金達萊:以最小成本治理污染
來源:中國環(huán)境報 閱讀:4320 更新時間:2011-12-07 09:57江西金達萊公司成了某國際組織重大項目的長期供應商。這到底是麻雀變鳳凰的傳奇,還是一家專注企業(yè)本該迎來的厚積薄發(fā)?
1.為何能中標國際重大項目? 創(chuàng)造中國水處理設備大規(guī)模成套出口的先例
2011年4月,經(jīng)過10個月的漫長等待和嚴格的樣機審核,金達萊收到了第一批訂單,為某國際機構提供設備。之后的一個月內,金達萊又陸續(xù)收到三四個訂單,他們必須馬不停蹄地生產,滿足接踵而至的訂單需求。
這家國際機構為何選中偏居內陸的金達萊呢?
2010年1月,這家國際機構在選擇污水處理設備時,向其在天津的一家長期供應商邀標。幾經(jīng)周折,這家供應商通過中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會找到金達萊。在看了金達萊的技術標準、要求之后,認為其與業(yè)主要求不謀而合,決定與金達萊聯(lián)合競標。
最后留給金達萊準備技術材料和標書的時間只有20余天。時間太短了,但金達萊還是很有信心,認為可以按照標書要求制造設備。20天,金達萊團隊準備了幾百頁的標書材料。
經(jīng)過10個月的漫長等待后,結果公布,金達萊中標了。
為何能中標?金達萊項目經(jīng)理陶琨分析認為,這家國際組織的項目需求與金達萊的產品非常吻合。比如,標書要求技術設備高度集成化,設備要便于攜帶,適合野外使用。而設備高度集成化正是金達萊多年來的突破,污水處理設備不再是工程土建,而是標準化產品。標書要求污水資源化的意圖也與金達萊的理念不謀而合,野外作業(yè)大都在環(huán)境惡劣的地方,回用中水非常重要,中水要能回用沖廁、沖洗設備等。
之后,金達萊按要求制作樣機。2010年10月,業(yè)主指派制作標書的專家來到位于江西南昌的金達萊園區(qū),考察樣機和試運行情況??疾煊昧苏恢艿臅r間,內容非常精細,包括設備零件品牌、參數(shù)、設計等各方面,問題也問得很仔細。在那一周時間內,專家?guī)缀醵际窃缟?點來,晚上6點走。一個星期后,專家對金達萊的設備非常認可,認為比標書上的表述還要好,并指出很多設計理念比他們想象的還超前。
經(jīng)過如此嚴格的考察,專家對金達萊的設備非常滿意,回去3天就做出了回復,并且把原來標書中規(guī)定的提供300套設備、3年供貨兩年維護改成了提供500套設備、5年供貨5年維護。
業(yè)界權威人士評價,中國水處理集成裝備大規(guī)模成套出口極具示范意義,這說明金達萊設備被西方主流社會所接納。以前中國大部分都是進口環(huán)保設備,這次中標不僅是金達萊自身的光榮,也改變了西方國家對中國環(huán)保設備的印象,這表明,中國的設備也能滿足高端市場需求。
2.污水處理真可以不排泥? 改變傳統(tǒng)理論研制出顛覆性技術,將研發(fā)重點放在消除MBR工藝的缺陷上
金達萊為何能被這家國際機構選中?記者了解到,被認可的是金達萊的核心技術4S—MBR技術,這是對常規(guī)MBR技術的全面提升和改造,改變了傳統(tǒng)的好氧理論,堪稱治水的突破之舉。
國家統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示,廢水大致分兩大類,有機廢水占廢水排放總量的90%,余下的10%是重金屬廢水。金達萊的研發(fā)重點就鎖定這兩個方向,并均有所突破。在有機廢水方面,金達萊研制出4S—MBR技術;在重金屬廢水方面也有重金屬資源回收技術。
一般MBR為好氧MBR,但存在一些缺陷,比如,高效的同時也高耗能,能耗為一般生物工藝的2~3倍;會排放污泥,形成二次污染,難以實現(xiàn)全自控;難以同步脫氮除磷。
金達萊潛心進行MBR工藝創(chuàng)新,將研發(fā)重點放在消除MBR工藝的缺陷上,比如,高耗能的問題能不能解決?能不能少排泥甚至不排泥?這些目標支持著金達萊的研發(fā),通過一次又一次的試驗,歷經(jīng)幾年的投入和試驗,不斷以猜想推進技術研發(fā),終于研制成功4S—MBR。
好氧MBR的主要問題是能耗高,因為需要不停地曝氣,曝氣就是污水處理的最大能耗。當時,金達萊提出一個假設,盡量減少曝氣行不行?可曝氣量減小了又擔心水質問題,關鍵是化學需氧量和氨氮兩大指標,因為氨氮消耗需要用氧。但結果顯示,減小曝氣量后,不僅化學需氧量降低了,氨氮也降低了。追根溯源發(fā)現(xiàn),氨氮要在好氧情況下曝氣轉換成硝酸鹽,氧消耗量很大。但是,氨氮也同樣可以在厭氧的情況下,通過厭氧氨氧化實現(xiàn)降解。
4S—MBR技術堪稱對傳統(tǒng)膜技術的顛覆,改變了好氧處理有機廢水的傳統(tǒng)工藝,可以使用兼氧處理污水。實際上,兼氧工藝是在一次意外中發(fā)現(xiàn)的。有一次,工人在組裝設備時少裝了一個零件,設備裝好后,出水溶解氧濃度小于0.5mg/L,并且不排放污泥,當時大家都很奇怪到底是怎么回事。金達萊公司注重技術研究,自然不會放過這個“意外”,繼續(xù)深入研究,發(fā)現(xiàn)了兼氧MBR一系列新的技術特點。
比起傳統(tǒng)工藝,4S—MBR技術不僅成功實現(xiàn)了兼氧MBR,還成功實現(xiàn)污泥近零排放、污水氣化除磷和同步脫氮,這些意義尤其深遠。
隨著污水處理廠的普及,污泥已成公害,各地為采取什么工藝處置污泥進行了喋喋不休的爭論,污泥引發(fā)的環(huán)境問題正在加速擴散。4S—MBR技術卻實現(xiàn)了不排泥,可以通過復合菌的共存、競爭原理有效抑制污泥持續(xù)增長。經(jīng)中國環(huán)境科學院檢測,4S—MBR技術工藝中形成了70%的優(yōu)勢菌種。因此,代謝過程中優(yōu)勢菌吃掉弱勢菌,只產生水、二氧化碳和微量元素,實現(xiàn)污泥近零排放。
在污水處理過程中,污泥泥齡越長,水質處理效果越好,但污泥停留時磷會不斷被釋放,兩者的處理存在矛盾。金達萊在研究中發(fā)現(xiàn),磷有氣化現(xiàn)象。在某種特殊的狀態(tài)下磷可變成磷化氫進入大氣參與自然界的大循環(huán),但在原有的好氧MBR狀態(tài)下無法轉換。后來,金達萊發(fā)現(xiàn)在兼氧狀態(tài)下可以實現(xiàn)這樣的轉換,兼而有之但以缺氧為主。
就這樣,金達萊把從實驗過程中發(fā)現(xiàn)的偶然現(xiàn)象慢慢上升到理論高度,并穩(wěn)定實現(xiàn)了這些突破,實現(xiàn)了以最小成本、最簡便快速的方式治污。
3.是什么驅動著企業(yè)鐘情研發(fā)? 現(xiàn)實有太多的新問題需要解決,急需為農村水環(huán)境治理找出路
如此吻合國際項目需求,源于金達萊對未來水處理趨勢的判斷——污水必須資源化利用。但怎么實現(xiàn)資源化利用?金達萊早就做出判斷,國外污水處理已經(jīng)開始從大集中向小集中發(fā)展,這也是中國未來的發(fā)展趨勢。為了順應這種趨勢,金達萊對有機廢水處理提出3點主張:污水處理并資源化、大集中向小集中過渡、設備快速批量化生產趨勢。
傳統(tǒng)的大集中污水處理需要長距離管網(wǎng)輸送,存在工程投資大、處理后水回用不方便等缺點。把一個大型污水處理廠分成幾個小型污水處理站,可以有效減少污水管網(wǎng)的投資費用。開發(fā)小集中污水處理便于污水就地處理、就地回用,帶來顯著的經(jīng)濟效益。金達萊認為,小集中的關鍵是設備集成化。
快速批量化生產設備是金達萊幾年來的研究重點,也是當初建設研發(fā)中心的驅動力。事實證明,金達萊的判斷是正確的。未來分散點治理、農村水環(huán)境治理等需求量很大,因為規(guī)模不同,對設備的需求數(shù)量也不同,所以企業(yè)必須要有批量化快速生產的能力。
回想2005年,金達萊舉多年積累,投入3000萬元建立研發(fā)中心,希望改變環(huán)保企業(yè)作坊式的傳統(tǒng)生產模式,像汽車生產線一樣,開發(fā)出標準化的生產流程。
民營企業(yè)將研發(fā)作為戰(zhàn)略重點,當時很多人不理解,萬一研發(fā)失敗,投資不是打水漂了嗎?小企業(yè)為什么要去做整個行業(yè)應該做的事?
因為現(xiàn)實有太多的新問題需要解決,而這些問題是權威的書本和理論解決不了的。當時金達萊在具體的污水處理項目中碰到很多問題,完全照搬書本上的參數(shù)公式做,根本達不到標準要求。那時候雖然做了很多改進,結果會好一點但沒有根本解決問題,實踐證明書本上的東西并不完全正確。
為什么書本上的知識不管用?這個問題困擾著公司研發(fā)團隊。最后,他們頓悟了——隨著經(jīng)濟發(fā)展,污染物在不斷變化,種類在變,生產原料也在變,老的處理工藝就不適應新的污染情況了。但到目前為止,我們國家的環(huán)保處理技術思路主要還是延用幾十年前的,變化不大,在某些領域難以適應現(xiàn)在的污染特點,關鍵原因在這里。
比如,國內環(huán)境工程領域普遍被一種定理所左右,即處理1公斤化學需氧量一定會產生一定量的有機剩余污泥。業(yè)界習慣了這種思維,公司研發(fā)人員當初也是學這些理論出來的,但解決現(xiàn)實問題的動力激勵著他們,不斷嘗試、不斷創(chuàng)新,不斷否定所謂公理。最終,研制出有別于傳統(tǒng)理論的、不排有機剩余污泥的4S—MBR新工藝。
當時建研發(fā)中心有兩個目的:一是研究用什么技術可以替代傳統(tǒng)的沉淀方法處理污水,現(xiàn)在這一問題已經(jīng)解決了,就是4S—MBR膜技術;二是希望研發(fā)解決共性問題的技術產品,這套技術最開始被用來處理生活污水,后來又被用來處理其他廢水,包括制藥廢水、皮革廢水、印染廢水、養(yǎng)殖廢水等,結果發(fā)現(xiàn)都有效。這樣,金達萊突破了膜的使用范圍,即膜不僅能處理生活污水,還能處理一系列工業(yè)廢水,適應性非常強。
到底這套技術的奧秘在哪?公司負責人解釋說,有人問,我們用的什么膜?其實技術的關鍵不在膜,任何膜都可以用,關鍵在于微生物和膜的結合,在于微生物。金達萊公司董事長廖志民謙虛地說:“我們只是形成了一種微生物的生長環(huán)境,細菌特別喜歡吃那種不太容易被生物降解的有機物。其實就是我膽子大,不排泥自然就會形成這樣一種細菌,因為細菌濃度一高,有些菌種就會變異。”
實際上,4S-MBR最大的意義是對農村水環(huán)境治理的貢獻。有資料顯示,目前,我國農村生活污水年排放量為80億~90億噸,96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。農村生活污水具有量大面廣、有機物濃度偏高、日變化系數(shù)大、間歇排放、控制困難等特點,未經(jīng)處理的生活污水肆意排放,嚴重污染農村生態(tài)環(huán)境,直接威脅廣大農民群眾的身體健康,阻礙農村經(jīng)濟發(fā)展。
農村生活污水到底怎樣才能治好的問題考驗著管理層和整個業(yè)界。這個分散的市場如果用常規(guī)技術治理肯定不現(xiàn)實,因為常規(guī)技術需要做工程,需要專人看守,一個人不行,還得倒班,所以最起碼需要兩個人,但是技術人員誰愿意長期呆在農村?
而金達萊的技術能夠解決這個問題。公司負責人介紹說:“我們的產品安裝之后不需專人值守,一般兩個月去看一次,一次只需10分鐘就行了,所以金達萊的貢獻在于將環(huán)保設備變成標準化、系列化的東西,像生產汽車一樣,每個螺絲每個零件都可以實現(xiàn)標準化生產,這是對產業(yè)的突破。”
4.不要迷戀國外技術 中國面臨復合式、壓縮式的污染問題,國外企業(yè)缺少中國這樣的練兵場
雖然主流社會一直迷信國外技術,認為國外技術就是先進,而現(xiàn)實卻給予業(yè)界沉重的打擊,國外技術普遍存在水土不服的問題。中國面臨復合式、壓縮式的污染問題,需要能迅速解決環(huán)境問題的方案。比如,在垃圾滲濾液處理領域,雖然從國外引進了很多設施,但能夠穩(wěn)定達標運行的并不多。國外技術在中國“服役”總有點捉襟見肘,在其他環(huán)境治理領域也不乏相關案例。
一段時期以來,清華大學常務副校長陳吉寧也在不同場合提出了這一問題,他說:“在水治理方面,目前我國基本上復制歐美模式。值得思考的是,這種模式能不能有效解決我國的問題,是不是可持續(xù)的?”
陳吉寧的憂慮來自于現(xiàn)實,與發(fā)達國家的發(fā)展階段相比,我國目前面臨的城市化、工業(yè)化雙重壓力是歐美國家都不曾經(jīng)歷過的;我們遭遇的不少治污難題是發(fā)達國家發(fā)展過程中不曾遇到的,事實上沒有可以借鑒的經(jīng)驗。
陳吉寧和他的團隊做過相關研究,認為與歐美發(fā)達國家相比,在類似的城市化、工業(yè)化階段,我國面臨幾乎雙十倍于歐美發(fā)達國家的資源、環(huán)境壓力。“如果單純依靠治理技術,需要大約10倍的技術進步空間才有可能應對;相應的,如果沒有這樣的技術進步空間,我們復制歐美治理的模式就不能算成功,甚至還有較大的環(huán)境風險。”
潛心研究中國各種廢水的金達萊也較早意識到這個問題。金達萊研發(fā)團隊接受記者采訪時說,不要以為國外每一項工藝都好,因為歐美環(huán)保公司的技術基本都是幾十年前的傳統(tǒng)技術,伴隨著產業(yè)轉移,污染也轉移到中國等新興國家了,中國面臨著新的、復合式、壓縮式的污染問題。國外企業(yè)缺乏針對中國特殊污染問題的實踐,所以技術就很難適應中國的問題了。
2004年,金達萊在業(yè)界較早將企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略定位到研發(fā),企業(yè)總部也從深圳搬到內陸省份江西,伴隨著產業(yè)轉移、中部崛起,內陸省份的環(huán)境問題將更加復雜,很多現(xiàn)實問題迫切需要解決,金達萊希望創(chuàng)造研發(fā)—工業(yè)化生產—投入市場的技術短流程。
為技術問題舉一反三的金達萊研發(fā)團隊談到中國的環(huán)境問題時,卻非常急迫,他們認為中國目前急需能迅速解決環(huán)境問題的方案,能不走冤枉路、不耽誤治污的解決方案。
金達萊驕傲的是,4S—MBR技術顛覆了一個事實,以前所有的污水處理工藝都是從國外進口的,但是這套兼氧MBR工藝產自中國,是最先由中國企業(yè)提出來的,現(xiàn)在在美國、日本、歐盟、印度都有發(fā)明專利。