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水行业技术创新的三个类型:“兔、马、象”

来 源:中华水网摘自网络   发布时间:2019-01-19 移动版

几乎在每个行业,创新的传播都依旧是一个巨大的挑战,这其中包括了新政策和技术的传播。在水行业,创新技术需要克服什么障碍才能获得成功?

在世界水大会上,国际水协高级副主席Sudhir Murthy博士则从大型公共事业部门的角度出发,指出污水厂有不同的资产类型,有不同的创新周期。管理人员引入新技术的时候,要将这因素考虑在内,并最终成功完成污水厂的升级,即用更少的能源和资源处理更多的污水。

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IWA高级副主席Sudhir Murthy博士

Sudhir Murthy博士目前是一家新成立的清洁技术公司NEWhub的首席执行官。该公司帮助公用事业单位和水务公司管理内部创新流程并将新技术商业化。在此之前,他在美国华盛顿特区水务公司DC Water担任创新总监,负责新技术的开发、应用和商业化,这些技术总价值近10亿美元。

三个层次的水创新

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在报告开头,Murphy博士首先用一组比喻来定义不同类型的水创新,他将水技术分为三类:大象、马和兔子。

“大象”指的是那些钢筋混凝土的水务资产,例如大坝和厂的反应池。这些技术具有持久性,,虽然技术酝酿可能长达10年,但它可以持续用上100年,不会轻易过时。它们需要很长时间才能进化,因此它们的创新周期也大不相同。

“马”指的是机械设备,例如泵、电机、搅拌机和格栅等。就像马一样,这些设备的寿命一般在20-25年左右。

“兔子”指的是那些传感器、分析仪器、人工智能、手机应用程序等一些智慧水务技术。我们一般称这些技术为“后工业革命”的产物,其准备时间可以快至数月,而且几年后就会过时,就像我们的手机一样,很多时候用不过5年。

水务公司的人经常会将这三类资产混淆:有时错将“兔子”当做“大象”,有时错将“大象”当“兔子”,错误估计可以实施投产的时间。目前水务公司的采购制度往往没有与时俱进地管理好这三种不同的“动物”。而目前的激励机制,例如专利法规,往往只是针对那些“马匹”——因为专利年限一般在20年,却并没有为“大象”和“兔子”订制的保护法规。

如何才算一名称职的水务公司创新经理呢?Murphy博士表示创新经理要做的是就将这三种类型的资产技术融合到一起,作为一个整体来运作。只有将这三类资产联系到一起,才能更好地体现技术创新的价值。

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污水处理密集化

Murphy博士接着谈到了污水处理的密集化趋势。他说如果你新建一座污水厂,你往往希望它比现在的工艺技术占地面积更小、能耗更低、处理能力更强、功能更多。他称这种概念为“密集化”(intensification)。密集化概念意味着要将工艺压缩浓缩,Markvan Loosdrecht教授提及的MBR工艺就是一个典型例子。在过去十多年里,Murphy博士和他的团队在DC Water研究的内容就是如何在空间和能耗之间找到交汇点——在更少的空间内用更少的能耗处理污水。

他认为传感器和智能系统的引入是十分关键,而污水处理要实现真正的密集化,需要改善限制工艺表现的那些物理因素。他说DC Water在水创新上花费了超过10亿美元,每一个新技术的采纳都跟物理因素有关。传感器和工艺控制能帮助运行团队和决策层更好地理解这些物理因素,从而找到技术契合点。

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DC Water的Blue Plains污水厂

他认为污水处理的密集化进程有三大主题,包括了物理因素的改善、传感器控制和生物选择。他之前带领的团队的工作本质是将这三者的整合。他随后举了几个基于物理创新的例子,例如热水解解决的是的粘度问题,污泥脱水涉及的物理问题则包括絮凝、重力、可压缩性等,厌氧氨氧化菌可以通过旋流分离器或者筛网格栅选择性地得到富集。当弄懂这些物理问题之后,污水厂的处理能力能得到大幅提高,升幅可达100-200%。

横向创新

Murphy博士说,基于物理因素的创新有一个重要特点在于它是一种横向创新,而不是垂直创新。在垂直创新的模式里,因为环环相扣,所以一个过时的部件可能会推迟整个设备或技术的更新换代。而横向创新的思维模式更适合水处理行业:因为反应池、机械设备和智能仪表有着不同的生命周期,因此应该对它们采用不同的发展步伐。也只有这样才能帮助我们了解水行业的创新内涵,而不是像过去一样只会抱怨水处理创新速度整体偏慢。

他以inDENSE™技术为例做了进一步阐述:inDENSE™是DEMON厌氧氨氧化工艺使用的水力旋流器(hydrocyclone)在生物除磷、改善污泥沉降性能、提高处理能力方面的延伸应用。它对二沉池排出的污泥进行筛选,将沉降性能好的污泥颗粒回流到生物反应器中。在不改变原工艺的条件下(如传统的连续式活性污泥工艺),inDENSE™大大提高污泥体积指数(SVI)的表现,无需新增二沉池就能解决混合悬浮固体沉降性差的问题。在Murphy博士看来,inDENSE™的一大优点就是可以与垂直方向的各种其他工艺相结合,包括SBR、IFAS、MBR以及最常见的A2O工艺,而且适用于不同的处理规模。

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