曾經(jīng)的陣營(yíng)，因?yàn)楫a(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(guó)環(huán)境產(chǎn)業(yè)20多年的時(shí)代變遷之后，ABCD等方陣內(nèi)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(hào)，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(biāo)本，也有一些技術(shù)，如MBR(膜生物反應(yīng)器MembraneBioreactor,簡(jiǎn)稱MBR)，繼續(xù)在新時(shí)期暗流涌動(dòng)。創(chuàng)業(yè)者們克服了對(duì)宏觀形勢(shì)變化的恐懼，順應(yīng)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(zhēng)議時(shí)代
想象一下，假如我們穿越回到2010年，如果你有機(jī)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?yàn)槟阒浪訫BR為核心，成為膜在污水處理領(lǐng)域應(yīng)用的急先鋒，開(kāi)啟并領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)環(huán)境產(chǎn)業(yè)的細(xì)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。
一些專家和專業(yè)公司認(rèn)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(yuǎn)遠(yuǎn)說(shuō)不上革命性、顛覆性，最關(guān)鍵的是，使用MBR的項(xiàng)目成本投資、運(yùn)營(yíng)成本都高于傳統(tǒng)污水處理工藝，不適合中國(guó)國(guó)情。
當(dāng)時(shí)我國(guó)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(dá)到一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠也只有一半多，而且不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。所以，當(dāng)時(shí)用膜處理市政污水存在巨大爭(zhēng)議。但隨著污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，以及碧水源自身的堅(jiān)持，我國(guó)MBR項(xiàng)目的總規(guī)模在2006至2008三年間的增長(zhǎng)率分別為67%、100%、78%，并以“高效、高質(zhì)”為旗號(hào)，對(duì)傳統(tǒng)污水處理工藝發(fā)起挑戰(zhàn)。
在這個(gè)時(shí)期，碧水源作為MBR的重要推動(dòng)力量，被公認(rèn)為是中國(guó)MBR技術(shù)大規(guī)模工程應(yīng)用的開(kāi)拓者，承擔(dān)建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)大規(guī)模MBR工程“北京密云再生水工程”(4.5萬(wàn)噸/日)和“引溫濟(jì)潮奧運(yùn)配套工程”(10萬(wàn)噸/日)、“十堰市神定河污水處理廠改造項(xiàng)目”(11萬(wàn)噸/日)，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)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(qiáng)的企業(yè)之一，帶動(dòng)了膜在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
碧水源進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，等來(lái)了提標(biāo)改造的機(jī)會(huì)，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(huì)出現(xiàn)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(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(shí)較長(zhǎng)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(duì)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(kāi)始執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)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(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)了準(zhǔn)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(dá)標(biāo)。
正是在一步一步的提標(biāo)過(guò)程中，替補(bǔ)席上的MBR膜企業(yè)有了上場(chǎng)機(jī)會(huì)。而且對(duì)于有機(jī)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(yùn)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(yùn)營(yíng)階段貴是因?yàn)檫\(yùn)行能耗高，MBR膜系統(tǒng)的運(yùn)行能耗約占到整個(gè)污水處理廠運(yùn)行能耗的50~70%，而MBR膜系統(tǒng)最大能耗占比來(lái)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(guó)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(guó)際膜材料及膜應(yīng)用取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，MBR膜的膜通量、使用壽命、運(yùn)行成本和耐污染性等指標(biāo)都得到大幅度提升。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和生存壓力的倒逼之下，國(guó)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(jìn)步。
在市政污水處理領(lǐng)域的MBR工程項(xiàng)目，以前常用的MBR設(shè)計(jì)平均膜通量8～15LMH，而2021年10月開(kāi)始實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水標(biāo)準(zhǔn)》將設(shè)計(jì)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(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(zhǎng)。
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(biāo)準(zhǔn)在提高。
雖然國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中“一級(jí)A”是最高要求，但我國(guó)污水處理行業(yè)早已涌現(xiàn)了一波以地表“Ⅳ類水”或“準(zhǔn)Ⅳ類水”為排放標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目。新實(shí)施的提標(biāo)改造項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，北京市開(kāi)風(fēng)氣之先，最早將“Ⅳ類水”的《地表水標(biāo)準(zhǔn)》接軌污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)，并于2012年通過(guò)出臺(tái)地方標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)出臺(tái)地方標(biāo)準(zhǔn)，還有四川、重慶、河北等省市出臺(tái)了流域標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)“Ⅳ類水”標(biāo)準(zhǔn)成了污水處理廠標(biāo)配。
這些標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)之一就是愈來(lái)愈低的COD、總氮、總磷限值，一些省市最嚴(yán)格的COD指標(biāo)到了20mg/L，已經(jīng)在對(duì)標(biāo)《地表水標(biāo)準(zhǔn)》里的“Ⅲ類水”。
盲目提標(biāo)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(jìn)化成再生水廠，這在許多地區(qū)也是一個(gè)顯而易見(jiàn)的趨勢(shì)。
地下污水處理廠出現(xiàn)。
最近六七年來(lái)，在我國(guó)，地下、半地下污水處理廠已經(jīng)從個(gè)別地區(qū)、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(guó)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(kuò)大有效投資的意見(jiàn)》，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(kāi)發(fā)。
這些新情況，對(duì)于推動(dòng)MBR的應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是較為有利的，因?yàn)樵谒捷^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(shì)更明顯。
國(guó)際上也有一些新情況，發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)膜公司一回頭：士別三日當(dāng)刮目相待，中國(guó)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(dāng)年收購(gòu)的膜界老大澤能的膜業(yè)務(wù)。當(dāng)時(shí)至少有三家中國(guó)公司參與了收購(gòu)：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(guó)投創(chuàng)新，三家中國(guó)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(shù)第二輪出局，誰(shuí)讓它們是中國(guó)公司呢?當(dāng)時(shí)，GE的膜技術(shù)在全球領(lǐng)先，美國(guó)人認(rèn)為不能讓中國(guó)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(guó)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(yùn)營(yíng)成本，并降低運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的復(fù)雜程度。
而想要達(dá)成這兩個(gè)條件，業(yè)內(nèi)的共識(shí)是要提高可持續(xù)運(yùn)行的膜通量，降低運(yùn)行能耗，延長(zhǎng)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(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(duì)用膜的人也認(rèn)可MBR的出水水質(zhì)好和用地省，但依然因?yàn)槌杀镜脑虮硎痉磳?duì)。
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(wàn)塊一個(gè)的液晶顯示屏，現(xiàn)在的價(jià)格只是當(dāng)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(yùn)行電費(fèi)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(gè)數(shù)據(jù)是難以作弊的，風(fēng)機(jī)開(kāi)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(huì)夾泥，加重膜污染。這是沒(méi)法忽悠的。
按處理規(guī)模計(jì)算，現(xiàn)在中國(guó)的MBR工藝大概占污水處理全行業(yè)約10%。我國(guó)MBR項(xiàng)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(chǎng)的MBR也廣泛使用微濾膜，而近十年已完成了30~40nm超濾膜對(duì)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(chǎng)的MBR膜的使用壽命大幅提升，平均使用壽命達(dá)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(biāo)大幅改善。我國(guó)MBR市場(chǎng)現(xiàn)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(yùn)行成本高、膜通量易衰減、使用壽命短等痛點(diǎn)，提供給客戶低噸水運(yùn)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(shuí)會(huì)是破局者
在膜行業(yè)，歐洲和北美被公認(rèn)為技術(shù)高地，引領(lǐng)了國(guó)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(gòu)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(guó)一個(gè)叫SIMMERN的小鎮(zhèn)。
這個(gè)小鎮(zhèn)的特產(chǎn)除了“雷司令”白葡萄酒外，還有一家叫SupratecMembraneGmbH的膜制造公司，這家公司在小鎮(zhèn)建有按工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)建造的全自動(dòng)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(xiàng)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(guó)際膜制造商帶來(lái)巨大的壓力。
SupratecMembraneGmbH這家公司一直有著神秘的色彩，2020年三峽長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)保集團(tuán)入股世浦泰引發(fā)了業(yè)內(nèi)關(guān)注，也揭開(kāi)了它的面紗：這家技術(shù)頂尖的德國(guó)超濾膜制造商的股東，竟是注冊(cè)于中國(guó)上海的世浦泰集團(tuán)，其背后的實(shí)際控制人是中國(guó)人。這可以看作是當(dāng)年中資收購(gòu)GE膜未獲成功之后中國(guó)人對(duì)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(xiàn)在公眾場(chǎng)合，”十年磨一劍“是張顯超對(duì)過(guò)往經(jīng)歷的總結(jié)：前后花了約十年時(shí)間，資金投入近十億，從與德國(guó)膜公司合作，到成為德國(guó)SupratecMembraneGmbH實(shí)際控制人。同時(shí)，還對(duì)位于SIMMERN小鎮(zhèn)的膜工廠進(jìn)行工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的全方面升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)超濾膜產(chǎn)品性能。
“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(duì)技術(shù)有著追求，除了在上海和德國(guó)的研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(guó)、北美、歐洲等多國(guó)的高水平研發(fā)技術(shù)人員，這些人員大都曾經(jīng)在國(guó)際一線膜制造公司從事過(guò)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。
對(duì)于膜行業(yè)即將到來(lái)的變革，世浦泰集團(tuán)總工程師白海龍?zhí)岬搅?ldquo;333”目標(biāo)，“333”表示對(duì)于日處理規(guī)模萬(wàn)噸級(jí)以上的城鎮(zhèn)污水處理廠而言，能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的膜通量達(dá)到30LMH，膜吹掃氣水比降至3：1以下，MBR工藝污水廠全廠運(yùn)行噸水電耗降至0.3kwh/m3以下。這個(gè)目標(biāo)的達(dá)成，意味著MBR工藝實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)工藝相同甚至更低的投資成本、運(yùn)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(shì)依然保留，屆時(shí)行業(yè)將會(huì)重新定義。”
在低碳和高質(zhì)量發(fā)展的趨勢(shì)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(qiáng)”和“新三強(qiáng)”，而行業(yè)則希望更多的強(qiáng)者出現(xiàn)，變革前夜，時(shí)代呼喚有更多的“破局者“!
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