当前环保行业既面临着长久以来的积弊——以工程成本衡量环保项目价值，导致利润旁落至工程公司，又面临着高质量发展的挑战，需要提质增效。新旧矛盾压在环保行业的上空，产品化成为了一条切实可行的路径，逐渐为行业所关注。

在“2023（第十五届）上海水业热点论坛”上，鹏凯环境科技股份有限公司（以下简称“鹏凯环境”）董事长、总经理王国彬分享了鹏凯环境在产品化与低碳型装配式污水厂方面的探索与实践。

鹏凯环境董事长、总经理 王国彬

01充满理想与憧憬的伟大行业，如何迎来匹配的价值

王国彬表示，环保行业以守护绿水青山为使命，是生态文明建设和生态环境保护的主力军，能够从事这一行业感到非常荣幸，同时也对行业的未来发展非常憧憬。

但是，从业以来，一些现实却不得不面对。环保行业利润较低，收入也随之较低。因为环保行业习惯将工程等同于环保项目，以成本为导向，以工程成本来衡量价值，从而忽略了工艺的价值。然而实际上，环保项目的根本目标是去除水体中的污染物，是以结果为导向的，真正的核心在于技术工艺，最大的价值应该是技术工艺的价值。环保行业的技术价值无法体现，压缩了环保企业的利润空间，这样的错位极大地抑制了环保企业技术创新的动力。

王国彬解释，这个道理就像去医院看病，重病需要支付很高的医疗费，但实际上医药、器材成本本身成本并不高，医生开具的治疗方案才占据医疗费大头，也是价值所在，所以整体治疗费用才会较高。

面对这一现状，鹏凯环境开始探索降低产品价格的同时，提升产品价值的可能。为此，鹏凯环境打造了一条“工程设备化、设备标准化、运维智能化” 的道路，推出“装配式污水厂”，将污水厂变身为“产品”，驱动技术产品化，推动产品工业化转型升级。

鹏凯环境1万吨/日污水处理厂建造过程

鹏凯环境负责建设运营的肇庆四会市碧海湾装配式污水处理厂项目，处理规模为1万吨/日。

这一项目在建设过程中，鹏凯环境主要面临三个难题：

一、邻避问题。项目与当地居民区仅一墙之隔，对建设模式、噪音、气味都提出了很高的要求；

二、建设用地面积小，仅提供约2000平方米的建设用地；

三、工期短，政府给出了4个月的工期。

王国彬坦言，鹏凯环境在建设之初面临很大挑战，为解决上述难题，采用了装配式建设方案以及“鹏凯圆”创新技术，在工厂预制好所有组件，运送到项目场地进行组建，最终历时三个月建成了这座污水厂，并克服了气味、噪音等邻避问题，得到了政府和当地市民的认可。

鹏凯圆——低碳型装配式污水厂

鹏凯环境的装配式污水厂采用了来自鹏凯环境的核心技术装备——“鹏凯圆”。据王国彬介绍，“鹏凯圆”内核在于DIAB 高效气升环流式脱氮生物反应器，开启了工厂化预制污水处理系统的新模式，2019年鹏凯圆DIAB工艺技术被专家组鉴定为“国际领先”，并荣获2021年度环境技术进步奖一等奖，入选2022年《国家先进污染防治技术目录(水污染防治领域)》、2023年国家科技部《国家绿色低碳先进技术成果目录》、2021年广东省工业和信息化厅《广东省节能技术、设备（产品）推荐目录》、《全国副省级城市2022年度生态环境保护优秀环保项目案例集》等。

“鹏凯圆”与常规污水厂相比，可以用“2345”四个数字来总结其优势和创新性：项目成本缩减，投资减少20%；0.2㎡的吨水占地面积，约为常规污水厂占地的1/3；3-4个月可建成一座污水厂，建设时间仅为常规污水厂的1/4；减少运营过程中的电耗、药耗和污泥产量，能耗降低1/5；采用智能云平台，可减少对专业技术人员的依赖，降低运维难度及成本。

02“鹏凯圆”的五大核心技术

论坛现场，王国彬透露了起名“鹏凯圆”的初心——“鹏凯圆”技术工艺有着集成度高的特点，过去很多人把这一类设备叫做一体化设备，但通常一体化设备对应着低端的应用场景。鹏凯环境不希望行业从业者与客户形成“一体化设备=低端应用场景”的固定思维，于是称呼这种工艺为装配式污水厂，并为其核心工艺起名“鹏凯圆”。

王国彬介绍了“鹏凯圆”一部分核心技术优势：

1、鹏凯环境将氧化沟工艺融入鹏凯圆外圈，结合精准分段曝气技术，实现AO工艺段柔性控制，以适应不同水质。之前的“鹏凯圆”采用同心圆结构，升级后的“鹏凯圆”采用外圆内方的铜钱结构，全系统通过水利模型实现无死角运行，除曝气外，无其它动力设备，真正做到全过程零碳化；添加MBBR填料，采用生物膜工艺，实现同步硝化反硝化。

2、同时，沉淀区与好氧区的叠加使鹏凯圆占地面积大幅减少；通过核心产品好氧三相分离器实现气、水、泥的分离，并将好氧区的曝气尾气收集，作为气提动力，实现混合液的回流，可大幅减少能耗。沉淀污泥直接通过重力回流至好氧区，防止传统沉淀池池底污泥反硝化造成的翻泥现象。通过好氧三相分离器的配水，使沉淀区形成层流，大幅提高沉淀效率。

3、鹏凯圆采用侧流除磷工艺，脱氮除磷单元分开，脱氮除磷效率高，解决了传统AAO工艺脱氮与除磷的矛盾；脱氮除磷单元分开，脱氮除磷效率高，解决了传统AAO工艺脱氮与除磷的矛盾；主工艺段不投加除磷剂，对生化系统污泥活性影响小，污泥龄延长，活性污泥发生内源呼吸，增加内源消耗，减少污泥产率。

4、鹏凯环境的装配式污水厂同样也是“低碳型”污水处理厂。建设过程中，装配式污水厂采用钢结构建设模式及先进的工艺，建材使用量较传统污水厂减少86%，碳排放量减少75%；相对传统工艺，运营过程中的电耗、药耗和污泥产量减少，碳排放量减少28%；生命周期结束后，传统的钢筋混凝土结构在拆除运输过程和废旧建材处理处置中均产生碳排放量。鹏凯圆的钢材结构可以重复利用于新厂建设，综合考虑污水厂拆除和新建过程，鹏凯圆体系碳排放量减少90%以上 。

5、采用预制装配式结构，使生产质量大幅提高，建设周期大幅缩短。

王国彬表示，鹏凯圆—装配式污水厂开启了工厂化预制污水处理系统的新模式，其占地更小、投资更省、建设周期更短、运行更加智能等综合优势，更能适应环境政策和社会的快速发展的需求。如城镇污水厂的新建、扩建、提标，水环境（黑臭水体）治理，工业园区污水处理厂，以及其它不同需求污水处理厂。

在此基础上，鹏凯环境还提出了卫星式污水处理系统概念——污水处理厂不仅可以做成集中式的，还可以在城市的各个角落建成分布式的，在一些管网不是很完善的地方，可以建设成小型的污水处理厂。

卫星式污水处理系统具有以下优势：1、遵循就近取水原则，可分担污水总量，减轻管网压力；2、按照卫星分布模式建设，合理利用稀缺土地；3、更少管网投入、更少提升能耗，实现污水就地资源化；4、采用鹏凯圆工艺，占地小，选址灵活，建设周期短；5、尾水可补充河道生态基流、绿化灌溉，打造绿色生态城市；6、采用智能APP运营管理系统，确保水质稳定，实现无人值守。

王国彬透露，鹏凯环境也在尝试探索一些地埋的污水处理厂项目，将城市公共绿地的地下空间或者小区内的地下空间利用起来，提高土地利用率。此外，关键是当污水厂分散之后，可以实现就地回收，回用的效率可以大幅提高。

03“四化”赋能装配式污水厂

王国彬表示，鹏凯环境正通过践行“产品标准化、设计智能化、生产自动化、管理数字化”四化来打造一套完整的产品化体系。

产品标准化。产品实行从报价、设计、采购、制作、质检、安装、调试、运营的标准化，并逐步形成标准化的报价库、BOM库。通过BI进行管理固化和流程固化，最终实现按方拿药的目的。

鹏凯环境在海口已经建设了日处理规模为1.5万吨的污水厂，接下来将建日处理规模为2.5万吨的污水厂。未来建成后，这一污水处理厂占地面积会更小，同时，鹏凯环境对包括外观在内的整体结构做了优化，使整个污水厂变得更加和谐，改变大家对污水厂脏、臭的印象，从而解决邻避问题。

设计智能化。鹏凯环境开发了一款软件，功能涵盖在前端同步进行设计智能化开发，涵盖工艺设计标准化及拆解、标准化图纸预制、产品拆解、模块设计、主材标准化、模块成本计算、BI串联开发等多方面智能化工程设计。王国彬表示，该软件开发后，可以将人力从许多传统的码文字的工作中解放出来，交给软件来做，后期如需进行一些调整，再由人工介入即可，如此一来效率将大幅提高。

生产自动化。打造自动化管理体系，把生产计划、物料流转、生产过程、设备管理、质量管控、标准化生产等通过BI进行串联，打通生产各环节，实现生产管理数字化和智能化。

好氧三相分离器是鹏凯环境的一项核心产品，这一产品的生产线目前已投用一年以上，鹏凯环境接下来将开发其他组件的标准化生产工作，目前标准化程度可以达到80%以上。当实现自动化生产后，整体效率与产品质量将大幅度提升。王国彬透露，依托于标准化与生产自动化，鹏凯环境的愿景是未来三年内，将装配式污水厂建造时间缩短至15天内完成。

管理数字化。发展目标管理、制度流程管理、中心部门管理、具体事项管理等，通过BI工具，把数字化管理覆盖到各个方面，实现数字化经营管理。

鹏凯环境成立至今已有12年，总部位于广州，并在肇庆拥有6.6万平方米装配式污水处理系统智慧化工业4.0生产基地，配备工业机器人、吊挂系统、大型旋转系统、3D智能立体仓库、移动AGV小车等自动化设备，建设柔性自动化生产线、装配线、检测线及数字化车间。实现从订单下达、智能制造、订单物流等全流程的智能化生产管理。

鹏凯环境坚持以人为本、人才强企的理念，成立鹏凯环境技术研究院、博士/博士后工作站、广东省装配式水处理系统工程技术研究中心，并与国内顶级院校（中山大学、哈工大、同济大学、华南理工、华南师大等）建立合作互动机制，构建产学研用协同创新“新生态”，建立了一支专业齐备、标准统一、执行力超强的技术团队，一大批专利技术领誉行业发展。