焦点提醒：原生、发源、进化，百年活性污泥法极简立异史 媒介：这个问题触及到情况庇护和污水处置范畴的成长过程，从原生、发源、进化三个角度来切磋活性污泥法的极简立异史。 起首，从原生的角度来看，活性污泥法能够追溯到19世纪末和20世纪初，那时的人们最先意想到工业废水对情况的风险，并最先寻觅处理方案。活性污泥法在这类布景下应运而生，它经由过程操纵微生物降解无机污染物的道理，将污染物转化为无害的物资，从而到达净化废水的目标。 其次，从发源的角度来看，活性污泥法的发源能够追溯到1914年，那时英国人发现了这类方式。活性污泥法最后的设想目标是为领会决伦敦泰晤士河的污染问题，它经由过程将废水引入一个装有活性污泥的反映器中，操纵微生物降解无机污染物的道理，将污染物转化为无害的物资，从而到达净化废水的目标。 最初，从进化的角度来看，活性污泥法履历了多个阶段的成长和改良。跟着科学手艺的不竭前进和环保尺度的不竭提高，活性污泥法也不竭地进行改良和立异。例如，现代的活性污泥法凡是采取曝气池和沉淀池相连系的设想，经由过程节制曝气时候和曝气量来调理微生物的发展和代谢，从而到达更好的净化结果。 总之，活性污泥法作为一项有用的污水处置手艺，已履历了百年的成长过程。在这个进程中，它履历了多个阶段的成长和改良，不竭顺应着环保需求的转变。在将来，跟着环保尺度的不竭提高和科学手艺的不竭前进，活性污泥法将继续进行改良和立异，以更好地庇护情况和人类健康。 12月12日，“我是产物”牵手上海东区污水处置厂(以下简称“东区厂”)，我第一次无机会走进本身财产的百年，走近活性污泥法的百年。 “这个曝气池，我师父他们都叫作台阁，我也不清晰究竟是甚么意义，无从考据了，或许是上海话独有的语音化过来的，每次听到总能感触感染到那一代环保人的高雅。”何部长边走边给我讲述着那些不起眼，却只要我们环保人材能听得懂的浪漫。 上海东区污水处置厂，1923年开工扶植，1926年通水运营，是中国最早的城市污水厂之一，是履历革命炮火幸存下来亚洲汗青最悠长的污水厂之一。解放后在50年月、60年月、80年月、90年月履历五次扩建革新，逾越百年过程，其工艺流程的完全性和修建物的无缺性在中国甚至亚洲都很罕有，与其同时期初期的污水厂年夜多因为各种汗青缘由已不复具有了。 我想“台阁”多是融会了租界期间英国人和现代上海人各自浪漫的一个名称吧。 在曝气池的东北角，有一个工人办公憩息的斗室间，是与池体共建的三层小楼，超出跨越池体的一层，应当就是“阁”意象的来历，它的造型天然没有外滩建筑群那末奢华，但带有更切近在糊口的汗青风味。 东区厂开工扶植的1923年，恰好是英国粹者Ardern和Lockett经由过程尝试发现活性污泥工艺以后的第10年，能够公道猜想，我眼前的这位“台阁”，年夜体就是百年活性污泥法最后发现时的样子。 我拉住何部长问东问西、点点滴滴，工艺、池体、管道、装备、仪表，在保留无缺但班驳的遗址、古物中，寻觅100年前活性污泥法的模样。 这类感情上的纽带是“我是产物”联袂东区厂的缘由之一。而在此之上，两者内容内在之间的联系是更值得我们时期环保人延长思虑： 再现汗青，寻踪将来，在汗青和将来的交汇处，情况财产的立异原生态若何再有冲破？ 手艺博物，产物发布，在手艺和产物的交集处，情况财产的进化论，若何建立将来高质量财产生态？ 项目时期，产物时期，在项目与产物的交代处，新物种若何破解立异逆境，加快实现财产化？ 12月12日，我们将在上海东区污水处置厂奔赴一场汗青与将来的约会，倡议一个相关产物化进化论的摸索，届时将由东区厂的见证者给我们讲述它的百年过往和变化。在此前一天，让我先行一步，到时空中巡游一番，看看活性污泥法还在丁壮的平生。 在我的理解里，“活性污泥”四个字已不克不及算作一个单位工艺名称。它是一类“根”手艺，在其之上开放的茂盛枝叶，百年后仍然占有着污水处置行业的支流地位，面向将来的各类概念工场也都离开不了它的滋养。 这项手艺的发源，要追溯到一个经由过程抽水式反映器(即序批式反映器的前身)处置污水获得高质量出水的尝试，研究人员经由过程不雅察阐发，认为污泥被“活化”了，因而模仿活性炭的名字，将该工艺定名为“活性污泥”。 某种角度说，世界上只要两种生化手艺。一是生物膜法，最早发现在18世纪90时期(以河床砾石上粘附的生物膜作滤池)，一种就是活性污泥法，以此这尝试作为发现时候，是在1914年。 生物膜法更陈旧，但在厥后的成长中，活性污泥法以其简单、不变、易操作、低本钱而获得更多青睐，百年里持久饰演着污水手艺的国家栋梁，生物膜法例要一向到现代材料、现代制造的成长后，才逐步回归支流舞台。 从东区厂定名为“曝气池”便可以晓得，初期活性污泥工艺的要害在在“曝气”，但在未成熟前，纯真依托曝气构成的败北和物资转化没法延续，污染物去除的功效没法不变取得。 1914年，Ardern和Lockett熟悉到悬浮颗粒对反映器不变的主要性，他们“将污水装入瓶子中曝气，破费六周完成硝化进程；随后将上清液排出，保存污泥继续插手污水曝气，硝化感化缩短至三周；继续反复操作直至消化进程缩短至24小时。” 他们的首创性进献，在在将曝气时构成的污泥持留了下来，而不是排出去，活性污泥工艺由此一个“小”动作而正式降生。 污水处置中生物法之所以长盛不衰，是由于它以恰当的人工干涉干与，摹拟了天然净化的状况，在包管想要结果的条件下，最经济、最可延续。活性污泥法的研究和成长，年夜多都在在此人工干涉干与的体例和水平。 以当下活跃的工艺手艺沿着110年追溯，首要有AO系、氧化沟系、SBR系三亨衢线。 20世纪70年月，为了应对水体富养分化的问题，Barnard在保守活性污泥法根本上，将缺氧和洽氧反映器完全分隔，污泥回流到缺氧反映器，并添加了内回流装配，缩短工艺流程而成为就此刻的A/O工艺；后来又在A/O的根本上插手除磷功能，便是此刻中国城市污水厂利用最多的A2O工艺。 氧化沟系发源在20世纪50年月荷兰Pasveer研究所的“帕斯维尔沟”工艺，后来60年月，荷兰DHV公司开辟研制了卡鲁塞尔(Carroussel)氧化沟，70年月，美国的Envirex公司投放出产了奥贝尔(Orbal)氧化沟。氧化沟最后用在处置小区污水，后来慢慢放年夜，成为中国城市污水厂另外一年夜支流工艺。 1914年的发源工艺，就是SBR系的雏形，最后采取充-排式逻辑，因操作繁琐并未取得正视；70年月，美国的Irvine和AustraliaGoronszy从头展开序批式活性污泥法的研究，在80年月在印地安那州改建并投产了世界上第一个SBR法污水处置厂。 后来在此SBR根本之上，ICEAS、CASS、IDEA、UNITANK接踵降生。 环保是一个交叉利用学科，在立异中，手艺不是独一。但假如要选择一个支持污水行业百年成长的立异要素，“活性污泥法”必然入选。 从曩昔看此刻，百年活性污泥法缔造的财产原生态，三亨衢线成长为枝干，物种多样、布满活力，虽迟缓悠然，却从未住手进化的脚步。 情况财产的素质是办事。因为活性污泥法作为“根”手艺很是安稳，污水处置办事底层逻辑和污水厂的根基形态在百年来并未产生几多次严重改变，也很难产生严重改变。 我安步在上海东区污水处置厂，也并未发觉甚么让我惊奇的变化感，就连百年前的“华尔温”水泵也和现代国产没有甚么区分，一切都显得那末天然。 汗青在百年厂发生的时空交汇，给我带来的相关立异和将来的思虑，基在手艺，又不止在手艺。 基在活性污泥法谈将来，有两年夜公认“倾覆性”的可能，一是好氧颗粒污泥，一个是厌氧氨氧化。 以厌氧氨氧化为例思虑这类“倾覆”。 1989年，Mulder申请了第一个厌氧氨氧化专利，1997年，Kuenen团队发布节点性功效，初步构成其“代谢路子”的布局性熟悉；2002年，Mark van Loosdrecht鞭策在鹿特丹Dokhaven污水厂成立了第一个示范项目。 在保守活性污泥法路径中，若想实现氨氮由污染物到氮气的去除，必需经过“硝化-反硝化”路径，进程中所需要充足(过量)的氧源、碳源、占地、逗留时候等，是污水耗散范式的恶源。 而厌氧氨氧化则以氨氮和亚硝酸盐为底物完成转换，在“适合的特定前提”下，能够削减60%能耗、100%碳源、80%污泥产率、90%碳排放。 这个工艺仍处在市场起步阶段，好案例时有产生，但在“可复制性”上具有很年夜问题，没法年夜面积利用。他们之所以被期盼为“倾覆”，也不是尺度、本钱或不变性等手艺自己的立异，而是在在其对污水厂系统和情况办事形态带来的改变。 2010年，Kartal、Kuenen、Mark联袂在《Science》颁发文章，提出厌氧氨氧化在市政污水支流中利用将使污水厂告竣“净产能”的构思，厌氧氨氧化的完全“支流化”，意味着污水脱氮将不再需要无机物的介入，连系厌氧手艺的成长，百年来高能耗、高碳排污水处置布局，有但愿完全改变。 这类以点的立异撬动系统变化的系统思惟正在鞭策财产冲破进化。我们身处汗青与将来的交汇，面向高质量成长，手艺立异告急而需要，但立异成长的受挫，极可能不是手艺自己的问题，而在在下流“情况办事”的固态化和低值化。 或许我们需要把近似活性污泥法根系周边的泥土松动松动了？或我们是不是应当以办事形态的变化为主，反向拉动手艺立异？履历了21世纪前20年的成长，情况财产内生问题成为当下最紧要的需求，项目化、模式化袒护下的手艺立异步履维艰，需要面向将来建立财产重生态。 当我们谈论立异时，只谈论手艺是不完全的。跳出手艺看手艺，最能表现手艺价值的贸易模式“工艺包”凡是由两分子合同构成，一个“手艺办事”、一叫“集成设备”，能够理解为本行业贸易模式设想必备的两大体素，前者是价值核心、后者是价钱载体。 “手艺-集成”“办事-设备”“价值-价钱”的错配史有最少20年以上了(即我界说的“此刻”)，至今仍未完成融会，连结着若合若离的毗连关系。 这“毗连”也许就是以小见年夜、洞悉立异逆境的认知根本。 因而我将它与中国环保的时候轴合而为一，划分为“情况办事”成长的四个阶段： 隔离关系——设备为载体 加合关系——项目为载体 复合关系——模式为载体 化合关系——产物为载体 在隔离关系下，“手艺办事”由科研院校、设想院供给，“集成设备”由制造商供给，解放后至2000年之前初期的财产成长就是在这类贫瘠的隔离泥土中孕育成长。 用户对“手艺办事”的遍及轻忽、和其与“集成设备”的物理隔离是初期环保财产虽有拿来主义之便和后发先至之机，却未构成良性财产化业态的根由，这类现象又跟着市场化、本钱化的加快加深而根深蒂固为负面逻辑，至今还没有找到很好的处理路径。 到2000年前后，驶入快车道的城市化历程和情况容量的红线迫近，政策对范围提出要求后，“项目能力”成为市场的支流需求，手艺办事与集成设备找到了一根毗连的引线，工艺包得以孕育，毗连关系走向“加合”，是为“封包”出发点。 但项目化时期的“低价钱”仍然，是与PPP同步另外一种“市场化与财产化”的错位。 2010年前后，跟着一级A、京标A等最严酷尺度和监管的落实，本钱、效力、不变性等“手艺”语境成为支流，工艺包慢慢触和所有对“手艺”����APP有非凡要求的场景，手艺办事的价值经由过程“模式化”得以年夜面积辨认，终究实现高价化。 “手艺办事与集成设备”的模式化封包，将都很“拮据”的要素两头捏合到一路，使一个具有了内核完成高价值转换，一个具有了外壳完成高价钱转化。 包进去、藏起来的体例虽“高值高价”，却现实上榨取了“手艺”健康成长的空间，看似找到了“面子”，却导向了“掉魂崎岖潦倒”的新逆境。 因而“高值高价”一头扎入了另外一极端，复杂、易变、懦弱，未完成“傻瓜式”完全封装的手艺产物需要利用者支出庞大的进修本钱和运营风险，致使客户在采购决议计划时必定要把“包”打开，将系统拆分为“装备清单”，则几近每个配件都显得那末“溢价”。 手艺处理方案商“中等收入圈套、中等估值圈套”也可部门归源在此。 站在面向将来确当下是这进程中的第四阶段，我将产物化理解为以上“工艺包”逻辑推导进程的又一步迈进，完成由加合到复合到化合、由项目化到模式化到产物化今后，手艺才能成为完全纯洁的手艺，立异的泥土才能从头焕发重生。 在已有原生态根本之上的高质量进阶，指向软、硬协同的产物化完全封装； 经由过程产物化实现抱负形态“优值优价”，像流水线一样出产办事，工序化、尺度化、范围经济，公道下降本钱、优化投入产出； 产物化触发优值手艺办事和与优价集成设备的化学化合反映，经由过程产物化封装完全承载、系统集成为“机组”，“办事”的价值将充实寓在产物和客户的利用体验中。 上一个百年里我们以项目化扫尾，历经两次海潮的高增加，塑造了情况产物的原生态；下一个百年里我们以产物化进发，面向将来生态的高质量，践行着情况产物的进化论；两个百年的交汇处第三次海潮中我们这一代情况人，向新而行，进化不止正以属在我们本身的浪漫谱写情况产物的物种发源。 时期环保人，我们诚邀您相约12月12日情况产物同盟“我是产物”年度发布会E20水网固废网平台全程直播互动等候与您，不见不散！ 本期编纂：李丹 兼顾：李晓佳
原生、发源、进化，百年活性污泥法极简立异史来历：郭永伟E20水网固废网
汗青再现，将来寻踪
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