近幾年，隨著國家對水環(huán)境治理力度的不斷加大，以及日益嚴格的國家、地方排放標準不斷出臺，各地污水處理廠提標改造需求不斷攀升，低能耗、高效能的污水處理技術(shù)，成為污水治理企業(yè)“攻城略地”新的“殺手锏”。

吳春旭(中)

恩格拜(武漢)生態(tài)科技有限公司是一家源于德國的水處理技術(shù)公司，由維克·恩格拜(Wilke Engelbart)博士和李明博士領(lǐng)銜，擁有世界級領(lǐng)先的污水處理技術(shù)，專為客戶提供低能耗、高效率的污水處理解決方案。5月21日，中國水網(wǎng)走進德國恩格拜北京辦事處，就污水處理核心技術(shù)工藝及“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃等一系列問題，現(xiàn)場專訪了恩格拜總經(jīng)理吳春旭。

提標改造專屬“利器”

維克·恩格拜博士(Dr. Wilke Engelbart)

“作為輕資產(chǎn)技術(shù)型企業(yè)，最核心的是人才，這是恩格拜最強大的驅(qū)動因素”。吳春旭介紹，恩格拜的創(chuàng)始人為維克·恩格拜博士(Dr. Wilke Engelbart)，是一位著名的水處理科學家，多項水處理技術(shù)的發(fā)明人、微生物藻類控制專家，1939年出生于德國。27歲時，Engelbart博士與自己的叔叔弗里茨·恩格拜一起開始研究低能耗、高效率的污水處理技術(shù)，于上世紀70年代發(fā)明了BioDopp生化工藝，BioDopp德文為“生化加倍”的意思(國內(nèi)也有翻譯為生物倍增)。

2003年，該生化處理技術(shù)經(jīng)過多次迭代和改進后，第一次引進到中國，應用于上海牡丹油墨有限公司的污水處理改造項目，取得了卓越的成果，成功降解了所謂的“不可降解”有機物。

2016年年底，恩格拜(武漢)生態(tài)科技有限公司在中國武漢成立。之后，公司由Engelbart博士和李明博士直接領(lǐng)銜，帶領(lǐng)著海內(nèi)外科研人員和工程師展開了密集的研發(fā)。

此時，恰逢國內(nèi)陸續(xù)出臺眾多利好政策，《水污染防治行動計劃》消滅劣V類水體、《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》加強保護未被污染的III類以上水體、《長江保護修復攻堅戰(zhàn)行動計劃》到2020年底長江經(jīng)濟帶地級及以上城市建成區(qū)黑臭消除比達90%以上。

隨著國家對水環(huán)境敏感地區(qū)、重點流域治理力度的持續(xù)加大，地方排放標準、流域污染物排放新標準紛紛出臺，各水環(huán)境敏感地區(qū)的污水處理廠提標升級需求激增，恩格拜抓住機遇，依托Engelbart博士及李明博士對污水處理技術(shù)不斷地改進創(chuàng)新，于2018年，正式推出SST同步硝化反硝化活性污泥技術(shù)。吳春旭解釋說，“恩格拜老爺子常說，做技術(shù)要從本質(zhì)出發(fā)。其實，我們本質(zhì)是做同步硝化反硝化工藝，所以我們就回到技術(shù)的學術(shù)名稱SST，英文全名Simultaneous nitrification and denitrification Sludge Treatment，中文解釋，基于活性污泥的同步硝化反硝化工藝。至于倍增不倍增，是否Dopp，只是一個技術(shù)實現(xiàn)效果?！?/p>

SST同步硝化反硝化活性污泥技術(shù)

雖然，中國污水處理廠提標改造迎來高峰期，但行業(yè)仍然面臨諸多問題。吳春旭表示，一個穩(wěn)定運行的活性污泥污水處理廠，其出水COD絕大部分已經(jīng)是難生物降解的了，如果混雜工業(yè)廢水進水的市政污水廠COD要做到30 mg/l以下，通常要配置昂貴的高級氧化或活性炭吸附，極大地提升了處理成本;除此之外，常規(guī)工藝也很難達到總氮<= 1.5 mg/L。而恩格拜SST 同步硝化反硝化活性污泥技術(shù)遵從自然界原本法則，將生化效率最大化，是一種低溶解氧的高濃度活性污泥工藝。

SST同步硝化反硝化活性污泥技術(shù)

該工藝由一座一體化水池組成，包括：氣提區(qū)、生化區(qū)、澄清區(qū)三部分。采用獨特的恩格拜曝氣技術(shù)，通長曝氣軟管均勻分布在池底，該曝氣管在6m水深的清水測試時氧傳質(zhì)效率高達50%;通過專有氣提推流技術(shù)達到一個高回流比，有助于立即稀釋進水中的污染物濃度，均衡活性污泥的污染物負荷，為微生物的生長和繁殖提供一個更加穩(wěn)定的環(huán)境。

吳春旭強調(diào)，傳統(tǒng)技術(shù)中回流比僅為1:3，然而 SST技術(shù)能在低能耗的情況下達到更高的回流比(10倍~100倍)。在這種條件下，SST生化池中污染物質(zhì)濃度梯度很小，大約只有常規(guī)活性污泥系統(tǒng)的二十分之一。全池保持低溶解氧狀態(tài)，為各種微生物提供最佳生存環(huán)境，并提高其生化活性，脫氮除磷功能顯著。

SST工藝同時還采用了VR/VF快速澄清系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個生物化學泥水分離單元。其獨特的結(jié)構(gòu)設計和管道式填料配置使得澄清快速而且高效。同時，氣提推流技術(shù)確?；亓魑勰嘣俅窝h(huán)回系統(tǒng)，而不是積沉在填料下面。該構(gòu)造無需回流污泥泵，極大的降低了回流能耗，并且無需二沉池或其它類似處理單元，節(jié)約了占地面積，在處理高濃工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水和低碳氮比污水的領(lǐng)域擁有非常好的市場前景。

SST技術(shù)特點

一、卓越的處理效果。維持同步硝化反硝化的微生物環(huán)境，系統(tǒng)運行穩(wěn)定后出水COD<200 mg/L、TN<50 mg/L;

二、污泥產(chǎn)量低。污泥濃度高達8000mg/L，通過生物選擇和富集技術(shù)獲得的長污泥齡微生物，污泥產(chǎn)率可減少約40%;

三、電耗底，節(jié)省成本。特殊池體結(jié)構(gòu)，無需回流泵即可實現(xiàn)大循環(huán)，輔助高效曝氣技術(shù)，與傳統(tǒng)工藝相比系統(tǒng)能耗降低約35%;

四、不受配套土地制約。無需單獨配置二沉池，且最大限度擴大容積利用率，整個生化系統(tǒng)可節(jié)省占地20%~40%;

五、安全運行穩(wěn)定。VF/VR澄清區(qū)比傳統(tǒng)二沉池具有更優(yōu)的固液分離效果，使系統(tǒng)抗沖擊負荷優(yōu)于傳統(tǒng)A/O工藝;

六、高度自動化。高度智能化，自動化控制調(diào)節(jié)生化池內(nèi)的溶解氧濃度，日常維護簡便，運行管理簡單。

SST技術(shù)應用案例

目前，恩格拜已經(jīng)完成了在市政污水和工業(yè)廢水領(lǐng)域的項目示范：

一、石家莊西部某市政污水廠，原一級A生化處理尾水提標達到嚴格四類水標準，已經(jīng)運行2年。

設計水量：50000t/d

生化噸水運行電耗：0.06kWh/噸污水

噸水碳源消耗量：0.02L/噸污水

進水：COD20-50mg/L;NH3-N10-25mg/L;NO3-N<10mg/L

出水：COD<10mg/L;NH3-N<1.5mg/L;TN<1.5mg/L

二、石家莊鹿泉某市政污水廠，3萬噸尾水+2萬噸原水，出水要求四類水。

設計水量：50000t/d

生化噸水運行電耗:：0.12kWh/噸污水

噸水碳源消耗量：0.03L/噸?進水：COD350mg/L;NH3-N10mg/L;NO3-N<30mg/L

出水：COD<20mg/L;NH3-N<1.5mg/L;TN<1.5mg/L

三、山西晉中某市政污水廠，1.5萬噸/天，原一級A處理尾水，出水要求五類水。

設計水量：15000t/d

生化噸水運行電耗：0.08kWh/噸污水

噸水碳源消耗量：0.03L/噸污水

進水：COD50mg/L;NH3-N10mg/L;NO3-N<30mg/L

出水：COD<30mg/L;NH3-N<2mg/L;TN<2mg/L

除此之外，上海肥皂污水處理、江蘇泗陽市政污水處理、吉林石化丙烯晴廢水處理、義馬煤化工等等都使用了恩格拜的污水處理生化工藝，并獲得業(yè)內(nèi)一致好評。

藍海思維 劍走偏鋒

雖然在污水處理廠提標改造上，恩格拜已經(jīng)闖出了一條自己的道路，但他們的腳步卻始終沒有停歇。

不能停，因為，前有狼，后有虎!

據(jù)企查查數(shù)據(jù)顯示，目前我國共有20.86萬家污水處理相關(guān)企業(yè)，僅2020年，污水處理相關(guān)企業(yè)新注冊就達4.55萬家，同比增長20%，今年一季度新增企業(yè)1.12萬家，市場競爭日趨激烈。

同時，2021年，為打好“十四五”的開局之戰(zhàn)，國內(nèi)的環(huán)保企業(yè)使出渾身解數(shù)，使得環(huán)保行業(yè)在“十三五”末迎來改名、上市、并購等各種高潮，大量資本蜂擁而至，原有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)被打破，并逐漸形成以國資+民企、央企跨界、地方環(huán)保平臺為主的新的產(chǎn)業(yè)格局，民營環(huán)保企業(yè)的市場空間進一步被擠壓。

面對于日趨激烈的市場競爭和各路資本的夾擊，吳春旭認為，低能耗、高效率只是恩格拜技術(shù)產(chǎn)品上的優(yōu)勢，但不管什么技術(shù)，如果沒有持續(xù)的創(chuàng)新和迭代，最終都會被別人趕上或淘汰。而恩格拜一直都在不斷創(chuàng)新，目前，已提交發(fā)明專利12項、實用新型專利12項，并獲批3項發(fā)明專利、12項實用性型、6項軟件著作權(quán)。

同時吳春旭還表示，傳統(tǒng)技術(shù)在傳統(tǒng)模式上很難再進行突破，民營企業(yè)也很難跟行業(yè)巨頭去正面競爭，民營企業(yè)要想生存發(fā)展，更多的是要找到邊緣細分領(lǐng)域，去挖掘出一片新的藍海。

恩格拜經(jīng)過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前，我國畜牧業(yè)在發(fā)展過程中面臨著許多環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展瓶頸：

一、當前養(yǎng)殖行業(yè)處于分散型養(yǎng)殖向集中型養(yǎng)殖的變革時期，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖發(fā)展迅速;

二、大型養(yǎng)殖企業(yè)很難配套足夠的土地用于沼液還田，大量糞污得不到有效治理即排放;

三、環(huán)境監(jiān)管力度空前，穩(wěn)定達標勢在必行;

四、不規(guī)范厭氧設施(黑膜池)的安全隱患突出;

五、運行管理與操作人員素質(zhì)低，傳統(tǒng)的兩級A/O工藝，穩(wěn)定性較差;

六、現(xiàn)有環(huán)保技術(shù)與養(yǎng)殖高風險之間的矛盾;

七、生物有機肥附加值低，糞便肥料化循環(huán)利用不暢。

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國畜禽廢棄物年當前產(chǎn)量約為41.21億噸，其中畜禽直接排泄量19.7億噸，養(yǎng)殖過程污水排放產(chǎn)量21.51億噸，形成了巨大的治理需求。

同時，吳春旭還發(fā)現(xiàn)，目前很多大型養(yǎng)殖場都有一個巨型的沼液暫存池，而且附近沒有一個轉(zhuǎn)運站能處理，更沒有被資源化利用起來，畜禽養(yǎng)殖糞污迫切需要符合行業(yè)特點、穩(wěn)定達標、安全可靠的高效環(huán)保治理和資源化解決方案!

為此，恩格拜在Engelbart博士及李明博士的帶領(lǐng)下，密切圍繞畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的環(huán)保需求，以微生物處理為技術(shù)核心，對工藝單元進行改進創(chuàng)新(核心生化、固液分離、污泥脫水、高級氧化、除臭)，發(fā)掘更多的商業(yè)價值，解決不同行業(yè)的問題(生活污水、畜禽、餐廚垃圾原漿和沼液等)，開發(fā)出一整套養(yǎng)殖糞污綜合治理的解決方案。

以技術(shù)創(chuàng)新開拓新藍海

1、SST生化工藝包

低溶解氧曝氣處理技術(shù)(DO<0.3mg/L)，空氣提推實現(xiàn)大比例回流，并采用新型速澄填料，實現(xiàn)出水達標。

2、臭氣分離耦合生化工藝包

由德國WAB公司和恩格拜公司共同設計——生物接觸吸收塔，液氣比(L/G)<500;水循環(huán)處理，生化SST降總氮;生物膜降解，20%~50%。

3、固液分離和處理工藝包

全封閉槽式堆肥

4、養(yǎng)殖場糞污、廢水解決方案

養(yǎng)殖場糞污處理流程圖

吳春旭介紹，養(yǎng)殖場糞污、廢水綜合治理解決方案分為四個部分：

1、養(yǎng)殖場糞污管理，養(yǎng)殖場糞污管理沖糞、沖溝管理。優(yōu)化原場區(qū)流程、提高衛(wèi)生環(huán)境、改善臭味控制、提高糞污輸送效率;

2、無害化處理，固液分離、SST、堆肥。糞污分離、污水無害化處理、糞便穩(wěn)定化處理;快速對污水和糞便做初步處理，不產(chǎn)生環(huán)境污染風險;

3、資源化轉(zhuǎn)化，厭氧沼氣、藻類塘、蚯蚓工業(yè)化。污水處理后，部分場區(qū)循環(huán)回用，部分進行藻類養(yǎng)殖，提高轉(zhuǎn)化價值：糞便和污泥，進行蚯蚓工業(yè)化養(yǎng)殖，或進行生物炭資源化：

4、下游產(chǎn)業(yè)，水產(chǎn)、能源服務、蚯蚓產(chǎn)業(yè)。對資源化產(chǎn)品進行深加工，充分開發(fā)下游產(chǎn)業(yè)，進行招商，將資源化產(chǎn)品作為生產(chǎn)原料。

其實，整個解決方案就是一個完整的生態(tài)閉環(huán)，恩格拜不僅可以從配套養(yǎng)殖場的工程建設中獲取收益，還可通過“糞污全包”的運營模式，取得運營服務效益，最后向水產(chǎn)養(yǎng)殖和蚯蚓養(yǎng)殖的下游延申，進行水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)運營獲取效益。

圍繞循環(huán)水養(yǎng)殖 構(gòu)建生態(tài)新農(nóng)村

目前，恩格拜主抓兩個核心，一個是市政污水;另一個就是圍繞養(yǎng)殖行業(yè)的生態(tài)循環(huán)解決方案，也是恩格拜最核心的業(yè)務。

吳春旭強調(diào)，鄉(xiāng)村振興對于環(huán)保來說，有三大污染源，一是養(yǎng)殖糞污;二是農(nóng)村污水;三是水產(chǎn)尾水。而每一個污染源的背后都是一片藍海，而這三大藍海恰是恩格拜所擅長的，就是圍繞循環(huán)水養(yǎng)殖，針對三大污染源分別構(gòu)建一個整體的綜合解決方案。

以農(nóng)村污水治理為例。E20研究院認為，未來，農(nóng)村污水處理技術(shù)和設施將迎來爆發(fā)期。2035年，我國農(nóng)村污水處理率將達到70%，形成2000億的市場空間。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，全國約有60多萬個建制村，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約90多億噸。

但在逐年攀升的生成量背后，農(nóng)村污水處理卻并未能跟上步伐，全國僅有不到10%的農(nóng)村建設了污水處理設施，大部分地區(qū)在農(nóng)村生活污水治理仍處于起步和探索階段。

“發(fā)展不起來的原因有很多，其中最重要的就是經(jīng)濟問題”。一般情況下，農(nóng)村污水廠的排放量設計容量大大高于農(nóng)民實際污水排放量，導致后續(xù)運行進水不足，污水廠運行起來成本過高而閑置。

污水處理設施建設完成后一般都由當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)管理，運營費用也多數(shù)由當?shù)刎斦Ц?。但農(nóng)村是自備水源(如井水等)，農(nóng)村家庭用水沒有計量，也就收不上來水費，沒有污水處理費用的來源。

恩格拜堅持以資源化技術(shù)和資源化產(chǎn)品為先導，然后帶動環(huán)境產(chǎn)品的應用，提升生態(tài)系統(tǒng)的價值，形成一個生態(tài)循環(huán)閉環(huán)。恩格拜提出：一個農(nóng)村污水站，要配套一個養(yǎng)殖設施。

吳春旭表示，利用恩格拜超標準達標、耦合除臭、整合固液分離系統(tǒng)的技術(shù)產(chǎn)品，去構(gòu)建生態(tài)循環(huán)閉環(huán)：養(yǎng)殖場(生活污水、水環(huán)境、藻、后生動物以及水產(chǎn)養(yǎng)殖相結(jié)合)可以解決農(nóng)村沒有排放口的問題，而且還可以提升后端生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，然后，再通過養(yǎng)殖業(yè)提升其資源價值，再來反哺污水廠前端的運營成本，從而使其達到穩(wěn)定運營的狀態(tài)。

最后，吳春旭表示，鄉(xiāng)村振興是恩格拜未來重點聚焦發(fā)展的方向，作為一家具有德國基因的企業(yè)，無論是從糞污處理到資源化利用，再到循環(huán)水養(yǎng)殖，恩格拜都是以德國等發(fā)達國家的生態(tài)農(nóng)村為標桿，努力構(gòu)建中國版的生態(tài)農(nóng)村。

編輯：陳偉浩