【案例解析】农村污水治理的技术尖兵之路

2015年12月，清华大学工程博士高峰论坛以“聚焦村镇污水处理”为主题可见行业热度已然升温。2015年11月，住建部村镇建设司发布《关于请做好农村生活污水治理示范县项目对接工作的函》[建村水函(2015)106号]，其中表示要在全国100个县(市、区)开展全国农村生活污水治理示范，但仅限中车、北控、首创三家国有企业参与。

文件一出，引发社会舆论的一片质疑。而在一年以前的2014年12月，首创收购苏州嘉净环保，向村镇污水治理迈出一大步，并将开拓村镇污水治理市场作为首创重要的发展战略。由此可见村镇污水治理市场已经喷薄而出，并且吸引了行业巨头投身其中。

在首创对其收购公告中对苏州嘉净环保的描述：“嘉净环保定位于分散污水治理领域一体化设备的产业化，优势在于坚持设备化、标准化的发展战略和推广模式”，寥寥数语却为我们展现了这家企业的风貌。苏州嘉净这家默默耕耘地方的企业以技术立身，终于升起国企的旗帜，携带充足的弹药加入群雄涿鹿的全国村镇污水治理市场。

对村镇分散型处理技术的理解，嘉净也是一个循序渐进的过程。2007年江苏太湖蓝藻问题爆发，政府注意到了村镇面源污染的问题，于是在2007年底、2008年初在常州，嘉净以EPC工程的方式接触到了村镇污水项目，项目实施较为传统，设计院设计，土建施工的方式为主，但当时就发现采用纯工程的方式去做，如果要铺开来成批量建设就会出现建设管理问题，同样一套标准图纸，却因为不同的土建施工管控，产生了不同的处理效果，工程最终质量一致性不强。2008年，嘉净正巧有机会到欧洲考察，借鉴了德国在分散型污水处理上的建设经验，走上了一体化装备研发之路。

从水质效果、产品适用范围和成本方面考虑，嘉净选择了人工强化生物处理的一体化设备，最初选的工艺路线是SBR法，因为考虑到这个工艺负荷高，效果也不错，但在坚持了2、3年后发现这个工艺的缺陷，由于SBR属于活性污泥法，微生物没有固定，在水量水质变化的情况下效果波动大，需要频繁的现场人工调整才能获得稳定的水质效果，在量大面广的分散式村镇污水领域不太适用。于是又借鉴了日本的净化槽技术，以微生物附着在填料上的生物膜法方式，可以在不需要太多的人工干预情况下就能够实现稳定的效果，也就有了DSP-SH系列产品，从最小的0.5吨/日，到50吨/日以上均提供了规格全覆盖的标准化产品。

和多数村镇污水治理领域的环保企业一样，嘉净结合用户的需求，在确保水质达标的前提下，确定了四个维度，包括无人值守、较少的维护量、低成本、环境友好，在产品不断升级的过程中始终围绕这些维度实现突破，努力成为业内尖兵。

无人值守

无人值守就是要依靠传感器的数据采集、数据远程传输、数据分析、设备的自动运行来实现。2009年在设备设计之初，嘉净就在国内率先推出污水处理站区数据远传功能，当时用GPRS技术远程发短信来实现监控端和现场端的联络，通过采集调节池液位数据来了解水量的变化，采集风机、水泵的启闭状态、运行电流来了解设备实时状态，数据传到控制平台，通过后台的解析，能够判定设备工作状态正常与否，很大程度保证设备处于受控状态，一旦有问题可以快速的响应，极大的提升了设备稳定运行的时间。

大家可以跟着笔者一起回忆，2009年的时候GPRS技术已经被环保局大量运用在污水厂的出水水质监控领域，这个并不太难实现，也不算很酷，但嘉净就进行了快速创新，实现了集成应用。但是，稳定运行和稳定达标运行是两个概念，村镇分散污水处理装置人工巡视周期往往长达2~4个月，有可能人工巡视刚结束，曝气头或管路就出现破裂，供氧不足而造成水质恶化。由于投资的限制问题，在一体化装备上无法像大型污水厂一样安装很多的监控仪器，因此会有所取舍，为确保水质发生异常时能够及时预警，嘉净已经在新一代产品中使用了溶解氧监控，并且正在研究以低成本方式表征进出水水质改善的装置，同时寻找更加适用的精确的小水量计量技术，一旦成功应用，将进一步提升对设备现场运行状态的了解精度。

较少的维护量

能想到的最好的方式就是选用不用花心思的设备，不要频繁润滑、清洁，没有太多的易损件更换、仪表校准方面的工作量。值得一提的是，嘉净在风机技术选择上的行动迅速果断。通过对运行站点维护工作的统计数据发现，风机的稳定运行时间是个短板，在小规模污水处理装置上，最初采用的电磁活塞原理风机半年左右就需要维护，极易发生故障，带来了很大的维护成本，为了解决这个问题，嘉净通过一年的时间寻找到技术，并和技术拥有方以合资方式引进了适用的风机产品，将一种隔膜原理风机融入了自身的一体化装备，将维护工作周期从6个月提升到了18个月,且在此过程中不需要做维护动作，额定寿命也增加到了3~5年，由此完成了这项技术的改良，将维护周期提升了3~5倍。提升了在较少维护量的纬度方面的竞争力。

低成本

在12年以前村镇污水治理项目以EPC模式较多，那时的低成本重点指建设投入，而随着BOT、PPP等模式的兴起，低成本的概念也需要体现在运行成本领域。嘉净在产品的制造端成本控制的理念有两条：

一、简单的事情不要复杂的去做；

二、大规模生产降低制造成本。

满足强度和功能的前提下，产品设计的过程尽可能减少结构，减少工序步骤，要考虑加工的难易问题，能否满足快速制造的要求，通过批量化生产来降低采购成本、制造成本，这些理念已经在产品标准化制造领域发挥了极强的优势。在低运行成本领域的工作重点，嘉净认为，一方面在于产品本身工艺选择、高效能设备、高寿命设备的集成；另一方面在于向管理要效益，假设1个县10个站点要配置10个人员，换成1个县100个站点则不是需要10倍于此的人员，而可能仅是20个人员，因此村镇污水治理项目的运行成本更多的来自于管理水平，即管理团队人均服务站点的数量可以提现出综合实力。

环境友好

分散式村镇污水处理装置往往靠近污水产生点，因此提升产品和周边环境的亲和力至关重要。嘉净有几个方面的考虑：

第一个是噪音，不能扰民，因此风机的选型方面目前的产品噪音能够控制在37分贝，是一个很好的提升。

第二个是减少污泥量，传统的生物法不产生污泥又有一个好的水质是不太可能的，嘉净采用的技术方式是在储泥池里做了定期增氧的方式来削减有机污泥，将污泥清空的维护周期从6个月延长到12个月，并且通过采用大型污水厂使用的脱水干化技术完成无害化处置。

第三个是在管网建设和维修动作，应减少对周边居民生活的干扰。当笔者问到为什么采用不易维护的地埋式，是否重点考虑了环境干扰的问题或减少水头损失的能耗问题时，嘉净提出其出发点更多的则是小型装备埋地更有利于设备运行温度的保障，环境友好和减少水头损失只是附属带来的好处。

在四个维度方面的理解和努力让首创嘉净始终走在产品创新的道路上。从2009年底开始到2015年一共产生了五代产品，第一代至第三代采用SBR工艺，主要的改动点是壳体材料，从搪塑制品到中空片材绕制，再到玻璃钢制品。

搪塑工艺的设备费用低，生产速度高，工艺控制简单，但制品的厚度、质量的一致性较差，常用的搪塑材料为聚氯乙烯（PVC）；

中空片材绕制相比于搪塑，具有防震、可灵活设计结构，不需开注塑模具等优势，常用的中空片材为聚丙烯（PP）；

玻璃钢（FRP）制品的力学性能、隔热性能、材料抗老化、寿命方面较有优势。

第四代产品沿用了玻璃钢材料，但是将SBR工艺改为AO+接触氧化工艺，大幅度降低了工艺现场维护量，形成了净化槽的外形。

第五代产品则是将玻璃钢材料全部改为了聚双环戊二烯（PDCPD），相比于玻璃钢的生产效率低、工作环境差，以及对环境污染严重的缺陷，PDCPD更加环保，可一步成型、生产自动化程度高，降低劳动力成本，同时具有良好的抗冲击和热稳定性。五代产品的更迭过程当然还有很多设计、结构、设备选型等方面的优化内容。在六年的时间里产生了五代产品的速度凸显了嘉净持续关注新技术在自身产品中的应用。

说到未来技术方向，嘉净指出，更高的处理负荷技术、针对不同浓度水质不同水量的适用性技术、在国内各地域均能使用的更强适应性技术是值得期待的。目前嘉净积极布局国内市场的同时，也在瞄准国外市场，通过走出去来和世界技术比肩，一方面获得业务订单，另一方面探知国际上对技术需求的变化，提升产品技术先进性。

2007年到2015年，首创嘉净以技术立身，在传统的水处理技术领域，但却又是一个全新的业务领域认真耕耘，以规模化标准化制造的产品，获得大型国企青睐，对接强大的市场和资本力量，从江苏走向全国，从国内走向世界，为众多环保企业提供了一个发展脉络，为首创嘉净点赞。

作者简介：季中良

就职于江苏省（宜兴）环保产业技术研究院技术中心，长期从事水务行业，拥有丰富的市政、工业废水治理设施建设、运行实践阅历，曾从事10万吨以内不同规模中小城镇污水厂的建设、改造、运营管理。

编辑：陈丹丹