環(huán)境產(chǎn)業(yè)的邏輯翻篇了。

 

曾經(jīng)的陣營(yíng)，因為產(chǎn)業(yè)界的力量重新分配而發(fā)生了改變。在參與和見(jiàn)證了中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)20多年的時(shí)代變遷之后，abcd等方陣內的公司，各自去往新的方向。

 

而過(guò)往為行業(yè)所熟知的一些技術(shù)、工藝、產(chǎn)品形態(tài)，最終變成符號，成為參與和見(jiàn)證了環(huán)境產(chǎn)業(yè)20年興衰的時(shí)代標本，也有一些技術(shù)，如mbr(膜生物反應器membrane bioreactor,簡(jiǎn)稱(chēng)mbr)，繼續在新時(shí)期暗流涌動(dòng)。創(chuàng )業(yè)者們克服了對宏觀(guān)形勢變化的恐懼，順應召喚，跨越門(mén)檻，勇往直前，尋找出路。在新的英雄之旅中，誰(shuí)將會(huì )是破局者?

 

曾經(jīng)的爭議時(shí)代

 

想象一下，假如我們穿越回到2010年，如果你有機會(huì )買(mǎi)剛在創(chuàng )業(yè)板上市的碧水源的股票，你會(huì )毫不猶豫，因為你知道它以mbr為核心，成為膜在污水處理領(lǐng)域應用的急先鋒，開(kāi)啟并領(lǐng)導了一個(gè)環(huán)境產(chǎn)業(yè)的細分領(lǐng)域，有巨大的升值潛力。

 

這家成立于2001年的技術(shù)型創(chuàng )業(yè)公司事實(shí)上已經(jīng)成為行業(yè)表率，在污水處理膜領(lǐng)域，是一個(gè)光芒四射的先行者。但至少在2006年之前，它都并非行業(yè)主流公司。

 

一些專(zhuān)家和專(zhuān)業(yè)公司認為，mbr技術(shù)是生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結合的技術(shù)，取代了傳統工藝中的二沉池，遠遠說(shuō)不上革命性、顛覆性，最關(guān)鍵的是，使用mbr的項目成本投資、運營(yíng)成本都高于傳統污水處理工藝，不適合中國國情。

 

當時(shí)我國的污水處理事業(yè)還處于起步階段，污水處理廠(chǎng)數量還很少，其中能達到一級b排放標準的污水處理廠(chǎng)也只有一半多，而且不能穩定達標。所以，當時(shí)用膜處理市政污水存在巨大爭議。但隨著(zhù)污水處理排放標準的提高，以及碧水源自身的堅持，我國mbr項目的總規模在2006至2008三年間的增長(cháng)率分別為67%、100%、78%，并以“高效、高質(zhì)”為旗號，對傳統污水處理工藝發(fā)起挑戰。

 

在這個(gè)時(shí)期，碧水源作為mbr的重要推動(dòng)力量，被公認為是中國mbr技術(shù)大規模工程應用的開(kāi)拓者，承擔建設了國內第一個(gè)大規模mbr工程“北京密云再生水工程”(4.5萬(wàn)噸/日)和“引溫濟潮奧運配套工程”(10萬(wàn)噸/日)、“十堰市神定河污水處理廠(chǎng)改造項目”(11萬(wàn)噸/日)，是當時(shí)國內城市污水處理領(lǐng)域mbr技術(shù)實(shí)力與綜合經(jīng)營(yíng)實(shí)力最強的企業(yè)之一，并在隨后的十余年繼續引領(lǐng)整個(gè)細分領(lǐng)域，帶動(dòng)了膜在污水處理領(lǐng)域的應用。

 

碧水源進(jìn)行技術(shù)儲備，等來(lái)了提標改造的機會(huì )，它的成功啟發(fā)、鼓舞著(zhù)環(huán)保行業(yè)：隨著(zhù)環(huán)保需求的增加，不斷會(huì )出現大量的技術(shù)需求，一個(gè)技術(shù)型公司也能展翅翱翔，而在資本市場(chǎng)的助力之下，還能飛得更高。

 

關(guān)于mbr的核心焦慮

 

mbr技術(shù)的“主角”是mbr膜，以膜分離技術(shù)與污水生物處理工藝相結合，不但可取消二沉池，還可起到生物倍增效果，可將生化池的活性污泥濃度提高100~200%，將生化池的池容和污水處理設施占地面積減少一半，同時(shí)較長(cháng)的泥齡減少了產(chǎn)泥量。

 

它的優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)而言之就是占地省、效率高、產(chǎn)泥少、出水水質(zhì)好，出水直接可作為中水回用，對于某些特定城市的業(yè)主很有吸引力。

 

特別是在城鎮污水處理廠(chǎng)開(kāi)始執行一級a標準后，排放限值中要求處理出水cod濃度不高于50mg/l，ss濃度不高于10mg/l，甚至一些地區出現了更嚴格的地方標準，出現了準地表iv類(lèi)水的污水處理廠(chǎng)，這意味著(zhù)只有具備深度處理技術(shù)的污水廠(chǎng)才能達標。

 

正是在一步一步的提標過(guò)程中，替補席上的mbr膜企業(yè)有了上場(chǎng)機會(huì )。而且對于有機類(lèi)、難降解的有毒有害物質(zhì)污染，mbr的用武之地也非常明顯。

 

但mbr也有缺陷。其一是貴，投資建設階段貴，運營(yíng)階段也貴;其二是煩，膜通量易衰減，膜的化學(xué)清洗頻繁。

 

膜的貴就不用說(shuō)了，用上幾年還要更換。運營(yíng)階段貴是因為運行能耗高，mbr膜系統的運行能耗約占到整個(gè)污水處理廠(chǎng)運行能耗的50~70%，而mbr膜系統最大能耗占比來(lái)自于膜吹掃曝氣環(huán)節，膜吹掃曝氣能耗通常占到mbr膜系統能耗的70%以上。

 

這也解釋了2010年前，mbr在中國市政領(lǐng)域應用規模較大的地區主要集中在北京、江蘇、廣東及湖北等地的原因，其他地區想用也用不起。

 

但在最近的十余年里，國際膜材料及膜應用取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步， mbr膜的膜通量、使用壽命、運行成本和耐污染性等指標都得到大幅度提升。在市場(chǎng)競爭和生存壓力的倒逼之下，國內的膜生產(chǎn)企業(yè)和膜應用企業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)也取得了顯著(zhù)的進(jìn)步。

 

在市政污水處理領(lǐng)域的mbr工程項目，以前常用的mbr設計平均膜通量8～15lmh，而2021年10月開(kāi)始實(shí)施的國家標準《室外排水標準》將設計平均膜通量提高到15～25lmh，這意味著(zhù)同樣的污水處理量，膜的使用面積減少，即提高了膜應用效率，有助于降低mbr的建設成本。此外，隨著(zhù)近十年膜的大規模生產(chǎn)應用，膜的價(jià)格也逐年降低。

 

mbr膜在市政污水中的使用壽命也從15年前的1-3年上升到5年，甚至更長(cháng)。

 

風(fēng)云際會(huì )

 

產(chǎn)業(yè)界在努力的同時(shí)，外部環(huán)境也在發(fā)生變化。

 

標準在提高。

 

雖然國家標準中“一級a”是最高要求，但我國污水處理行業(yè)早已涌現了一波以地表“ⅳ類(lèi)水”或“準ⅳ類(lèi)水”為排放標準的項目。新實(shí)施的提標改造項目，標準也越來(lái)越高。

 

業(yè)內普遍認為，北京市開(kāi)風(fēng)氣之先，最早將“ⅳ類(lèi)水”的《地表水標準》接軌污水處理廠(chǎng)排放標準，并于2012年通過(guò)出臺地方標準的形式，從法規條文層面明確了這一選擇。

 

天津市、四川省、浙江省、昆明市、江蘇省、浙江省、湖南省、寧夏等紛紛跟進(jìn)出臺地方標準，還有四川、重慶、河北等省市出臺了流域標準，準“ⅳ類(lèi)水”標準成了污水處理廠(chǎng)標配。

 

這些標準的趨勢之一就是愈來(lái)愈低的cod、總氮、總磷限值，一些省市最嚴格的cod指標到了20mg/l，已經(jīng)在對標《地表水標準》里的“ⅲ類(lèi)水”。

 

盲目提標不可取，但在污水資源化的政策背景之下，單純的污水處理廠(chǎng)都在進(jìn)化成再生水廠(chǎng)，這在許多地區也是一個(gè)顯而易見(jiàn)的趨勢。

 

地下污水處理廠(chǎng)出現。

 

最近六七年來(lái)，在我國，地下、半地下污水處理廠(chǎng)已經(jīng)從個(gè)別地區、個(gè)別公司的吃螃蟹行為，變成了多個(gè)城市、多個(gè)公司都喜聞樂(lè )見(jiàn)的一種污水處理廠(chǎng)建設形式。

 

2020年浙江省甚至提出，6月30日以后建設的規模以上污水處理廠(chǎng)，都將采取“地下污水處理、地上綜合利用”的建設模式。

 

2022年5月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步盤(pán)活存量資產(chǎn)擴大有效投資的意見(jiàn)》，提出因地制宜積極探索污水處理廠(chǎng)下沉、地上地下空間綜合開(kāi)發(fā)。

 

這些新情況，對于推動(dòng)mbr的應用來(lái)說(shuō)都是較為有利的，因為在水平較低領(lǐng)域，mbr的身價(jià)就會(huì )顯得昂貴，但在水平要求高的領(lǐng)域，mbr與其他工藝之間的成本就進(jìn)一步縮小，各種優(yōu)勢更明顯。

 

國際上也有一些新情況，發(fā)達國家的先進(jìn)膜公司一回頭：士別三日當刮目相待，中國公司在膜領(lǐng)域的水平馬上就要趕上來(lái)了，引起了他們警惕之心。

 

2017年，ge出售其水處理公司，其中很重要的資產(chǎn)是它當年收購的膜界老大澤能的膜業(yè)務(wù)。當時(shí)至少有三家中國公司參與了收購：一家是博天環(huán)境，第二家是中車(chē)旗下南方匯通的時(shí)代沃頓，還有一家資本公司叫國投創(chuàng )新，三家中國公司出價(jià)不低，都是35億歐元以上。

 

但這些公司，無(wú)論出價(jià)高低，都在倒數第二輪出局，誰(shuí)讓它們是中國公司呢?當時(shí)，ge的膜技術(shù)在全球領(lǐng)先，美國人認為不能讓中國公司擁有這種先進(jìn)技術(shù)，ge水處理公司最終以32億歐元的成交價(jià)格花落于國際水務(wù)巨頭蘇伊士環(huán)境之手。

 

mbr的技術(shù)奇點(diǎn)

 

要想在風(fēng)云際會(huì )之時(shí)，克服mbr的核心焦慮，必須降低投資、運營(yíng)成本，并降低運營(yíng)過(guò)程中的復雜程度。

 

而想要達成這兩個(gè)條件，業(yè)內的共識是要提高可持續運行的膜通量，降低運行能耗，延長(cháng)膜壽命，這就是該技術(shù)的技術(shù)奇點(diǎn)。

 

從行業(yè)發(fā)展的角度看，碧水源已經(jīng)把膜在污水處理領(lǐng)域的應用從奢侈品變成大家能接受的產(chǎn)品。發(fā)展到一定的階段以后，當初反對用膜的人也認可mbr的出水水質(zhì)好和用地省，但依然因為成本的原因表示反對。

 

mbr技術(shù)，要想讓好東西變得不貴，需要重大的技術(shù)突破，需要顛覆性創(chuàng )新。一如20年前，我們桌子上的顯示器，都是大塊頭的crt，輕薄的lcd是奢侈品，但現在，當初幾萬(wàn)塊一個(gè)的液晶顯示屏，現在的價(jià)格只是當時(shí)的幾十分之一。

 

mbr的使用就像油田采油一樣，采油是把水打下去，把油提上來(lái)，mbr則是用氣把膜絲表面擦干凈，把水抽走，每產(chǎn)多少立方水需用多少立方空氣，即所謂氣水比。貴就貴在：買(mǎi)膜貴，用膜貴，換膜貴，三樣都貴。

 

買(mǎi)膜的時(shí)候往往屬于政府的一次性投資，運行電費則和氣水比呈正比例，行業(yè)內大多數膜廠(chǎng)家的產(chǎn)品氣水比是8~12:1，這個(gè)數據是難以作弊的，風(fēng)機開(kāi)著(zhù)，有儀表數據，出多少水，用多少氣，氣少了膜就堵了，還會(huì )夾泥，加重膜污染。這是沒(méi)法忽悠的。

 

按處理規模計算，現在中國的mbr工藝大概占污水處理全行業(yè)約10%。我國mbr項目中微濾膜的應用占比較大，mbr微濾膜的使用壽命一般五年左右，超濾膜則能有十幾年的壽命。早期歐美市場(chǎng)的mbr也廣泛使用微濾膜，而近十年已完成了30~40 nm超濾膜對100~200nm微濾膜的全面替代，現在大部分都是采用超濾膜，這使得歐美市場(chǎng)的mbr膜的使用壽命大幅提升，平均使用壽命達到12年左右。超濾膜的使用有助于mbr膜的使用壽命、膜通量衰減率、藥洗濃度和頻次等指標大幅改善。我國mbr市場(chǎng)現在也到了從微濾膜切換到超濾膜的時(shí)刻。

 

但是如果膜仍然賣(mài)得很貴，那很難替代，必須先把成本降下來(lái)。比如說(shuō)lcd領(lǐng)域的京東方，曾經(jīng)差點(diǎn)死掉，求生之道就是把下一代的產(chǎn)品成本降得足夠低，性能卻依然很好，甚至超越原來(lái)的性能。mbr膜也需要這樣的超越。

 

膜行業(yè)注定要解決原有的運行成本高、膜通量易衰減、使用壽命短等痛點(diǎn)，提供給客戶(hù)低噸水運行成本的可靠產(chǎn)品，提升客戶(hù)的使用舒適度和滿(mǎn)意度，填平“挺膜派”和“反膜派”之間的鴻溝。

 

變革前夜，誰(shuí)會(huì )是破局者

 

在膜行業(yè)，歐洲和北美被公認為技術(shù)高地，引領(lǐng)了國際膜行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。而在歐洲生產(chǎn)mbr膜的技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)中，除了蘇伊士收購的ge膜的匈牙利膜工廠(chǎng)外，近些年引起歐美膜行業(yè)持續關(guān)注的是德國一個(gè)叫simmern的小鎮。

 

這個(gè)小鎮的特產(chǎn)除了“雷司令”白葡萄酒外，還有一家叫supratec membrane gmbh的膜制造公司，這家公司在小鎮建有按工業(yè)4.0標準建造的全自動(dòng)膜工廠(chǎng)。業(yè)內分析人士透露，該工廠(chǎng)生產(chǎn)的超濾膜的各項技術(shù)性能近幾年在歐洲最好水平基礎上又取得了重大提升，給其他國際膜制造商帶來(lái)巨大的壓力。

 

supratec membrane gmbh這家公司一直有著(zhù)神秘的色彩，2020年三峽長(cháng)江生態(tài)環(huán)保集團入股世浦泰引發(fā)了業(yè)內關(guān)注，也揭開(kāi)了它的面紗：這家技術(shù)頂尖的德國超濾膜制造商的股東，竟是注冊于中國上海的世浦泰集團，其背后的實(shí)際控制人是中國人。這可以看作是當年中資收購ge膜未獲成功之后中國人對高端膜技術(shù)的一次完美逆襲。

 

而逆襲的艱辛或許只有世浦泰創(chuàng )始人張顯超才能深刻體會(huì )，這位畢業(yè)于上海交通大學(xué)、從汽車(chē)行業(yè)進(jìn)入膜行業(yè)的“跨界者“很少出現在公眾場(chǎng)合，”十年磨一劍“是張顯超對過(guò)往經(jīng)歷的總結：前后花了約十年時(shí)間，資金投入近十億，從與德國膜公司合作，到成為德國supratec membrane gmbh實(shí)際控制人。同時(shí)，還對位于simmern小鎮的膜工廠(chǎng)進(jìn)行工業(yè)4.0標準的全方面升級改造，實(shí)現高品質(zhì)超濾膜產(chǎn)品性能，最終成為全球技術(shù)領(lǐng)先者。

 

“整合全球技術(shù)資源，為我所用”，技術(shù)背景出身的張顯超對技術(shù)有著(zhù)極致的追求，除了在上海和德國的研發(fā)技術(shù)團隊外，又先后在加拿大和匈牙利成立了膜技術(shù)研發(fā)中心，匯集了中國、北美、歐洲等多國的高水平研發(fā)技術(shù)人員，這些人員大都
曾經(jīng)在國際一線(xiàn)膜制造公司從事過(guò)技術(shù)工作。與華為在海外設立研發(fā)中心類(lèi)似，在北美和歐洲等全球膜行業(yè)的人才聚集地就地設立研發(fā)中心，就地招募高水平研發(fā)技術(shù)人員，為世浦泰的膜產(chǎn)品成為國際一流產(chǎn)品奠定了基礎。

 

對于膜行業(yè)即將到來(lái)的變革，世浦泰集團總工程師白海龍提到了“333”目標， “333”表示對于日處理規模萬(wàn)噸級以上的城鎮污水處理廠(chǎng)而言，能夠持續穩定運行的膜通量達到30lmh，膜吹掃氣水比降至3：1以下，mbr工藝污水廠(chǎng)全廠(chǎng)運行噸水電耗降至0.3kwh/m3以下。這個(gè)目標的達成，意味著(zhù)mbr工藝實(shí)現了與傳統工藝相同甚至更低的投資成本、運行成本和全生命周期綜合成本，而mbr工藝占地省、出水好的優(yōu)勢依然保留，屆時(shí)行業(yè)將會(huì )重新定義?！?/p>

 

在低碳和高質(zhì)量發(fā)展的趨勢背景之下，膜行業(yè)發(fā)展也迎來(lái)了拐點(diǎn)。e20薛帥曾經(jīng)提到過(guò)膜界的“老三強”和“新三強”，而行業(yè)則希望更多的強者出現，變革前夜，時(shí)代呼喚有更多的 “破局者“!

 

文章來(lái)源：e20水網(wǎng)固廢網(wǎng)

 

2022上海國際環(huán)保展將于10月9日-11日在上海國家會(huì )展中心隆重拉開(kāi)帷幕。本屆展會(huì )展示面積將達17萬(wàn)平米，匯聚超2,000家品牌展商。展示范圍涵蓋綜合治理、水、大氣、智慧環(huán)保、環(huán)境監測、資源再生、土壤、噪聲8大環(huán)境污染治理領(lǐng)域。