“技術(shù)的前進(jìn)方向就是‘三十年河?xùn)|，三十年河西’，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù)，在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代，以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道?！?清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國(guó)家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評(píng)估工程技術(shù)中心主任王凱軍在“2023（第二十一屆）水業(yè)戰(zhàn)略論壇上”表示。

核心觀點(diǎn)

1、從歷史發(fā)展看產(chǎn)品化是技術(shù)發(fā)展的必然選擇，技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化的前提條件，功能的綜合性則是產(chǎn)品化的必由之路。

2、污水處理行業(yè)追求的目標(biāo)跟奧運(yùn)精神非常相近，奧運(yùn)精神是“更快、更高、更強(qiáng)”，污水處理行業(yè)追求“更快的反應(yīng)時(shí)間”達(dá)到池容更小、“更高的反應(yīng)效率”達(dá)到更好的出水水質(zhì)、“更強(qiáng)的反應(yīng)功能”同時(shí)多種功能綜合在一起。2021年，奧林匹克格言在“更快、更高、更強(qiáng)”之后再加入“更團(tuán)結(jié)”（together），污水行業(yè)恰恰需要“更集約” （together），完全與奧運(yùn)精神吻合。

3、技術(shù)的前進(jìn)方向就是“三十年河?xùn)|，三十年河西”，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù)，在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代，以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道。

4、功能的集約化和綜合化是產(chǎn)品化過程中的必由之路，是技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)。

5、金科環(huán)境希望通過智慧化平臺(tái)建設(shè)，統(tǒng)籌環(huán)境產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化的過程，“如果行業(yè)有人要做這個(gè)工作，我希望是環(huán)保業(yè)界人士去做，如果是‘外行’來做，就有可能像《三體》中的‘水滴’一樣，給行業(yè)帶來降維的毀滅性打擊。”

6、廣聯(lián)達(dá)的突破經(jīng)歷了“一次創(chuàng)業(yè)”和“二次創(chuàng)業(yè)”的艱辛，而環(huán)保行業(yè)還沒有這樣的顛覆性創(chuàng)新，原因是目前行業(yè)上還缺少“l(fā)eadership”，企業(yè)缺少“企業(yè)家精神”。

“技術(shù)的前進(jìn)方向就是‘三十年河?xùn)|，三十年河西’，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù)，在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代，以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道?！?清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國(guó)家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評(píng)估工程技術(shù)中心主任王凱軍在“2023（第二十一屆）水業(yè)戰(zhàn)略論壇上”表示。
圍繞產(chǎn)品化的話題，王凱軍梳理了環(huán)境產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品化進(jìn)程以及其團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)品化進(jìn)行的探索，提出從歷史發(fā)展看產(chǎn)品化是技術(shù)發(fā)展的必然選擇，技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化的前提條件，功能的綜合性則是產(chǎn)品化的必由之路。

王凱軍

01“史前時(shí)代”的產(chǎn)品化探索

傅濤在論壇上的發(fā)言中提到環(huán)境產(chǎn)業(yè)自2003年開始了“三個(gè)元年”的發(fā)展進(jìn)程（詳情點(diǎn)擊：傅濤：產(chǎn)業(yè)化是環(huán)境產(chǎn)業(yè)的自我救贖）。王凱軍因此提出，上世紀(jì)90年代末無論怎么算都應(yīng)為行業(yè)的“史前時(shí)代”。他回憶，1995年左右他在北京環(huán)保所任總工，曾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用產(chǎn)品化的思維對(duì)污水處理工程進(jìn)行了一些產(chǎn)品化轉(zhuǎn)型的探索。

以工業(yè)廢水處理廠投資比例為例，在傳統(tǒng)的工業(yè)水廠工程項(xiàng)目中，技術(shù)單位拿到的技術(shù)服務(wù)費(fèi)僅占總投資不到10%，設(shè)計(jì)費(fèi)往往只有3%。經(jīng)測(cè)算，如果采用產(chǎn)品設(shè)備化的模式，可以使技術(shù)單位的收益顯著提升，達(dá)到合計(jì)85%的份額。因此，王凱軍團(tuán)隊(duì)一直在探索將環(huán)境項(xiàng)目中的專有設(shè)備、土建轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品，王凱軍認(rèn)為，產(chǎn)品化首先要基于具有系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品化還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和分解。

為此，王凱軍團(tuán)隊(duì)深入研究了在當(dāng)時(shí)很“時(shí)髦”的UASB反應(yīng)器的工藝?yán)碚摚治鯱ASB系統(tǒng)的元素組成，嘗試將其進(jìn)行產(chǎn)品化。如選擇Lipp和拼裝反應(yīng)器和配套設(shè)備將UASB反應(yīng)器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化、設(shè)備化的研究，以及將三相分離器設(shè)計(jì)成整體設(shè)備，并嘗試將技術(shù)整套打包到產(chǎn)品中出售，為用戶提供免費(fèi)的技術(shù)服務(wù)。

產(chǎn)品化需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，在UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化過程中，團(tuán)隊(duì)對(duì)UASB反應(yīng)器進(jìn)行系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的工作，形成矩形UASB反應(yīng)器系列化表(m3)、圓形UASB或EGSB反應(yīng)器系列化表(m3)。

經(jīng)過對(duì)UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化工作，到90年代末，UASB反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在全國(guó)300多項(xiàng)工程中，EGSB反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用在全國(guó)100多項(xiàng)工程中，成功占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)份額。從UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化探索結(jié)果來看，產(chǎn)品化非常有利于技術(shù)的大規(guī)模推廣。

大市場(chǎng)推動(dòng)對(duì)主體工程產(chǎn)品化的需求

在諸如UASB反應(yīng)器的產(chǎn)品化嘗試過程中也可以看出，大市場(chǎng)可以推動(dòng)對(duì)主體工程產(chǎn)品化的大量需求，王凱軍指出，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)大規(guī)模生產(chǎn)，主要來源于市場(chǎng)對(duì)于單一技術(shù)產(chǎn)品大量、重復(fù)性的需求所導(dǎo)致。

以德國(guó)的沼氣工程為例。在1990至2000年的10年間，德國(guó)沼氣工程的數(shù)量?jī)H新增不到1000處，其中還包括超過900個(gè)城市采用污泥消化項(xiàng)目。自2000年可再生能源法(Renewable Energy Act，EEG)出臺(tái)后，從2000年到2004年的4年間，德國(guó)厭氧消化裝置增加了1450處，到2015年，德國(guó)新增厭氧消化裝置超過9000座，基本上都采用了產(chǎn)品化的方式。

同時(shí)王凱軍指出，從60年代初期起,德國(guó)就開始在大中型城市污水處理廠使用鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)的卵形消化池而非采用鋼體結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)外一些觀點(diǎn)認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)的池體應(yīng)用不能長(zhǎng)久，混凝土結(jié)構(gòu)才是百年大計(jì)，他反問國(guó)際一些百年企業(yè)如殼牌公司、德士古公司的設(shè)備產(chǎn)品都采用的鋼體結(jié)構(gòu)，難道他們不考慮百年大計(jì)問題，結(jié)論肯定是明顯的，是人們觀念出了問題。

早期，國(guó)內(nèi)環(huán)保企業(yè)對(duì)產(chǎn)品化的探索

從上世紀(jì)初開始，國(guó)內(nèi)一些環(huán)保企業(yè)也開始了產(chǎn)品化的探索。如鵬鷂環(huán)保、合續(xù)環(huán)境等。

1、鵬鷂環(huán)保裝備智能制造

鵬鷂環(huán)保“裝配式”污水廠，企業(yè)用兩年時(shí)間，投入上億元建立環(huán)保裝備智能化制造基地，并進(jìn)行跨領(lǐng)域的合作，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0生產(chǎn)。

鵬鷂環(huán)保采用PGMI系統(tǒng)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能，實(shí)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、智能化”的制造過程，再把其他產(chǎn)品嫁接到生產(chǎn)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)了從“1”到“100”的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)智能化和裝備集約化生產(chǎn)。經(jīng)過大量資金研發(fā)投入后，整個(gè)生產(chǎn)車間用5個(gè)工人取代了50個(gè)工人，加工精度和生產(chǎn)效率均得到了質(zhì)的飛躍，并形成了很好的企業(yè)效益。

“實(shí)際上在水務(wù)行業(yè)的‘史前時(shí)代’，我們就提出可以實(shí)現(xiàn)‘零工廠、零庫(kù)存’的產(chǎn)品化生產(chǎn)”，王凱軍指出，目前我國(guó)制造業(yè)的產(chǎn)能大量過剩，如果行業(yè)、企業(yè)之間可以利用某些企業(yè)突出的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化制造能力，也許可以解決企業(yè)制造過程投入大、缺乏專業(yè)度的短板。

鵬鷂環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化廠房

2、合續(xù)環(huán)境的鋁合金裝配式水廠

合續(xù)環(huán)境的裝配式污水廠采用鋁合金墻板和鋼結(jié)構(gòu)為主體裝配而成，同時(shí)別出心裁的采用方形設(shè)計(jì)，緊湊立體，并且噸水占地率低。裝配式水廠采用構(gòu)件承插裝配，建材級(jí)別表面質(zhì)感，基材涂層多重防腐蝕，標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，工期短、效率高、質(zhì)量有保障。（延伸閱讀：如何打造爆款產(chǎn)品？合續(xù)科技的產(chǎn)品化思維）

合續(xù)環(huán)境裝配式污水廠

同時(shí)王凱軍指出，我國(guó)環(huán)保企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品化的過程中，也需要警惕一些成本核算等問題。他提到，曾經(jīng)某環(huán)保企業(yè)引進(jìn)了德國(guó)混凝土預(yù)制技術(shù)，在前期工作都完畢之后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)輸距離在300km以內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)平衡，且必須要租用廠房和設(shè)備，大大的增加了成本，運(yùn)距合理范圍被限制在50km左右。因此可見，如果區(qū)域內(nèi)只有單一項(xiàng)目，不能支承混凝土產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品的大面積推廣存在限制。

王凱軍表示，總體來說在現(xiàn)階段，預(yù)處理產(chǎn)品、生物處理產(chǎn)品、沉淀分離產(chǎn)品、深度處理產(chǎn)品都可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化的機(jī)電設(shè)備以及5D-BIM的信息化建設(shè)。

02功能的綜合性是產(chǎn)品化的必由之路

“功能的集約化和綜合化是產(chǎn)品化過程中的必由之路，是技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)”，王凱軍表示，回看污水治理歷史，從1914年左右開始的黑臭河道治理，到20世紀(jì)后半葉的富營(yíng)養(yǎng)化治理，再到21世紀(jì)初開始用水回用解決水資源短缺問題，過程中處理工藝在不斷的線性堆積，這種像串糖葫蘆似的線性疊加，很難與產(chǎn)品化的過程相匹配。

目前，水務(wù)行業(yè)部分產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)功能的綜合性，如MBR工藝將沉淀和反應(yīng)相結(jié)合，好氧顆粒污泥工藝將沉淀、除磷、脫碳、COD的去除相結(jié)合，“只有工藝實(shí)現(xiàn)了綜合性，才能在產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)功能的集約，這是產(chǎn)品化的必由之路?！?/span>

清研環(huán)境和華益德的內(nèi)嵌式二沉池

華益德的連續(xù)流好氧顆粒污泥、清研環(huán)境的RPIR工藝實(shí)現(xiàn)了沉淀和曝氣的功能綜合，王凱軍表示，這兩家企業(yè)的內(nèi)嵌式二沉池，均是曝氣與沉淀功能結(jié)合的成功案例，可以實(shí)現(xiàn)曝氣沉淀一體化（不用二沉池），同時(shí)提供了沉淀產(chǎn)品模塊。（延伸閱讀：清研環(huán)境劉淑杰&史緒川：持續(xù)創(chuàng)新，建立創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化生態(tài)系統(tǒng)，王凱軍：連續(xù)流好氧顆粒污泥技術(shù)的突破與革新之路）

鵬凱環(huán)境低碳型裝配式污水處理系統(tǒng)

鵬凱環(huán)境的低碳型裝配式污水處理系統(tǒng)，在更大程度上實(shí)現(xiàn)了功能的綜合性：一是AO功能綜合。外圈氧化溝精準(zhǔn)分段曝氣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)AO工藝控制，添加MBBR填料，實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化；二是曝氣沉淀功能綜合。內(nèi)圈沉淀區(qū)與好氧區(qū)的疊加使占地面積少，混合液自動(dòng)回流，減少能耗；先進(jìn)工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的好氧反硝化。三是側(cè)流除磷技術(shù)。脫氮除磷單元分開，脫氮除磷效率高，解決了傳統(tǒng)AAO工藝脫氮與除磷的矛盾。這三大功能綜合在“鵬凱圓裝配式污水廠”產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)了五化：即產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)智能化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理數(shù)字化。（延伸閱讀：如何拿回旁落的利潤(rùn)？看鵬凱以工藝價(jià)值定價(jià)的產(chǎn)品化之路）

03技術(shù)進(jìn)步是產(chǎn)品化的前提條件

王凱軍指出，實(shí)際上，污水處理行業(yè)追求的目標(biāo)跟奧運(yùn)精神非常相近，奧運(yùn)精神是“更快、更高、更強(qiáng)”，污水處理行業(yè)追求“更快的反應(yīng)時(shí)間”達(dá)到池容更小、“更高的反應(yīng)效率”達(dá)到更好的出水水質(zhì)、“更強(qiáng)的反應(yīng)功能”同時(shí)多種功能綜合在一起。2021年，奧林匹克格言在“更快、更高、更強(qiáng)”之后再加入“更團(tuán)結(jié)”，污水行業(yè)恰恰需要“更集約”，完全與奧運(yùn)精神吻合。

從歷史發(fā)展看，產(chǎn)品化是技術(shù)發(fā)展的必然選擇

從歷史發(fā)展看，在大型氧化塘?xí)r代、大型曝氣池時(shí)代都不可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，只有在流化床反應(yīng)器時(shí)代之后才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

以荷蘭為例。荷蘭提出了一種污水處理技術(shù)，希望在未來20-30年中保持世界領(lǐng)先，采用的模塊化組件包括電絮凝、DAF工藝、納濾、反滲透和離子交換法等都是物化技術(shù)，并且可以實(shí)現(xiàn)集約化的小型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)氮磷回收率提高75%，去除80%醫(yī)藥殘留物，污泥產(chǎn)量和化學(xué)品用量減少90%。在王凱軍看來，技術(shù)的前進(jìn)方向就是“三十年河?xùn)|，三十年河西”，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)大建設(shè)時(shí)期行業(yè)強(qiáng)調(diào)生化技術(shù)，在如今中小型建設(shè)成為主流的產(chǎn)品化時(shí)代，以模塊化為特征的物化技術(shù)有可能將大行其道。

金科環(huán)境的工程“產(chǎn)品化”——“新水島”水廠

金科環(huán)境在本次論壇上發(fā)布了 “新水島”水廠，強(qiáng)調(diào)BIM設(shè)計(jì)、工廠調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)組裝等產(chǎn)品化過程，王凱軍認(rèn)為，新水島在智慧化方面有更突出的表現(xiàn)。同時(shí)“新水島”基于BIM系統(tǒng)和雙胞胎運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的建設(shè)平臺(tái)和管理平臺(tái)，實(shí)際上為行業(yè)提供了產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的很好的底層平臺(tái)。（延伸閱讀：創(chuàng)造一個(gè)再生水的新市場(chǎng)，金科環(huán)境“新水島?”發(fā)布）

金科環(huán)境董事長(zhǎng)張慧春在此次論壇上進(jìn)行了“新水島”水廠產(chǎn)品的發(fā)布

王凱軍總結(jié)了環(huán)境產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)，他指出，環(huán)境產(chǎn)業(yè)的工藝設(shè)計(jì)階段是設(shè)計(jì)院的集成時(shí)代，經(jīng)過技術(shù)的進(jìn)步與升級(jí)，產(chǎn)品化階段是環(huán)保企業(yè)的時(shí)代，通過模式的創(chuàng)新形成裝配化的產(chǎn)品、工廠化的生產(chǎn)，最終通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，最終形成跨界、跨領(lǐng)域的數(shù)字化集成。

“金科環(huán)境希望通過智慧化平臺(tái)建設(shè)，統(tǒng)籌環(huán)境產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化的過程”，王凱軍表示：“如果行業(yè)有人要做這個(gè)工作，我希望是環(huán)保業(yè)界人士去做，如果是‘外行’來做，就有可能像《三體》中的‘水滴’一樣，給行業(yè)帶來降維的毀滅性打擊?！?p style="text-indent: 2em;">這種降維打擊實(shí)際距離環(huán)境產(chǎn)業(yè)并不遙遠(yuǎn)。如建筑行業(yè)企業(yè)廣聯(lián)達(dá)，原本從事的業(yè)務(wù)是建筑預(yù)算軟件，發(fā)展到如今成為一家以“數(shù)字建筑”引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的平臺(tái)公司，先后提出了數(shù)字建設(shè)整體方案、數(shù)字設(shè)計(jì)整體方案、數(shù)字施工整體解決方案、數(shù)字造價(jià)整體解決方案、數(shù)字供采整體解決方案，足以顛覆整個(gè)建筑行業(yè)。王凱軍提出，廣聯(lián)達(dá)的突破經(jīng)歷了“一次創(chuàng)業(yè)”和“二次創(chuàng)業(yè)”的艱辛，而環(huán)保行業(yè)還沒有這樣的顛覆性創(chuàng)新，原因是目前行業(yè)上還缺少“l(fā)eadership”，企業(yè)缺少“企業(yè)家精神”。

編輯： 李丹