當(dāng)前環(huán)保行業(yè)既面臨著長久以來的積弊——以工程成本衡量環(huán)保項(xiàng)目價(jià)值，導(dǎo)致利潤旁落至工程公司，又面臨著高質(zhì)量發(fā)展的挑戰(zhàn)，需要提質(zhì)增效。新舊矛盾壓在環(huán)保行業(yè)的上空，產(chǎn)品化成為了一條切實(shí)可行的路徑，逐漸為行業(yè)所關(guān)注。

在“2023（第十五屆）上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上，鵬凱環(huán)境科技股份有限公司（以下簡稱“鵬凱環(huán)境”）董事長、總經(jīng)理王國彬分享了鵬凱環(huán)境在產(chǎn)品化與低碳型裝配式污水廠方面的探索與實(shí)踐。

鵬凱環(huán)境董事長、總經(jīng)理 王國彬

01充滿理想與憧憬的偉大行業(yè)，如何迎來匹配的價(jià)值

王國彬表示，環(huán)保行業(yè)以守護(hù)綠水青山為使命，是生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的主力軍，能夠從事這一行業(yè)感到非常榮幸，同時(shí)也對行業(yè)的未來發(fā)展非常憧憬。

但是，從業(yè)以來，一些現(xiàn)實(shí)卻不得不面對。環(huán)保行業(yè)利潤較低，收入也隨之較低。因?yàn)榄h(huán)保行業(yè)習(xí)慣將工程等同于環(huán)保項(xiàng)目，以成本為導(dǎo)向，以工程成本來衡量價(jià)值，從而忽略了工藝的價(jià)值。然而實(shí)際上，環(huán)保項(xiàng)目的根本目標(biāo)是去除水體中的污染物，是以結(jié)果為導(dǎo)向的，真正的核心在于技術(shù)工藝，最大的價(jià)值應(yīng)該是技術(shù)工藝的價(jià)值。環(huán)保行業(yè)的技術(shù)價(jià)值無法體現(xiàn)，壓縮了環(huán)保企業(yè)的利潤空間，這樣的錯(cuò)位極大地抑制了環(huán)保企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的動力。

王國彬解釋，這個(gè)道理就像去醫(yī)院看病，重病需要支付很高的醫(yī)療費(fèi)，但實(shí)際上醫(yī)藥、器材成本本身成本并不高，醫(yī)生開具的治療方案才占據(jù)醫(yī)療費(fèi)大頭，也是價(jià)值所在，所以整體治療費(fèi)用才會較高。

面對這一現(xiàn)狀，鵬凱環(huán)境開始探索降低產(chǎn)品價(jià)格的同時(shí)，提升產(chǎn)品價(jià)值的可能。為此，鵬凱環(huán)境打造了一條“工程設(shè)備化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)維智能化” 的道路，推出“裝配式污水廠”，將污水廠變身為“產(chǎn)品”，驅(qū)動技術(shù)產(chǎn)品化，推動產(chǎn)品工業(yè)化轉(zhuǎn)型升級。

鵬凱環(huán)境1萬噸/日污水處理廠建造過程

鵬凱環(huán)境負(fù)責(zé)建設(shè)運(yùn)營的肇慶四會市碧海灣裝配式污水處理廠項(xiàng)目，處理規(guī)模為1萬噸/日。

這一項(xiàng)目在建設(shè)過程中，鵬凱環(huán)境主要面臨三個(gè)難題：

一、鄰避問題。項(xiàng)目與當(dāng)?shù)鼐用駞^(qū)僅一墻之隔，對建設(shè)模式、噪音、氣味都提出了很高的要求；

二、建設(shè)用地面積小，僅提供約2000平方米的建設(shè)用地；

三、工期短，政府給出了4個(gè)月的工期。

王國彬坦言，鵬凱環(huán)境在建設(shè)之初面臨很大挑戰(zhàn)，為解決上述難題，采用了裝配式建設(shè)方案以及“鵬凱圓”創(chuàng)新技術(shù)，在工廠預(yù)制好所有組件，運(yùn)送到項(xiàng)目場地進(jìn)行組建，最終歷時(shí)三個(gè)月建成了這座污水廠，并克服了氣味、噪音等鄰避問題，得到了政府和當(dāng)?shù)厥忻竦恼J(rèn)可。

鵬凱圓——低碳型裝配式污水廠

鵬凱環(huán)境的裝配式污水廠采用了來自鵬凱環(huán)境的核心技術(shù)裝備——“鵬凱圓”。據(jù)王國彬介紹，“鵬凱圓”內(nèi)核在于DIAB 高效氣升環(huán)流式脫氮生物反應(yīng)器，開啟了工廠化預(yù)制污水處理系統(tǒng)的新模式，2019年鵬凱圓DIAB工藝技術(shù)被專家組鑒定為“國際領(lǐng)先”，并榮獲2021年度環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，入選2022年《國家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(水污染防治領(lǐng)域)》、2023年國家科技部《國家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》、2021年廣東省工業(yè)和信息化廳《廣東省節(jié)能技術(shù)、設(shè)備（產(chǎn)品）推薦目錄》、《全國副省級城市2022年度生態(tài)環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀環(huán)保項(xiàng)目案例集》等。

“鵬凱圓”與常規(guī)污水廠相比，可以用“2345”四個(gè)數(shù)字來總結(jié)其優(yōu)勢和創(chuàng)新性：項(xiàng)目成本縮減，投資減少20%；0.2㎡的噸水占地面積，約為常規(guī)污水廠占地的1/3；3-4個(gè)月可建成一座污水廠，建設(shè)時(shí)間僅為常規(guī)污水廠的1/4；減少運(yùn)營過程中的電耗、藥耗和污泥產(chǎn)量，能耗降低1/5；采用智能云平臺，可減少對專業(yè)技術(shù)人員的依賴，降低運(yùn)維難度及成本。

02“鵬凱圓”的五大核心技術(shù)

論壇現(xiàn)場，王國彬透露了起名“鵬凱圓”的初心——“鵬凱圓”技術(shù)工藝有著集成度高的特點(diǎn)，過去很多人把這一類設(shè)備叫做一體化設(shè)備，但通常一體化設(shè)備對應(yīng)著低端的應(yīng)用場景。鵬凱環(huán)境不希望行業(yè)從業(yè)者與客戶形成“一體化設(shè)備=低端應(yīng)用場景”的固定思維，于是稱呼這種工藝為裝配式污水廠，并為其核心工藝起名“鵬凱圓”。

王國彬介紹了“鵬凱圓”一部分核心技術(shù)優(yōu)勢：

1、鵬凱環(huán)境將氧化溝工藝融入鵬凱圓外圈，結(jié)合精準(zhǔn)分段曝氣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)AO工藝段柔性控制，以適應(yīng)不同水質(zhì)。之前的“鵬凱圓”采用同心圓結(jié)構(gòu)，升級后的“鵬凱圓”采用外圓內(nèi)方的銅錢結(jié)構(gòu)，全系統(tǒng)通過水利模型實(shí)現(xiàn)無死角運(yùn)行，除曝氣外，無其它動力設(shè)備，真正做到全過程零碳化；添加MBBR填料，采用生物膜工藝，實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化。

2、同時(shí)，沉淀區(qū)與好氧區(qū)的疊加使鵬凱圓占地面積大幅減少；通過核心產(chǎn)品好氧三相分離器實(shí)現(xiàn)氣、水、泥的分離，并將好氧區(qū)的曝氣尾氣收集，作為氣提動力，實(shí)現(xiàn)混合液的回流，可大幅減少能耗。沉淀污泥直接通過重力回流至好氧區(qū)，防止傳統(tǒng)沉淀池池底污泥反硝化造成的翻泥現(xiàn)象。通過好氧三相分離器的配水，使沉淀區(qū)形成層流，大幅提高沉淀效率。

3、鵬凱圓采用側(cè)流除磷工藝，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；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；主工藝段不投加除磷劑，對生化系統(tǒng)污泥活性影響小，污泥齡延長，活性污泥發(fā)生內(nèi)源呼吸，增加內(nèi)源消耗，減少污泥產(chǎn)率。

4、鵬凱環(huán)境的裝配式污水廠同樣也是“低碳型”污水處理廠。建設(shè)過程中，裝配式污水廠采用鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)模式及先進(jìn)的工藝，建材使用量較傳統(tǒng)污水廠減少86%，碳排放量減少75%；相對傳統(tǒng)工藝，運(yùn)營過程中的電耗、藥耗和污泥產(chǎn)量減少，碳排放量減少28%；生命周期結(jié)束后，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在拆除運(yùn)輸過程和廢舊建材處理處置中均產(chǎn)生碳排放量。鵬凱圓的鋼材結(jié)構(gòu)可以重復(fù)利用于新廠建設(shè)，綜合考慮污水廠拆除和新建過程，鵬凱圓體系碳排放量減少90%以上 。

5、采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)，使生產(chǎn)質(zhì)量大幅提高，建設(shè)周期大幅縮短。

王國彬表示，鵬凱圓—裝配式污水廠開啟了工廠化預(yù)制污水處理系統(tǒng)的新模式，其占地更小、投資更省、建設(shè)周期更短、運(yùn)行更加智能等綜合優(yōu)勢，更能適應(yīng)環(huán)境政策和社會的快速發(fā)展的需求。如城鎮(zhèn)污水廠的新建、擴(kuò)建、提標(biāo)，水環(huán)境（黑臭水體）治理，工業(yè)園區(qū)污水處理廠，以及其它不同需求污水處理廠。

在此基礎(chǔ)上，鵬凱環(huán)境還提出了衛(wèi)星式污水處理系統(tǒng)概念——污水處理廠不僅可以做成集中式的，還可以在城市的各個(gè)角落建成分布式的，在一些管網(wǎng)不是很完善的地方，可以建設(shè)成小型的污水處理廠。

衛(wèi)星式污水處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：1、遵循就近取水原則，可分擔(dān)污水總量，減輕管網(wǎng)壓力；2、按照衛(wèi)星分布模式建設(shè)，合理利用稀缺土地；3、更少管網(wǎng)投入、更少提升能耗，實(shí)現(xiàn)污水就地資源化；4、采用鵬凱圓工藝，占地小，選址靈活，建設(shè)周期短；5、尾水可補(bǔ)充河道生態(tài)基流、綠化灌溉，打造綠色生態(tài)城市；6、采用智能APP運(yùn)營管理系統(tǒng)，確保水質(zhì)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)無人值守。

王國彬透露，鵬凱環(huán)境也在嘗試探索一些地埋的污水處理廠項(xiàng)目，將城市公共綠地的地下空間或者小區(qū)內(nèi)的地下空間利用起來，提高土地利用率。此外，關(guān)鍵是當(dāng)污水廠分散之后，可以實(shí)現(xiàn)就地回收，回用的效率可以大幅提高。

03“四化”賦能裝配式污水廠

王國彬表示，鵬凱環(huán)境正通過踐行“產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)智能化、生產(chǎn)自動化、管理數(shù)字化”四化來打造一套完整的產(chǎn)品化體系。

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。產(chǎn)品實(shí)行從報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)、采購、制作、質(zhì)檢、安裝、調(diào)試、運(yùn)營的標(biāo)準(zhǔn)化，并逐步形成標(biāo)準(zhǔn)化的報(bào)價(jià)庫、BOM庫。通過BI進(jìn)行管理固化和流程固化，最終實(shí)現(xiàn)按方拿藥的目的。

鵬凱環(huán)境在海口已經(jīng)建設(shè)了日處理規(guī)模為1.5萬噸的污水廠，接下來將建日處理規(guī)模為2.5萬噸的污水廠。未來建成后，這一污水處理廠占地面積會更小，同時(shí)，鵬凱環(huán)境對包括外觀在內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)做了優(yōu)化，使整個(gè)污水廠變得更加和諧，改變大家對污水廠臟、臭的印象，從而解決鄰避問題。

設(shè)計(jì)智能化。鵬凱環(huán)境開發(fā)了一款軟件，功能涵蓋在前端同步進(jìn)行設(shè)計(jì)智能化開發(fā)，涵蓋工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化及拆解、標(biāo)準(zhǔn)化圖紙預(yù)制、產(chǎn)品拆解、模塊設(shè)計(jì)、主材標(biāo)準(zhǔn)化、模塊成本計(jì)算、BI串聯(lián)開發(fā)等多方面智能化工程設(shè)計(jì)。王國彬表示，該軟件開發(fā)后，可以將人力從許多傳統(tǒng)的碼文字的工作中解放出來，交給軟件來做，后期如需進(jìn)行一些調(diào)整，再由人工介入即可，如此一來效率將大幅提高。

生產(chǎn)自動化。打造自動化管理體系，把生產(chǎn)計(jì)劃、物料流轉(zhuǎn)、生產(chǎn)過程、設(shè)備管理、質(zhì)量管控、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等通過BI進(jìn)行串聯(lián)，打通生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理數(shù)字化和智能化。

好氧三相分離器是鵬凱環(huán)境的一項(xiàng)核心產(chǎn)品，這一產(chǎn)品的生產(chǎn)線目前已投用一年以上，鵬凱環(huán)境接下來將開發(fā)其他組件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工作，目前標(biāo)準(zhǔn)化程度可以達(dá)到80%以上。當(dāng)實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)后，整體效率與產(chǎn)品質(zhì)量將大幅度提升。王國彬透露，依托于標(biāo)準(zhǔn)化與生產(chǎn)自動化，鵬凱環(huán)境的愿景是未來三年內(nèi)，將裝配式污水廠建造時(shí)間縮短至15天內(nèi)完成。

管理數(shù)字化。發(fā)展目標(biāo)管理、制度流程管理、中心部門管理、具體事項(xiàng)管理等，通過BI工具，把數(shù)字化管理覆蓋到各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化經(jīng)營管理。

鵬凱環(huán)境成立至今已有12年，總部位于廣州，并在肇慶擁有6.6萬平方米裝配式污水處理系統(tǒng)智慧化工業(yè)4.0生產(chǎn)基地，配備工業(yè)機(jī)器人、吊掛系統(tǒng)、大型旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、3D智能立體倉庫、移動AGV小車等自動化設(shè)備，建設(shè)柔性自動化生產(chǎn)線、裝配線、檢測線及數(shù)字化車間。實(shí)現(xiàn)從訂單下達(dá)、智能制造、訂單物流等全流程的智能化生產(chǎn)管理。

鵬凱環(huán)境堅(jiān)持以人為本、人才強(qiáng)企的理念，成立鵬凱環(huán)境技術(shù)研究院、博士/博士后工作站、廣東省裝配式水處理系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，并與國內(nèi)頂級院校（中山大學(xué)、哈工大、同濟(jì)大學(xué)、華南理工、華南師大等）建立合作互動機(jī)制，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新“新生態(tài)”，建立了一支專業(yè)齊備、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、執(zhí)行力超強(qiáng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，一大批專利技術(shù)領(lǐng)譽(yù)行業(yè)發(fā)展。