環(huán)境產(chǎn)業(yè)的邏輯翻篇了。

 

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

 

而過往為行業(yè)所熟知的一些技術(shù)、工藝、產(chǎn)品形態(tài)，最終變成符號，成為參與和見證了環(huán)境產(chǎn)業(yè)20年興衰的時代標本，也有一些技術(shù)，如mbr(膜生物反應(yīng)器membrane bioreactor,簡稱mbr)，繼續(xù)在新時期暗流涌動。創(chuàng)業(yè)者們克服了對宏觀形勢變化的恐懼，順應(yīng)召喚，跨越門檻，勇往直前，尋找出路。在新的英雄之旅中，誰將會是破局者?

 

曾經(jīng)的爭議時代

 

想象一下，假如我們穿越回到2010年，如果你有機會買剛在創(chuàng)業(yè)板上市的碧水源的股票，你會毫不猶豫，因為你知道它以mbr為核心，成為膜在污水處理領(lǐng)域應(yīng)用的急先鋒，開啟并領(lǐng)導(dǎo)了一個環(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)公司事實上已經(jīng)成為行業(yè)表率，在污水處理膜領(lǐng)域，是一個光芒四射的先行者。但至少在2006年之前，它都并非行業(yè)主流公司。

 

一些專家和專業(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(jié)合的技術(shù)，取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，遠遠說不上革命性、顛覆性，最關(guān)鍵的是，使用mbr的項目成本投資、運營成本都高于傳統(tǒng)污水處理工藝，不適合中國國情。

 

當(dāng)時我國的污水處理事業(yè)還處于起步階段，污水處理廠數(shù)量還很少，其中能達到一級b排放標準的污水處理廠也只有一半多，而且不能穩(wěn)定達標。所以，當(dāng)時用膜處理市政污水存在巨大爭議。但隨著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(guī)模在2006至2008三年間的增長率分別為67%、100%、78%，并以“高效、高質(zhì)”為旗號，對傳統(tǒng)污水處理工藝發(fā)起挑戰(zhàn)。

 

在這個時期，碧水源作為mbr的重要推動力量，被公認為是中國mbr技術(shù)大規(guī)模工程應(yīng)用的開拓者，承擔(dān)建設(shè)了國內(nèi)第一個大規(guī)模mbr工程“北京密云再生水工程”(4.5萬噸/日)和“引溫濟潮奧運配套工程”(10萬噸/日)、“十堰市神定河污水處理廠改造項目”(11萬噸/日)，是當(dāng)時國內(nèi)城市污水處理領(lǐng)域mbr技術(shù)實力與綜合經(jīng)營實力最強的企業(yè)之一，并在隨后的十余年繼續(xù)引領(lǐng)整個細分領(lǐng)域，帶動了膜在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

碧水源進行技術(shù)儲備，等來了提標改造的機會，它的成功啟發(fā)、鼓舞著環(huán)保行業(yè)：隨著環(huán)保需求的增加，不斷會出現(xiàn)大量的技術(shù)需求，一個技術(shù)型公司也能展翅翱翔，而在資本市場的助力之下，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(jié)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(shè)施占地面積減少一半，同時較長的泥齡減少了產(chǎn)泥量。

 

它的優(yōu)點簡而言之就是占地省、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(zhèn)污水處理廠開始執(zhí)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(qū)出現(xiàn)了更嚴格的地方標準，出現(xiàn)了準地表iv類水的污水處理廠，這意味著只有具備深度處理技術(shù)的污水廠才能達標。

 

正是在一步一步的提標過程中，替補席上的mbr膜企業(yè)有了上場機會。而且對于有機類、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(shè)階段貴，運營階段也貴;其二是煩，膜通量易衰減，膜的化學(xué)清洗頻繁。

 

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

 

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

 

但在最近的十余年里，國際膜材料及膜應(yīng)用取得了巨大的技術(shù)進步， 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。在市場競爭和生存壓力的倒逼之下，國內(nèi)的膜生產(chǎn)企業(yè)和膜應(yīng)用企業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)也取得了顯著的進步。

 

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

 

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。

 

風(fēng)云際會

 

產(chǎn)業(yè)界在努力的同時，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(xiàn)了一波以地表“ⅳ類水”或“準ⅳ類水”為排放標準的項目。新實施的提標改造項目，標準也越來越高。

 

業(yè)內(nèi)普遍認為，北京市開風(fēng)氣之先，最早將“ⅳ類水”的《地表水標準》接軌污水處理廠排放標準，并于2012年通過出臺地方標準的形式，從法規(guī)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類水”標準成了污水處理廠標配。

 

這些標準的趨勢之一就是愈來愈低的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，單純的污水處理廠都在進化成再生水廠，這在許多地區(qū)也是一個顯而易見的趨勢。

 

地下污水處理廠出現(xiàn)。

 

最近六七年來，在我國，地下、半地下污水處理廠已經(jīng)從個別地區(qū)、個別公司的吃螃蟹行為，變成了多個城市、多個公司都喜聞樂見的一種污水處理廠建設(shè)形式。

 

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

 

2022年5月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進一步盤活存量資產(chǎn)擴大有效投資的意見》，提出因地制宜積極探索污水處理廠下沉、地上地下空間綜合開發(fā)。

 

這些新情況，對于推動mbr的應(yīng)用來說都是較為有利的，因為在水平較低領(lǐng)域，mbr的身價就會顯得昂貴，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)達國家的先進膜公司一回頭：士別三日當(dāng)刮目相待，中國公司在膜領(lǐng)域的水平馬上就要趕上來了，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(dāng)年收購的膜界老大澤能的膜業(yè)務(wù)。當(dāng)時至少有三家中國公司參與了收購：一家是博天環(huán)境，第二家是中車旗下南方匯通的時代沃頓，還有一家資本公司叫國投創(chuàng)新，三家中國公司出價不低，都是35億歐元以上。

 

但這些公司，無論出價高低，都在倒數(shù)第二輪出局，誰讓它們是中國公司呢?當(dāng)時，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技術(shù)，ge水處理公司最終以32億歐元的成交價格花落于國際水務(wù)巨頭蘇伊士環(huán)境之手。

 

mbr的技術(shù)奇點

 

要想在風(fēng)云際會之時，克服mbr的核心焦慮，必須降低投資、運營成本，并降低運營過程中的復(fù)雜程度。

 

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

 

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(yīng)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(dāng)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(xiàn)在，當(dāng)初幾萬塊一個的液晶顯示屏，現(xiàn)在的價格只是當(dāng)時的幾十分之一。

 

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，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：買膜貴，用膜貴，換膜貴，三樣都貴。

 

買膜的時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(nèi)大多數(shù)膜廠家的產(chǎn)品氣水比是8~12:1，這個數(shù)據(jù)是難以作弊的，風(fēng)機開著，有儀表數(shù)據(jù)，出多少水，用多少氣，氣少了膜就堵了，還會夾泥，加重膜污染。這是沒法忽悠的。

 

按處理規(guī)模計算，現(xiàn)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(yīng)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(xiàn)在大部分都是采用超濾膜，這使得歐美市場的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市場現(xiàn)在也到了從微濾膜切換到超濾膜的時刻。

 

但是如果膜仍然賣得很貴，那很難替代，必須先把成本降下來。比如說lcd領(lǐng)域的京東方，曾經(jīng)差點死掉，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，提供給客戶低噸水運行成本的可靠產(chǎn)品，提升客戶的使用舒適度和滿意度，填平“挺膜派”和“反膜派”之間的鴻溝。

 

變革前夜，誰會是破局者

 

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膜的匈牙利膜工廠外，近些年引起歐美膜行業(yè)持續(xù)關(guān)注的是德國一個叫simmern的小鎮(zhèn)。

 

這個小鎮(zhèn)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(zhèn)建有按工業(yè)4.0標準建造的全自動膜工廠。業(yè)內(nèi)分析人士透露，該工廠生產(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(chǔ)上又取得了重大提升，給其他國際膜制造商帶來巨大的壓力。

 

supratec membrane gmbh這家公司一直有著神秘的色彩，2020年三峽長江生態(tài)環(huán)保集團入股世浦泰引發(fā)了業(yè)內(nèi)關(guān)注，也揭開了它的面紗：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，其背后的實際控制人是中國人。這可以看作是當(dāng)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，這位畢業(yè)于上海交通大學(xué)、從汽車行業(yè)進入膜行業(yè)的“跨界者“很少出現(xiàn)在公眾場合，”十年磨一劍“是張顯超對過往經(jīng)歷的總結(jié)：前后花了約十年時間，資金投入近十億，從與德國膜公司合作，到成為德國supratec membrane gmbh實際控制人。同時，還對位于simmern小鎮(zhèn)的膜工廠進行工業(yè)4.0標準的全方面升級改造，實現(xiàn)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)在國際一線膜制造公司從事過技術(shù)工作。與華為在海外設(shè)立研發(fā)中心類似，在北美和歐洲等全球膜行業(yè)的人才聚集地就地設(shè)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(chǔ)。

 

對于膜行業(yè)即將到來的變革，世浦泰集團總工程師白海龍?zhí)岬搅恕?33”目標， “333”表示對于日處理規(guī)模萬噸級以上的城鎮(zhèn)污水處理廠而言，能夠持續(xù)穩(wěn)定運行的膜通量達到30lmh，膜吹掃氣水比降至3：1以下，mbr工藝污水廠全廠運行噸水電耗降至0.3kwh/m3以下。這個目標的達成，意味著mbr工藝實現(xiàn)了與傳統(tǒng)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，屆時行業(yè)將會重新定義?！?/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)展也迎來了拐點。e20薛帥曾經(jīng)提到過膜界的“老三強”和“新三強”，而行業(yè)則希望更多的強者出現(xiàn)，變革前夜，時代呼喚有更多的 “破局者“!

 

文章來源：e20水網(wǎng)固廢網(wǎng)

 

2022上海國際環(huán)保展將于10月9日-11日在上海國家會展中心隆重拉開帷幕。本屆展會展示面積將達17萬平米，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(jiān)測、資源再生、土壤、噪聲8大環(huán)境污染治理領(lǐng)域。