降解比率低及回收困难等不利因素,致使许多污水处理厂难以维持运行,政府财力负担沉重。不仅如此,由于占地面积大,污水经过处理剩下的大量污泥含有无机物,根本无法消化,即使脱水后形成干化块再去填埋,也会造成潜在的地下水环境危害。许多污水处理厂附近经常是恶气熏天,周边土质遭到污染,污泥排放地寸草不生,严重影响到所在区域人们的健康。有专业机构调查统计,目前国内现有污水处理设备运行处于正常、不正常和闲置状态的各占三分之一,污水处理厂的实际运转率只能达到50%,我国城市污水的实际处理率远远低于发达国家。
污水处理行业可谓蛋糕很大,但要立竿见影谈何容易。如何突破这个困局?寻求好模式,必须有创新。山东水务环保集团在上世纪90年代前期创业开始就把精力放在解决实际问题上,他们从当时频发的污水处理事故背后看到了自己的发展空间,从一个引进的国际先进的污水处理技术上,看到了新的发展机遇。
1995年,处在开放前沿的青岛迎来了一个意大利环保考察团,在考察投资环境的同时,也带来了一些国际先进技术。他们看准了青岛建设成国际化都市未来的需求,希望把国际流行的P&R(零污染、零排放与资源的循环利用)环保理念引入青岛。当时的老总抓住了这个机会,为了率先促进青岛在环保新技术方面的应用,决定成立专业公司,独家买进意大利的延时曝气活性污泥法污水净化设备生产技术,开始了水务环保事业新历程。
依靠自己的核心技术,伴随着一个个污水处理工程的中标,山东水务环保集团一步步发展壮大起来,作为全国较早从事生活污水处理的环保企业,它也是全国唯一有公司商标注册的环保企业。现在集团已拥有青岛水务环保工程有限公司、青岛水务环保设备有限公司、青岛双鱼水务环保工程配套设施有限公司,几乎涵盖了污水处理设备制造、工程设计、工程施工等多个领域,相关专业各类技术人员30多名,能够做到标准设计、设备制造、施工安装、技术服务一条龙,实现了企业发展的“撑杆跳”,在技术创新方面成为国内同行的领跑者,其系列产品遍布全国,品牌影响力和企业竞争力不断提高。
独辟蹊径:攀登污水处理产业高峰
山东水务环保集团成立伊始,企业就坚持创新为本的发展理念,利用最先进的环保科技理念和成果,尤其是在污水处理系统技术上进行深入研究,结合国内城市污水水质特点,采用培育新菌种,开发适用新材料(耐用玻璃钢),设计实用新工艺和新设备,并与相关高校建立了长期稳固的技术合作联系,建立污水治理专业产学研基地,使之成为保证公司不断发展的创新动力,走出了一条产学研有机结合共同发展的新路子。
对一个人口众多的城市,有成千上万个小污染源汇集成城市及地区大污染,不同程度地影响着人们的生活与健康,减少环境污染则是每个社会成员不可推脱的责任。山东水务环保集团在多年的探索实践中得出体会:要彻底治理生活污染,保护人居环境,最好的解决办法就是采用“分而治之,去其根源”的模式,从个体单元入手,在污水污染源头直接将污染去除掉,形成水资源综合利用的良性循环,这种以创新科技支撑的“分而治之,去其根源”的方式,应当是一种非常符合我国国情的环保理念。
经多年艰苦努力研制成功的“延时曝气活性污泥法污水净化设备”生产技术及其系列产品,以其独特的技术路线、优越的实用性能,代表了现今国内外污水处理行业的最高水平。它的基本原理是:利用活性污泥进行生物氧化,通过延时曝气、轴心旋转及内外循环等方式在设备中人工模拟出厌氧、兼氧和好氧等三种生物生长环境,最大限度促进微生物的繁殖及新陈代谢,一次性将生活污水、医院有毒废水及制药厂等生产过程工业污水,处理为合格的中水。这种装置使用玻璃钢材料,重量轻、耐腐蚀、寿命长,易于运输和安装。由于装置的结果紧凑,占地面积小(直径和高度均为6米),埋于地下,真正做到无污染、无噪声、无异味,在零下30度低温下仍能正常运行。因为便于跟原有排水系统管网联结,施工可以在5天完成,运行期间几乎不用维修。它的另一个显著特点是曝气用电机功率低,每吨生活污水运行处理费仅为0.18元。采用此种污水处理装置,有效地克服了如今建设大型城市污水处理厂所遇到的基础设施投资大,管网建设及中水回用方式复杂,设备运行维护费用高,由于装置占地面积大而可能造成的二次污染等问题。
目前,这个新一代装置经过在清华大学、中央民族大学、中国海洋大学及中国中医药大学等院校的实际运行和检测,做到了在污染源头上将污泥物有效处理,并使污水直接处理为达到国家标准的中水,真正达到生活污水的“零污染、零排放”目标,而且实现在源头使水资源得到循环利用。
谈到污水处理企业的生存现状,企业老总认为,不掌握核心技术,没有自主研发能力,企业就无法实现真正的创新发展。对污水处理产业而言,得核心技术者,得天下。就拿我们培养的一种厌氧菌和好氧菌来说,其繁殖速度极快,只要18分钟就可以繁殖出一代微生物菌,而且吞食有机物的数量明显增大,它能把生活污水中所有有机物全部降解掉,剩下的污泥也就越来越少,这种转化率极高的菌种就是我们的治污秘诀。
山东水务环保集团始终坚持掌握核心技术与集成创新并行,这一举措为企业能够与全球技术发展保持同步,以国际视野实现自主创新创造了良好条件,为实现产品的永续竞争力提供强有力的保障。
广阔前景:为民造福乐在其中
多年来走过的治污之路,见证了一项新技术转化的艰难,山东水务环保集团的发展也并非一帆风顺。他们的一串足迹,记录了这个靠科技创新起家的环保企业所经历的与众不同的发展历程。
1997年,由于受到许多引进的国外技术在国内“水土不服”的影响,人们不免对这一行业的前景有些悲观,许多企业甚至改向其他行业发展。这是他们意识到:搞污水处理,必须要怀有一种社会责任和良心,否则很难坚持下去。为了青岛市的污水处理行业的兴起,他们咬紧牙关,决定将水处理环保产业做到底。这一年秋天,他们在新疆的库尔勒建起了山东水务公司的第一个污水处理站,在实践中边干边学,积累专业经验,迈出了影响企业未来发展的关键一步。
1998年,随着国家对环保产业逐渐重视,市场上出现了许多“克隆”的环保产品,被“克隆”的环保企业缺少专利保护,对于“克隆”现象无可奈何。对于“山东水务”,这又是一场不小的风暴。由于我国国情的特殊性,引进的意大利污水处理技术具有一定的局限性,从这一年起,他们加大了对于设备的研发和改进的投入,决心研究出自己的东西,以保护公司的发展不受别人侵害。结合实际应用中出现的问题,以期糅合外国的技术打造适应我国国情、环境的自己的环保技术。
1999年,山东水务环保公司上下齐心协力将产品批量推向国内市场,依靠不断积累的实际经验和声誉,他们又聚集了一批知名的环保专业人士和工程技术人员,与国际、国内众多高校、 科研机构国内著名市政研究院以及国内著名环保厂商进行战略合作,将技术与资本紧密结合,使企业在污水处理设备的研究、制造领域拥有了自己的特色和优势。
2000年10月,他们筹建的乌鲁木齐头屯河区污水处理工程竣工,该工程包含他们主打的MA515一体化污水处理设备40套,日处理能力可以达到3000—4000吨。这在企业所承建的污水处理项目中属于较大的工程,迄今运行状况较好,出水质量稳定达标。
2007年3月,他们在清华大学安装了一套地埋式延时曝气一体化污水处理设备,用于学生宿舍生活污水的处理。经过一段时间的试用,清华大学环境科学与工程系的专家在技术评估后给予充分评价,认为值得更多应用和推广。
2007年8月,他们申请表面曝气叶轮可升降式污水生物净化装置(实用新型专利),由于之前的曝气装置只能通过调节曝气时间来调节曝气量,而该专利则是根据污水水质的不同,通过升降曝气叶轮来更为灵活的调节曝气量,以使污水杂质得到更好的分解,污水得到更好净化。该专利报由国家知识产权局后于2008年8月通过审核并授权。
2008年7月国家知识产权局授予山东水务公司设置通气管道表面曝气叶轮可升降式污水生化装置实用新型专利。该专利系对设备进行进一步的改进创新,设置通气管的表面曝气叶轮可升降式污水生化装置能很好发挥曝气功能,净化处理效率高,无臭味;噪音小,机动灵活,不会造成二次污染,设置变频控制器控制减速电机,从而它可以连续、变速、间断工作,节能,运行管理费用低。
2009年10月,山东省对口支援三峡库区项目签约仪式在济南举行,山东省政府主持对口支援三峡库区项目签约仪式,国务院三峡办有关领导参观了MA515型设备,给予好评和认可,并建议三峡库区使用。同年,三峡库区生活污水处理工程正式启动,并且按时完工投入运行。
2009年12月,山东省质量技术监督局对公司各类产品组织专家评审,认定符合要求并颁发山东省企业产品执行标准登记证书。
2010年3月,山东水务环保集团的“双鱼”标志商标注册证申请成功,他们成为全国唯一一家具有设备注册商标的污水处理环保技术公司。
2010年6月,他们参加了全国高效节能联盟成立大会,作为其理事单位,与全国各地水处理同仁进行技术交流;在其开展的节能宣传周活动上,契合大会“节能减排”、“低碳校园”的理念,从宣传理念和普及知识到改进技术等各个方面入手,以新颖别致的宣传吸引各大高校后勤集团关注MA系列污水处理系统。
2011年10月,全国高效节能联盟第二届能源管理师培训班暨山东水务环保集团中国海洋大学MA515污水处理项目启动仪式成功举办,他们迈出了为高校提供环保节水服务的一大步。
2011年12月,他们申请一种倒伞型曝气叶轮(实用新型专利),在调试运行设备期间,发现之前的叶轮运转时使设备内曝气量不均,对此技术人员立即进行技术改进,使曝气效率大大提高,进而减少曝气时间,该专利在2012年8月通过国家知识产权局的审核。
2011年12月,山东水务环保集团被评定为2011年度山东省环保产品骨干企业。
2012年3月,山东省环境保护产业协会审核认定MA系列一体化污水处理设备在中水处理领域构造独特、效果突出,且技术具有唯一性,颁发山东省环保保护重点产品推荐证书。4月,中国环境保护产业协会水污水治理委员会推荐产品证书经委员会组织专家评议后颁发,认定MA系列一体化污水处理设备具有技术先进性、结构唯一性和工程实用性。
2012年8月,他们与中央民族大学合作的校园中水改造工程开工,该工程对民族大学四号学生公寓的生活污水进行处理,日处理量100吨左右。处理后的生活污水检验合格,达到国家中水回用标准,足以满足校园绿化、冲厕用水,节水效益显著。
2012年10月,新疆哈密惠康园小区污水处理样板工程开工,该工程主要针对小区生活污水进行处理达到回用标准,用于小区内树木的绿化用水。工程开工之时得到当地政协处和物业部门的鼎力支持和小区居民的极高赞扬。
2012年10月,北京中医药大学中水回用工程开工建造,该工程处理的是学生宿舍的污水,出水达到中水回用标准,可用于校园绿化、冲厕用水,一方面响应国家节能减排政策,另一方面极大的缓解了学校用水紧张消费高问题,得到了全校师生的一致好评。
实现双赢:做节水环保行业领跑者
三月初的一天,中国海洋大学校园又现开学的热闹。家住南方的大三学生小陈寒假返回校园时发现,以前黑乎乎的张村河变得清澈干净了。校园生态环境的新变化,主要得益于新建于学生公寓外的一个外表简洁、美观的生活污水处理站。
而这儿正是山东水务环保集团在青岛力推的治污还蓝天绿水工程的一个剪影。
在国内污水处理行业深陷“冰川期”的时候,谁还能笑傲江湖?从恶臭难闻,到排出清水养鱼,污水如何实现华丽“变身”?他们用自己的智慧和不懈的努力做到了。在这里,人们看到的处理站“吃的是污水,吐出来的却是清水。”
创新永无止境,不进则退。山东水务环保集团的决策者意识到“污水就是放错位置的资源”,他们认为,敢于担当只争朝夕,自主创新让我们拥有了领先同行的核心技术,也使得企业的产品在国内日益扩大的污水处理市场上独领风骚。
随着我国城镇化建设的进一步加快,污水处理行业将面临一个庞大市场的需求。“十一五”期间,我国在供水、污水处理、中水回用和排水、水污染防治等方面的总投资超过一万亿元。其中用于污水处理的投资超过4000亿元。截至2011年底,全国城镇污水处理厂全年累计处理污水393.13亿立方米,同比增加45.72亿立方米,增长13.12%。近年来,国内从事水处理的企业已开始意识到中国水处理市场的巨大潜力与行业本身的低风险和稳定性的特点,积极参与竞争,许多民营企业在近年继续大举进入污水处理项目的建设与经营等领域,并取得了一定的成绩。据预测,到2015年,全国水处理行业销售规模将超过2000亿元。随着环保越来越受到重视,以及我国对环境污染物的处理力度继续加大,国家对于环境方面的投入逐年增加,污水处理产业迎来发展的高峰期,但要在2030年达到城市污水处理占总量80%的目标,还要靠政府和产业界一道努力才能实现。
如今,山东水务环保集团自主研发推出的系列污水处理技术,已经引起许多地方环保部门和同行企业的关注。随着我国城镇化建设的进一步兴起,关系人民生活幸福指数的水资源环境问题越来越突出,这将催生出一个巨大的环保产业。他们希望凝聚着心血的MA515污水处理设备也能尽快遍布到那些不断受到污染的用水环境中,为宝贵的水资源合理节约和科学利用,使废水变清,造福社会,他们会以当年创业的激情来鞭策自己,在中国未来广大的污水治理利用和节水市场上,继续做水资源环保行业科技创新的领跑者!
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