金达莱:以最小成本治理污染
来源:中国环境报 阅读:4403 更新时间:2011-12-07 09:57江西金达莱公司成了某国际组织重大项目的长期供应商。这到底是麻雀变凤凰的传奇,还是一家专注企业本该迎来的厚积薄发?
1.为何能中标国际重大项目? 创造中国水处理设备大规模成套出口的先例
2011年4月,经过10个月的漫长等待和严格的样机审核,金达莱收到了第一批订单,为某国际机构提供设备。之后的一个月内,金达莱又陆续收到三四个订单,他们必须马不停蹄地生产,满足接踵而至的订单需求。
这家国际机构为何选中偏居内陆的金达莱呢?
2010年1月,这家国际机构在选择污水处理设备时,向其在天津的一家长期供应商邀标。几经周折,这家供应商通过中国环保产业协会找到金达莱。在看了金达莱的技术标准、要求之后,认为其与业主要求不谋而合,决定与金达莱联合竞标。
最后留给金达莱准备技术材料和标书的时间只有20余天。时间太短了,但金达莱还是很有信心,认为可以按照标书要求制造设备。20天,金达莱团队准备了几百页的标书材料。
经过10个月的漫长等待后,结果公布,金达莱中标了。
为何能中标?金达莱项目经理陶琨分析认为,这家国际组织的项目需求与金达莱的产品非常吻合。比如,标书要求技术设备高度集成化,设备要便于携带,适合野外使用。而设备高度集成化正是金达莱多年来的突破,污水处理设备不再是工程土建,而是标准化产品。标书要求污水资源化的意图也与金达莱的理念不谋而合,野外作业大都在环境恶劣的地方,回用中水非常重要,中水要能回用冲厕、冲洗设备等。
之后,金达莱按要求制作样机。2010年10月,业主指派制作标书的专家来到位于江西南昌的金达莱园区,考察样机和试运行情况。考察用了整整一周的时间,内容非常精细,包括设备零件品牌、参数、设计等各方面,问题也问得很仔细。在那一周时间内,专家几乎都是早上8点来,晚上6点走。一个星期后,专家对金达莱的设备非常认可,认为比标书上的表述还要好,并指出很多设计理念比他们想象的还超前。
经过如此严格的考察,专家对金达莱的设备非常满意,回去3天就做出了回复,并且把原来标书中规定的提供300套设备、3年供货两年维护改成了提供500套设备、5年供货5年维护。
业界权威人士评价,中国水处理集成装备大规模成套出口极具示范意义,这说明金达莱设备被西方主流社会所接纳。以前中国大部分都是进口环保设备,这次中标不仅是金达莱自身的光荣,也改变了西方国家对中国环保设备的印象,这表明,中国的设备也能满足高端市场需求。
2.污水处理真可以不排泥? 改变传统理论研制出颠覆性技术,将研发重点放在消除MBR工艺的缺陷上
金达莱为何能被这家国际机构选中?记者了解到,被认可的是金达莱的核心技术4S—MBR技术,这是对常规MBR技术的全面提升和改造,改变了传统的好氧理论,堪称治水的突破之举。
国家统计年鉴数据显示,废水大致分两大类,有机废水占废水排放总量的90%,余下的10%是重金属废水。金达莱的研发重点就锁定这两个方向,并均有所突破。在有机废水方面,金达莱研制出4S—MBR技术;在重金属废水方面也有重金属资源回收技术。
一般MBR为好氧MBR,但存在一些缺陷,比如,高效的同时也高耗能,能耗为一般生物工艺的2~3倍;会排放污泥,形成二次污染,难以实现全自控;难以同步脱氮除磷。
金达莱潜心进行MBR工艺创新,将研发重点放在消除MBR工艺的缺陷上,比如,高耗能的问题能不能解决?能不能少排泥甚至不排泥?这些目标支持着金达莱的研发,通过一次又一次的试验,历经几年的投入和试验,不断以猜想推进技术研发,终于研制成功4S—MBR。
好氧MBR的主要问题是能耗高,因为需要不停地曝气,曝气就是污水处理的最大能耗。当时,金达莱提出一个假设,尽量减少曝气行不行?可曝气量减小了又担心水质问题,关键是化学需氧量和氨氮两大指标,因为氨氮消耗需要用氧。但结果显示,减小曝气量后,不仅化学需氧量降低了,氨氮也降低了。追根溯源发现,氨氮要在好氧情况下曝气转换成硝酸盐,氧消耗量很大。但是,氨氮也同样可以在厌氧的情况下,通过厌氧氨氧化实现降解。
4S—MBR技术堪称对传统膜技术的颠覆,改变了好氧处理有机废水的传统工艺,可以使用兼氧处理污水。实际上,兼氧工艺是在一次意外中发现的。有一次,工人在组装设备时少装了一个零件,设备装好后,出水溶解氧浓度小于0.5mg/L,并且不排放污泥,当时大家都很奇怪到底是怎么回事。金达莱公司注重技术研究,自然不会放过这个“意外”,继续深入研究,发现了兼氧MBR一系列新的技术特点。
比起传统工艺,4S—MBR技术不仅成功实现了兼氧MBR,还成功实现污泥近零排放、污水气化除磷和同步脱氮,这些意义尤其深远。
随着污水处理厂的普及,污泥已成公害,各地为采取什么工艺处置污泥进行了喋喋不休的争论,污泥引发的环境问题正在加速扩散。4S—MBR技术却实现了不排泥,可以通过复合菌的共存、竞争原理有效抑制污泥持续增长。经中国环境科学院检测,4S—MBR技术工艺中形成了70%的优势菌种。因此,代谢过程中优势菌吃掉弱势菌,只产生水、二氧化碳和微量元素,实现污泥近零排放。
在污水处理过程中,污泥泥龄越长,水质处理效果越好,但污泥停留时磷会不断被释放,两者的处理存在矛盾。金达莱在研究中发现,磷有气化现象。在某种特殊的状态下磷可变成磷化氢进入大气参与自然界的大循环,但在原有的好氧MBR状态下无法转换。后来,金达莱发现在兼氧状态下可以实现这样的转换,兼而有之但以缺氧为主。
就这样,金达莱把从实验过程中发现的偶然现象慢慢上升到理论高度,并稳定实现了这些突破,实现了以最小成本、最简便快速的方式治污。
3.是什么驱动着企业钟情研发? 现实有太多的新问题需要解决,急需为农村水环境治理找出路
如此吻合国际项目需求,源于金达莱对未来水处理趋势的判断——污水必须资源化利用。但怎么实现资源化利用?金达莱早就做出判断,国外污水处理已经开始从大集中向小集中发展,这也是中国未来的发展趋势。为了顺应这种趋势,金达莱对有机废水处理提出3点主张:污水处理并资源化、大集中向小集中过渡、设备快速批量化生产趋势。
传统的大集中污水处理需要长距离管网输送,存在工程投资大、处理后水回用不方便等缺点。把一个大型污水处理厂分成几个小型污水处理站,可以有效减少污水管网的投资费用。开发小集中污水处理便于污水就地处理、就地回用,带来显著的经济效益。金达莱认为,小集中的关键是设备集成化。
快速批量化生产设备是金达莱几年来的研究重点,也是当初建设研发中心的驱动力。事实证明,金达莱的判断是正确的。未来分散点治理、农村水环境治理等需求量很大,因为规模不同,对设备的需求数量也不同,所以企业必须要有批量化快速生产的能力。
回想2005年,金达莱举多年积累,投入3000万元建立研发中心,希望改变环保企业作坊式的传统生产模式,像汽车生产线一样,开发出标准化的生产流程。
民营企业将研发作为战略重点,当时很多人不理解,万一研发失败,投资不是打水漂了吗?小企业为什么要去做整个行业应该做的事?
因为现实有太多的新问题需要解决,而这些问题是权威的书本和理论解决不了的。当时金达莱在具体的污水处理项目中碰到很多问题,完全照搬书本上的参数公式做,根本达不到标准要求。那时候虽然做了很多改进,结果会好一点但没有根本解决问题,实践证明书本上的东西并不完全正确。
为什么书本上的知识不管用?这个问题困扰着公司研发团队。最后,他们顿悟了——随着经济发展,污染物在不断变化,种类在变,生产原料也在变,老的处理工艺就不适应新的污染情况了。但到目前为止,我们国家的环保处理技术思路主要还是延用几十年前的,变化不大,在某些领域难以适应现在的污染特点,关键原因在这里。
比如,国内环境工程领域普遍被一种定理所左右,即处理1公斤化学需氧量一定会产生一定量的有机剩余污泥。业界习惯了这种思维,公司研发人员当初也是学这些理论出来的,但解决现实问题的动力激励着他们,不断尝试、不断创新,不断否定所谓公理。最终,研制出有别于传统理论的、不排有机剩余污泥的4S—MBR新工艺。
当时建研发中心有两个目的:一是研究用什么技术可以替代传统的沉淀方法处理污水,现在这一问题已经解决了,就是4S—MBR膜技术;二是希望研发解决共性问题的技术产品,这套技术最开始被用来处理生活污水,后来又被用来处理其他废水,包括制药废水、皮革废水、印染废水、养殖废水等,结果发现都有效。这样,金达莱突破了膜的使用范围,即膜不仅能处理生活污水,还能处理一系列工业废水,适应性非常强。
到底这套技术的奥秘在哪?公司负责人解释说,有人问,我们用的什么膜?其实技术的关键不在膜,任何膜都可以用,关键在于微生物和膜的结合,在于微生物。金达莱公司董事长廖志民谦虚地说:“我们只是形成了一种微生物的生长环境,细菌特别喜欢吃那种不太容易被生物降解的有机物。其实就是我胆子大,不排泥自然就会形成这样一种细菌,因为细菌浓度一高,有些菌种就会变异。”
实际上,4S-MBR最大的意义是对农村水环境治理的贡献。有资料显示,目前,我国农村生活污水年排放量为80亿~90亿吨,96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统。农村生活污水具有量大面广、有机物浓度偏高、日变化系数大、间歇排放、控制困难等特点,未经处理的生活污水肆意排放,严重污染农村生态环境,直接威胁广大农民群众的身体健康,阻碍农村经济发展。
农村生活污水到底怎样才能治好的问题考验着管理层和整个业界。这个分散的市场如果用常规技术治理肯定不现实,因为常规技术需要做工程,需要专人看守,一个人不行,还得倒班,所以最起码需要两个人,但是技术人员谁愿意长期呆在农村?
而金达莱的技术能够解决这个问题。公司负责人介绍说:“我们的产品安装之后不需专人值守,一般两个月去看一次,一次只需10分钟就行了,所以金达莱的贡献在于将环保设备变成标准化、系列化的东西,像生产汽车一样,每个螺丝每个零件都可以实现标准化生产,这是对产业的突破。”
4.不要迷恋国外技术 中国面临复合式、压缩式的污染问题,国外企业缺少中国这样的练兵场
虽然主流社会一直迷信国外技术,认为国外技术就是先进,而现实却给予业界沉重的打击,国外技术普遍存在水土不服的问题。中国面临复合式、压缩式的污染问题,需要能迅速解决环境问题的方案。比如,在垃圾渗滤液处理领域,虽然从国外引进了很多设施,但能够稳定达标运行的并不多。国外技术在中国“服役”总有点捉襟见肘,在其他环境治理领域也不乏相关案例。
一段时期以来,清华大学常务副校长陈吉宁也在不同场合提出了这一问题,他说:“在水治理方面,目前我国基本上复制欧美模式。值得思考的是,这种模式能不能有效解决我国的问题,是不是可持续的?”
陈吉宁的忧虑来自于现实,与发达国家的发展阶段相比,我国目前面临的城市化、工业化双重压力是欧美国家都不曾经历过的;我们遭遇的不少治污难题是发达国家发展过程中不曾遇到的,事实上没有可以借鉴的经验。
陈吉宁和他的团队做过相关研究,认为与欧美发达国家相比,在类似的城市化、工业化阶段,我国面临几乎双十倍于欧美发达国家的资源、环境压力。“如果单纯依靠治理技术,需要大约10倍的技术进步空间才有可能应对;相应的,如果没有这样的技术进步空间,我们复制欧美治理的模式就不能算成功,甚至还有较大的环境风险。”
潜心研究中国各种废水的金达莱也较早意识到这个问题。金达莱研发团队接受记者采访时说,不要以为国外每一项工艺都好,因为欧美环保公司的技术基本都是几十年前的传统技术,伴随着产业转移,污染也转移到中国等新兴国家了,中国面临着新的、复合式、压缩式的污染问题。国外企业缺乏针对中国特殊污染问题的实践,所以技术就很难适应中国的问题了。
2004年,金达莱在业界较早将企业发展战略定位到研发,企业总部也从深圳搬到内陆省份江西,伴随着产业转移、中部崛起,内陆省份的环境问题将更加复杂,很多现实问题迫切需要解决,金达莱希望创造研发—工业化生产—投入市场的技术短流程。
为技术问题举一反三的金达莱研发团队谈到中国的环境问题时,却非常急迫,他们认为中国目前急需能迅速解决环境问题的方案,能不走冤枉路、不耽误治污的解决方案。
金达莱骄傲的是,4S—MBR技术颠覆了一个事实,以前所有的污水处理工艺都是从国外进口的,但是这套兼氧MBR工艺产自中国,是最先由中国企业提出来的,现在在美国、日本、欧盟、印度都有发明专利。