从实验室到河湖:水处理技术研发绕不开的三道坎
刚上个月在南京溧水看了一个中试项目,原本说好的新型催化氧化技术,进了实际的印染废水,COD去除率比实验室报告掉了快二十个百分点。甲方脸拉得比马还长,研发团队蹲在池边调了三天参数,还是没救回来。
实验室水处理小试装置对比现场中试水池
说实话,现在很多研发为了发文章,刻意简化实验条件,说白了就是为了拿好数据。大家都心照不宣。不过话说回来,真要把所有干扰条件都加进去,实验做个三五年都出不了结果,研究生都毕业了,文章还没发,又能怪谁呢?
工业园区污水厂原位中试验证平台
很多技术方向,其实原理上早就跑通了,就是没人做中试验证,没人攒出来第一手的现场数据,企业不敢用,研发就只能停在论文里。
隐形的应用边界,被忽略的成本与合规要求
现在说新技术,都只说核心单元的效果,不说全流程的成本和风险。比如很火的新型吸附材料,用农林废弃物改性,对重金属的吸附量比传统活性炭高好几倍,价格还低。那用完之后呢?吸附饱和的材料怎么处理?再生的话,能耗是新材料成本的两倍,不再生,就是含重金属的危废,处置一吨要两三千,算下来全流程成本比用新炭还高。谁会用?
还有膜技术,现在很多宣传都说能做到近零排放,但是核心的浓水处理,多数都语焉不详。浓水的盐度越来越高,最后只能进蒸发塘或者MVR蒸发,运营成本一下子翻了两三倍,很多中小水厂根本扛不住。
任何技术都有适用边界,不是说原理先进就一定能打。比如农村分散式污水,要求出水达标,用MBR膜当然能做到,但是一吨水的运营成本是生态塘加人工湿地的三倍还多,农村哪有那么多运维经费?到头来膜堵了没人换,整个系统烂在那,不如一开始就用适配的技术。
其实现在的方向早就变了,不需要研发那种能处理所有污水的万能技术,更需要的是针对特定场景、特定水质的适配技术。比如光伏电站的含氟废水,垃圾填埋场的老龄渗滤液,农村的分散生活污水,每个场景的排放要求不一样,成本承受能力也不一样,绑着通用技术硬套,根本行不通。
我跑现场这么多年,最深的感受就是,好的技术从来不是从实验室堆出来的,是泡在水厂池边,一点点调出来的。那些拿了无数奖项发了无数顶刊的技术,未必比得上一个在现场调了三年,适配了当地水质的成熟工艺。现在很多人追求噱头,追新概念,其实踏踏实实把现有技术的适配性磨好,比什么都强。对吧。
被高估的实验室数据,被低估的现场复杂度
大部分研发的起步,都是人工配水。配水里只有目标污染物,温度pH调得刚刚好,没有杂七杂八的共存离子,也不会突然进来几吨高浓度冲击废水。做出来的数据当然好看,截留率九十多,去除率九十九,放到顶刊上都能拿个好审稿意见。 但是实际呢?工业废水里的共存干扰物,能吃掉大半催化剂活性。我见过一个做酚类废水处理的团队,实验室对苯酚去除率接近100%,到了焦化厂现场,废水中的硫氰根直接把催化剂给毒化了,开机一周活性就没了。 太常见了。那些在实验室恒温恒氧、配水成分固定条件下做出来的动力学数据,放到四季温度变幅超过二十度、进水水质一天一个样的实际污水处理厂,根本站不住脚。很多人说技术不行,其实根本不是技术原理错了,是做研发的时候,根本没把现场的干扰条件放进去。
实验室水处理小试装置对比现场中试水池
说实话,现在很多研发为了发文章,刻意简化实验条件,说白了就是为了拿好数据。大家都心照不宣。不过话说回来,真要把所有干扰条件都加进去,实验做个三五年都出不了结果,研究生都毕业了,文章还没发,又能怪谁呢?
卡在中间的中试环节,没人愿意接的烫手山芋
行内都知道,从小试到工业化,中间有个中试死亡谷。小试几千块几万块就能做,高校实验室自己掏腰包或者拿个科研基金就能撑下来。工业化投个几千万上亿,企业不敢随便碰。 那中试呢?几十万到几百万不等,出了成果,企业拿过去建厂,没出成果,钱就打了水漂。高校没那么多闲钱投中试,企业又不愿意给别人的技术做嫁衣,到头来,很多不错的小试成果,就一直卡在那,落不了地。 我前几年接触过一个基于菌剂的难降解废水处理技术,小试效果比传统活性污泥好太多,成本还低一成,找了快一年,没人愿意投中试。为什么?菌剂的稳定性在现场能不能扛住冲击,没人打包票,企业要的是稳,赚安稳钱,不愿意赌。最后还是地方政府出了点引导基金,才做了百吨级的中试,结果确实不错,现在已经推了三个项目。但是这样的运气,又有几个团队能碰到?多数都烂在实验室的柜子里了。
工业园区污水厂原位中试验证平台
很多技术方向,其实原理上早就跑通了,就是没人做中试验证,没人攒出来第一手的现场数据,企业不敢用,研发就只能停在论文里。
隐形的应用边界,被忽略的成本与合规要求
隐形的应用边界,被忽略的成本与合规要求
现在说新技术,都只说核心单元的效果,不说全流程的成本和风险。比如很火的新型吸附材料,用农林废弃物改性,对重金属的吸附量比传统活性炭高好几倍,价格还低。那用完之后呢?吸附饱和的材料怎么处理?再生的话,能耗是新材料成本的两倍,不再生,就是含重金属的危废,处置一吨要两三千,算下来全流程成本比用新炭还高。谁会用?
还有膜技术,现在很多宣传都说能做到近零排放,但是核心的浓水处理,多数都语焉不详。浓水的盐度越来越高,最后只能进蒸发塘或者MVR蒸发,运营成本一下子翻了两三倍,很多中小水厂根本扛不住。
任何技术都有适用边界,不是说原理先进就一定能打。比如农村分散式污水,要求出水达标,用MBR膜当然能做到,但是一吨水的运营成本是生态塘加人工湿地的三倍还多,农村哪有那么多运维经费?到头来膜堵了没人换,整个系统烂在那,不如一开始就用适配的技术。
其实现在的方向早就变了,不需要研发那种能处理所有污水的万能技术,更需要的是针对特定场景、特定水质的适配技术。比如光伏电站的含氟废水,垃圾填埋场的老龄渗滤液,农村的分散生活污水,每个场景的排放要求不一样,成本承受能力也不一样,绑着通用技术硬套,根本行不通。
我跑现场这么多年,最深的感受就是,好的技术从来不是从实验室堆出来的,是泡在水厂池边,一点点调出来的。那些拿了无数奖项发了无数顶刊的技术,未必比得上一个在现场调了三年,适配了当地水质的成熟工艺。现在很多人追求噱头,追新概念,其实踏踏实实把现有技术的适配性磨好,比什么都强。对吧。