日前,全國環(huán)保產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、 “玩轉(zhuǎn)”水處理工藝和裝備的專家張鑫珩教授,對(duì)筆者講述了如何讓世界水處理核心技術(shù)裝備成為 “中國制造”的過程。
水處理關(guān)鍵部件中國制造
上世紀(jì)末,我國污水處理行業(yè)工藝裝備企業(yè)多達(dá)幾萬家,但都是相互抄仿、低水平的重復(fù),自主原創(chuàng)、獨(dú)樹一幟的幾乎沒有。在發(fā)達(dá)國家面前,所有水工裝備都被稱作為“地?cái)傌洝?,在世界上沒有話語權(quán)。在這其中,污水處理曝氣工藝段的曝氣設(shè)備是污水處理的關(guān)鍵核心設(shè)備,其能耗占污水處理總能耗的65%以上。攻克這一設(shè)備,無疑對(duì)我國水處理技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。為此,張鑫珩下定決心, “一定要將底層曝氣突破”。
2012年,張鑫珩帶著產(chǎn)品技術(shù)、帶著兩位愛徒加盟中冶華天公司,在華天提供的技術(shù)平臺(tái)上,精耕細(xì)作水處理裝備,在實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的同時(shí),也為我國在國際水處理裝備舞臺(tái)上奪得了話語權(quán)。
針對(duì)市場占有率達(dá)95%以上的底層微孔、表面臥軸式和倒傘型等三種曝氣設(shè)備,張鑫珩利用短短幾年的時(shí)間將其一一攻克,實(shí)現(xiàn)了曝氣技術(shù)三大顛覆性突破。
創(chuàng)新發(fā)明新一代 “離心自吸混合式倒傘型曝氣機(jī)”,該創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品在同等工況條件下,比國外最先進(jìn)產(chǎn)品的效率提高了40%以上,能耗下降30%以上,且有效水深大于6米,實(shí)現(xiàn)倒傘型曝氣機(jī)發(fā)展史上的顛覆性變革。該技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)專家鑒定 “技術(shù)性能達(dá)國際領(lǐng)先水平”,代表我國水處理裝備唯一獲得美國發(fā)明專利授權(quán)。
傳統(tǒng)臥軸式表面曝氣設(shè)備的高能耗及曝氣衰減一直是水處理行業(yè)難題。經(jīng)過數(shù)次現(xiàn)場故障維修和不懈鉆研,張鑫珩終于弄清臥軸式曝氣轉(zhuǎn)碟充氧效率逐年降低、能耗高、故障率高的癥結(jié),研發(fā)成功 “聯(lián)通均衡高效曝氣轉(zhuǎn)盤”,使其工作過程中水流在戽斗中能自動(dòng)平衡,更能集揚(yáng)水、吸氣、推流等多功能于一體。經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場檢測(cè),“聯(lián)通均衡高效曝氣轉(zhuǎn)盤”產(chǎn)品技術(shù)性能達(dá)國際領(lǐng)先水平,比同類產(chǎn)品理論動(dòng)力效率提高了34%以上,大大節(jié)省了再投資費(fèi)用。
底層曝氣裝置在市場占比最高,如何使底層微孔曝氣真正成為高效、實(shí)用的曝氣技術(shù),張鑫珩為此煞費(fèi)苦心。平日里的積累,此時(shí)全都變成了篩選方案,不經(jīng)意間誕生了模塊化動(dòng)態(tài)底層曝氣技術(shù)。這項(xiàng)曝氣技術(shù),不僅可輕松地將模塊單元曝氣頭輕松提出水面進(jìn)行更換、維修,而且徹底消除了曝氣盲區(qū)和死點(diǎn),實(shí)現(xiàn)均勻曝氣充氧,由于自帶梳齒可對(duì)底部污泥進(jìn)行梳理、刮移,大大避免了污泥沉積、變質(zhì)發(fā)臭。
至此,三大曝氣技術(shù)全部被突破。在隨后的幾年間,張鑫珩和他的團(tuán)隊(duì)先后獲得了5項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)和19項(xiàng)實(shí)用新型專利授權(quán),自主研發(fā)的離心自吸混合式倒傘曝氣機(jī)、聯(lián)通平衡轉(zhuǎn)碟式高效曝氣機(jī)、少齒差減速潛水推流器等三項(xiàng)水處理核心技術(shù)產(chǎn)品被評(píng)為國際領(lǐng)先和國際先進(jìn)。他還指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)先后主編了兩項(xiàng)國家強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)、三項(xiàng)國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)和一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在水處理行業(yè)成為 “標(biāo)本”。
實(shí)干創(chuàng)新鑄就行業(yè)未來
水處理裝備是污水處理廠穩(wěn)定高效運(yùn)行的保障,也是水處理工藝與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的四大關(guān)鍵 (高效節(jié)能水處理裝備、功能材料、功能微生物、智能化)之一。幾十年來,我國水處理裝備行業(yè)多是盲目模仿國外,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) “百花齊放”,行業(yè)創(chuàng)新能力不足,這不僅使得環(huán)保設(shè)備許多配件無法通用,更大的隱患在于,多數(shù)企業(yè)在進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造時(shí)只解決了工程初期無水時(shí)的安裝問題,當(dāng)一些潛水設(shè)備損壞時(shí),唯一的辦法就是停水停產(chǎn)、排空后才能維修或更換。為此污水廠每月要花費(fèi)數(shù)天的時(shí)間進(jìn)行清理,低效高耗產(chǎn)品不能排空更換重置,只能不停地維修,每次安裝都需要四五個(gè)人外加一臺(tái)吊機(jī),沒有一個(gè)品牌設(shè)備能實(shí)現(xiàn)帶水安裝。
從2012年開始,張鑫珩和水環(huán)境技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)走上了潛水推流器的自主研發(fā)之路,這也是中冶華天打造不停水檢修裝備體系的起點(diǎn)。次年,第一代潛水推流器出爐并成功應(yīng)用于山東壽光城北污水廠。從2013年始,中冶華天所用潛水推流器再也不用月月維修,每年只需要更換機(jī)油進(jìn)行正常保養(yǎng)維護(hù),而且只要二三個(gè)人即可輕松安裝。
到2018年,潛水推流器已歷經(jīng)了四代更新升級(jí),不僅產(chǎn)品工作性能優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備,外形軸向尺寸比進(jìn)口設(shè)備至少縮短了100多毫米,重量也比進(jìn)口產(chǎn)品輕或相當(dāng),最關(guān)鍵的是世界上所有同類產(chǎn)品都依靠測(cè)溫元件進(jìn)行報(bào)警,超溫則停止運(yùn)行,而第四代潛水推流器僅對(duì)電機(jī)后蓋做了改進(jìn),軸承即得到可靠水冷降溫,保證設(shè)備不停歇運(yùn)轉(zhuǎn)。此后,該技術(shù)產(chǎn)品在中冶華天十多家污水處理廠應(yīng)用數(shù)百臺(tái),據(jù)統(tǒng)計(jì),應(yīng)用效果及能效比值均明顯優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。
截至目前,張鑫珩和水環(huán)境技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)已陸續(xù)自主創(chuàng)新研發(fā)出多項(xiàng)不停水檢修裝備,如格柵除污機(jī)不停水安裝、檢修裝置、潛水泵不停水安裝裝置等,尤其是萬能型液壓球面閘門和活動(dòng)分離式閘閥,能在水下盲區(qū)有效封堵污水管道進(jìn)水口,徹底地顛覆了當(dāng)今世界上所有同類產(chǎn)品,能幫助行業(yè)內(nèi)用戶告別傳統(tǒng)的閘閥,實(shí)現(xiàn)污水處理廠外不停水、內(nèi)短暫停水功能,應(yīng)用價(jià)值極高。
“應(yīng)用型技術(shù)研究不同于基礎(chǔ)理論研究,不能轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品并經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證能提高效率并且能推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的專利技術(shù),就屬于不務(wù)正業(yè)的旁門左道?!痹趶場午窨磥恚磥?,實(shí)干和創(chuàng)新將是中國水處理裝備行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的第一動(dòng)力。(李芳蕾 李瑋)
轉(zhuǎn)自:中國工業(yè)報(bào)
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