太阳城网

欢迎访问西咸新区水务集团官方网站! 微信

您所在的位置:  太阳城网 > 新闻中心  > 太阳城网太阳城网

水行业技术创新的三个类型:“兔、马、象”


太阳城网几乎在每个行业,创新的传播都依旧是一个巨大的挑战,这其中包括了新政策和技术的传播。在水行业,创新技术需要克服什么障碍才能获得成功?

在世界水大会上,国际水协高级副主席Sudhir Murthy博士则从大型公共事业部门的角度出发,指出污水厂有不同的资产类型,有不同的创新周期。管理人员引入新技术的时候,要将这因素考虑在内,并最终成功完成污水厂的升级,即用更少的能源和资源处理更多的污水。

1547779337566528.png

IWA高级副主席Sudhir Murthy博士

太阳城网Sudhir Murthy博士目前是一家新成立的清洁技术公司NEWhub的首席执行官。该公司帮助公用事业单位和水务公司管理内部创新流程并将新技术商业化。在此之前,他在美国华盛顿特区水务公司DC Water担任创新总监,负责新技术的开发、应用和商业化,这些技术总价值近10亿美元。

三个层次的水创新

1547779374467412.png

在报告开头,Murphy博士首先用一组比喻来定义不同类型的水创新,他将水技术分为三类:大象、马和兔子。

“大象”指的是那些钢筋混凝土的水务资产,例如大坝和厂的反应池。这些技术具有持久性,虽然技术酝酿可能长达10年,但它可以持续用上100年,不会轻易过时。它们需要很长时间才能进化,因此它们的创新周期也大不相同。

“马”指的是机械设备,例如泵、电机、搅拌机和格栅等。就像马一样,这些设备的寿命一般在20-25年左右。

“兔子”指的是那些传感器、分析仪器、人工智能、手机应用程序等一些智慧水务技术。我们一般称这些技术为“后工业革命”的产物,其准备时间可以快至数月,而且几年后就会过时,就像我们的手机一样,很多时候用不过5年。

水务公司的人经常会将这三类资产混淆:有时错将“兔子”当做“大象”,有时错将“大象”当“兔子”,错误估计可以实施投产的时间。目前水务公司的采购制度往往没有与时俱进地管理好这三种不同的“动物”。而目前的激励机制,例如专利法规,往往只是针对那些“马匹”——因为专利年限一般在20年,却并没有为“大象”和“兔子”订制的保护法规。

太阳城网如何才算一名称职的水务公司创新经理呢?Murphy博士表示创新经理要做的是就将这三种类型的资产技术融合到一起,作为一个整体来运作。只有将这三类资产联系到一起,才能更好地体现技术创新的价值。

1547779419688214.png

污水处理密集化

Murphy博士接着谈到了污水处理的密集化趋势。他说如果你新建一座污水厂,你往往希望它比现在的工艺技术占地面积更小、能耗更低、处理能力更强、功能更多。他称这种概念为“密集化”(intensification)。密集化概念意味着要将工艺压缩浓缩,Markvan Loosdrecht教授提及的MBR工艺就是一个典型例子。在过去十多年里,Murphy博士和他的团队在DC Water研究的内容就是如何在空间和能耗之间找到交汇点——在更少的空间内用更少的能耗处理污水。

他认为传感器和智能系统的引入是十分关键,而污水处理要实现真正的密集化,需要改善限制工艺表现的那些物理因素。他说DC Water在水创新上花费了超过10亿美元,每一个新技术的采纳都跟物理因素有关。传感器和工艺控制能帮助运行团队和决策层更好地理解这些物理因素,从而找到技术契合点。

1547779443740690.png

DC Water的Blue Plains污水厂

他认为污水处理的密集化进程有三大主题,包括了物理因素的改善、传感器控制和生物选择。他之前带领的团队的工作本质是将这三者的整合。他随后举了几个基于物理创新的例子,例如热水解解决的是的粘度问题,污泥脱水涉及的物理问题则包括絮凝、重力、可压缩性等,厌氧氨氧化菌可以通过旋流分离器或者筛网格栅选择性地得到富集。当弄懂这些物理问题之后,污水厂的处理能力能得到大幅提高,升幅可达100-200%。

横向创新

太阳城网Murphy博士说,基于物理因素的创新有一个重要特点在于它是一种横向创新,而不是垂直创新。在垂直创新的模式里,因为环环相扣,所以一个过时的部件可能会推迟整个设备或技术的更新换代。而横向创新的思维模式更适合水处理行业:因为反应池、机械设备和智能仪表有着不同的生命周期,因此应该对它们采用不同的发展步伐。也只有这样才能帮助我们了解水行业的创新内涵,而不是像过去一样只会抱怨水处理创新速度整体偏慢。

太阳城网他以inDENSE™技术为例做了进一步阐述:inDENSE™是DEMON厌氧氨氧化工艺使用的水力旋流器(hydrocyclone)在生物除磷、改善污泥沉降性能、提高处理能力方面的延伸应用。它对二沉池排出的污泥进行筛选,将沉降性能好的污泥颗粒回流到生物反应器中。在不改变原工艺的条件下(如传统的连续式活性污泥工艺),inDENSE™大大提高污泥体积指数(SVI)的表现,无需新增二沉池就能解决混合悬浮固体沉降性差的问题。在Murphy博士看来,inDENSE™的一大优点就是可以与垂直方向的各种其他工艺相结合,包括SBR、IFAS、MBR以及最常见的A2O工艺,而且适用于不同的处理规模。

1547779484683611.png

开放合作

太阳城网Murphy博士表示他同意Mark van Loosdrecht教授的观点,也就是“创新需要让工程师、科学家、产品经理和市场更好地互动”。DC Water所做的每一项技术创新和商业化都有学术界和工业界参与合作。这些项目实际上都是各方合作的成果,而不是大家所谈论的线性模型,后者是行不通的。在过去16年的时间里,有约80名博士和硕士生在DC Water的污水厂进行他们的学位论文工作。他们的研究创新成果在Blue Plains这样的大型污水厂得到实施应用。除了和高校人才合作之外,DC Water还有各种创新工艺的示范项目和商业化项目的,而且不仅仅局限在美国,他们希望这些新技术最终能在全世界得到传播应用。

弥散式创新

Murphy博士这次报告所在的分会场主题为“创新的扩散”(diffusion of innovation)。但他表示,相比“扩散(diffusion )”他更愿意使用“弥散(dispersion )”的感念。扩散(Diffusion)是没有外界干扰的分子自由运动,太过缓慢。他认为水创新需要的是弥散作用(dispersion of innovation),就是有外力推动的创新,尤其是由人推动的创新。

以全球经济的发展进程作参照,Murphy博士说当今几乎所有推动世界GDP增长的因素都是由人力资本驱动的。世界经济的转折点始于17世纪——1624年英国通过的《垄断法》使知识产权作为一项私有的权利,被称为“世界第一部现代专利法”,它大大促进了人们的创新潜能,特别是各种无形资产的创造发明。他认为“工业革命”一词其实并不恰当,这是将事情去个人化(depersonalized)了。而实际上这个过程是科学家和工程师的革命,因为变革是由这些人驱动的。而在今天这个后工业革命时代,社会对科学家和工程师的需求只会有增无减,引用标准普尔500指数的数据,目前无形资产的估值已经占市场总额的80%,他表示人力资本的管理将变得日益重要。

1547779517892836.png

太阳城网Murphy博士指出目前水务公司大多还停留在“发现一个问题--解决一个问题“的工作模式。这使得世界各地的水务公司充斥着各种“一次性案例”,大家都称自己开发了一个很好的技术或方法,但也就止步于此。他认为一个完整的创新周期应该包括以下7个阶段。而要经历这个完整的过程,需要有各种外力的推动,这就是弥散式的创新。

发现问题

解决问题

理念总结

注册知识产权

开发设备

构思技术

形成完整的解决方案

太阳城网最后Murphy博士引用了麦肯锡(McKinsey)咨询报告中的一张图片,指出全球经济重心一直在移动,而过去十几年世界经济格局的变化速度是有史以来最快的。 从20世纪80年代中期以来,这重心快速地从欧美移向亚洲。他注意到创新的弥散作用在亚洲更显著,很大程度是因为那里有需求--人口增长和经济的发展让他们对生活有更高的要求。

1547779553665888.png

小结

对大部分人来说,可能一辈子都不知道污水处理是怎么一回事,而Murtphy博士在六岁的时候就已经和水行业结下了缘分,他父亲当时在印度参与一个污水厂的建造项目。多年过去,他对水创新的热情依然不减。“成为一名训练有素的水处理工程师让人身心愉悦,因为它意味着每天都对环境做出正面的贡献”。希望Murphy博士的演讲也能启发更多的水处理同行走上创新之路。