前言：这个问题涉及到环境保护和污水处理领域的发展历程，从原生、起源、进化三个角度来探讨活性污泥法的极简创新史。
首先，从原生的角度来看，活性污泥法可以追溯到19世纪末和20世纪初，当时的人们开始意识到工业废水对环境的危害，并开始寻找解决方案。活性污泥法在这种背景下应运而生，它通过利用微生物降解有机污染物的原理，将污染物转化为无害的物质，从而达到净化废水的目的。
其次，从起源的角度来看，活性污泥法的起源可以追溯到1914年，当时英国人发明了这种方法。活性污泥法最初的设计目的是为了解决伦敦泰晤士河的污染问题，它通过将废水引入一个装有活性污泥的反应器中，利用微生物降解有机污染物的原理，将污染物转化为无害的物质，从而达到净化废水的目的。
最后，从进化的角度来看，活性污泥法经历了多个阶段的发展和改进。随着科学技术的不断进步和环保标准的不断提高，活性污泥法也不断地进行改进和创新。例如，现代的活性污泥法通常采用曝气池和沉淀池相结合的设计，通过控制曝气时间和曝气量来调节微生物的生长和代谢，从而达到更好的净化效果。
总之，活性污泥法作为一项有效的污水处理技术，已经经历了百年的发展历程。在这个过程中，它经历了多个阶段的发展和改进，不断适应着环保需求的变化。在未来，随着环保标准的不断提高和科学技术的不断进步，活性污泥法将继续进行改进和创新，以更好地保护环境和人类健康。
原生、起源、进化，百年活性污泥法极简创新史
12月12日，“我是产品”牵手上海东区污水处理厂(以下简称“东区厂”)，我第一次有机会走进自己产业的百年，走近活性污泥法的百年。
“这个曝气池，我师父他们都叫作台阁，我也不清楚到底是什么意思，无从考证了，也许是上海话独有的语音化过来的，每次听到总能感受到那一代环保人的雅致。”何部长边走边给我讲述着那些不起眼，却只有我们环保人才能听得懂的浪漫。
上海东区污水处理厂，1923年开工建设，1926年通水运营，是中国最早的城市污水厂之一，是经历革命炮火幸存下来亚洲历史最悠久的污水厂之一。解放后于50年代、60年代、80年代、90年代经历五次扩建改造，跨越百年历程，其工艺流程的完整性和构筑物的完好性在中国乃至亚洲都很罕见，与其同时代早期的污水厂大多由于种种历史原因已经不复存在了。
我想“台阁”可能是融合了租界时期英国人和现代上海人各自浪漫的一个名称吧。
在曝气池的东北角，有一个工人办公休憩的小房间，是与池体共建的三层小楼，高出池体的一层，应该就是“阁”意象的来源，它的造型自然没有外滩建筑群那么豪华，但带有更贴近于生活的历史风味。
东区厂开工建设的1923年，刚好是英国学者Ardern和Lockett通过实验发明活性污泥工艺之后的第10年，可以合理猜测，我面前的这位“台阁”，大体就是百年活性污泥法最初发明时的模样。
我拉住何部长问东问西、点点滴滴，工艺、池体、管道、设备、仪表，在保存完好但斑驳的遗迹、古物中，寻找100年前活性污泥法的样子。
这种情感上的纽带是“我是产品”携手东区厂的原因之一。而在此之上，二者内容内涵之间的联系是更值得我们时代环保人延伸思考：
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再现历史，寻踪未来，在历史和未来的交汇处，环境产业的创新原生态如何再有突破？
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技术博物，产品发布，在技术和产品的交集处，环境产业的进化论，如何构建未来高质量产业生态？
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工程时代，产品时代，在工程与产品的交接处，新物种如何破解创新窘境，加速实现产业化？
12月12日，我们将在上海东区污水处理厂奔赴一场历史与未来的约会，发起一个有关产品化进化论的探索，届时将由东区厂的见证者给我们讲述它的百年过往和变迁。在此前一天，让我先行一步，到时空中巡游一番，看看活性污泥法还在壮年的一生。
在我的理解里，“活性污泥”四个字已不能算作一个单元工艺名称。它是一类“根”技术，在其之上开放的繁茂枝叶，百年后依然占据着污水处理行业的主流地位，面向未来的各类概念工厂也都脱离不了它的滋养。
这项技术的起源，要追溯到一个通过抽水式反应器(即序批式反应器的前身)处理污水得到高质量出水的实验，研究人员通过观察分析，认为污泥被“活化”了，于是仿照活性炭的名字，将该工艺命名为“活性污泥”。
某种角度说，世界上只有两种生化技术。一是生物膜法，最早发明于18世纪90时代(以河床砾石上粘附的生物膜作滤池)，一种就是活性污泥法，以此这实验作为发明时间，是在1914年。
生物膜法更古老，但在其后的发展中，活性污泥法以其简单、稳定、易操作、低成本而得到更多青睐，百年里长期扮演着污水技术的中流砥柱，生物膜法则要一直到现代材料、现代制造的发展后，才逐渐回归主流舞台。
从东区厂命名为“曝气池”就可以知道，早期活性污泥工艺的关键在于“曝气”，但在未成熟前，单纯依靠曝气形成的腐败和物质转化无法持续，污染物去除的成果无法稳定获得。
1914年，Ardern和Lockett认识到悬浮颗粒对于反应器稳定的重要性，他们“将污水装入瓶子中曝气，花费六周完成硝化过程；随后将上清液排出，保留污泥继续加入污水曝气，硝化作用缩短至三周；继续重复操作直至消化过程缩短至24小时。”
他们的开创性贡献，在于将曝气时形成的污泥持留了下来，而不是排出去，活性污泥工艺由此一个“小”动作而正式诞生。
污水处理中生物法之所以长盛不衰，是因为它以适当的人工干预，模拟了自然净化的状态，在保证想要效果的前提下，最经济、最可持续。活性污泥法的研究和发展，大多都在于这人工干预的方式和程度。
以当下活跃的工艺技术沿着110年追溯，主要有AO系、氧化沟系、SBR系三大路线。
20世纪70年代，为了应对水体富营养化的问题，Barnard在传统活性污泥法基础上，将缺氧和好氧反应器完全分隔，污泥回流到缺氧反应器，并添加了内回流装置，缩短工艺流程而成为就现在的A/O工艺；后来又在A/O的基础上加入除磷功能，即是现在中国城市污水厂应用最多的A2O工艺。
氧化沟系起源于20世纪50年代荷兰Pasveer研究所的“帕斯维尔沟”工艺，后来60年代，荷兰DHV公司开发研制了卡鲁塞尔(Carroussel)氧化沟，70年代，美国的Envirex公司投放生产了奥贝尔(Orbal)氧化沟。氧化沟最初用于处理小区污水，后来逐步放大，成为中国城市污水厂另一大主流工艺。
1914年的起源工艺，就是SBR系的雏形，最初采用充-排式逻辑，因操作繁琐并未获得重视；70年代，美国的Irvine和澳大利亚Goronszy重新开展序批式活性污泥法的研究，于80年代在印地安那州改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。
后来在此SBR基础之上，ICEAS、CASS、IDEA、UNITANK相继诞生。
环保是一个交叉应用学科，在创新中，技术不是唯一。但如果要选择一个支撑污水行业百年发展的创新要素，“活性污泥法”一定入选。
从过去看现在，百年活性污泥法创造的产业原生态，三大路线成长为枝干，物种多样、充满活力，虽缓慢悠然，却从未停止进化的脚步。
环境产业的本质是服务。由于活性污泥法作为“根”技术非常牢固，污水处理服务底层逻辑和污水厂的基本形态在百年来并未发生多少次重大转变，也很难发生重大转变。
我漫步在上海东区污水处理厂，也并未发现什么让我惊讶的变革感，就连百年前的“华尔温”水泵也和现代国产没有什么区别，一切都显得那么自然。
历史在百年厂产生的时空交汇，给我带来的有关创新和未来的思考，基于技术，又不止于技术。
基于活性污泥法谈未来，有两大公认“颠覆性”的可能，一是好氧颗粒污泥，一个是厌氧氨氧化。
以厌氧氨氧化为例思考这种“颠覆”。
1989年，Mulder申请了第一个厌氧氨氧化专利，1997年，Kuenen团队发布节点性成果，初步形成其“代谢途径”的结构性认识；2002年，Mark van Loosdrecht推动在鹿特丹Dokhaven污水厂建立了第一个示范工程。
在传统活性污泥法路径中，若想实现氨氮由污染物到氮气的去除，必须经由“硝化-反硝化”路径，过程中所需要足量(过量)的氧源、碳源、占地、停留时间等，是污水耗散范式的恶源。
而厌氧氨氧化则以氨氮和亚硝酸盐为底物完成转换，在“合适的特定条件”下，可以减少60%能耗、100%碳源、80%污泥产率、90%碳排放。
这个工艺仍处于市场起步阶段，好案例时有发生，但在“可复制性”上存在很大问题，无法大面积应用。他们之所以被期盼为“颠覆”，也不是标准、成本或稳定性等技术本身的创新，而是在于其对污水厂系统和环境服务形态带来的改变。
2010年，Kartal、Kuenen、Mark携手在《Science》发表文章，提出厌氧氨氧化在市政污水主流中应用将使污水厂达成“净产能”的构想，厌氧氨氧化的完整“主流化”，意味着污水脱氮将不再需要有机物的参与，结合厌氧技术的发展，百年来高能耗、高碳排污水处理结构，有希望彻底改变。
这种以点的创新撬动系统变革的系统思想正在推动产业突破进化。我们身处历史与未来的交汇，面向高质量发展，技术创新紧急而必要，但创新发展的受挫，很可能不是技术本身的问题，而在于下游“环境服务”的固态化和低值化。
也许我们需要把类似活性污泥法根系周边的土壤松动松动了？或者我们是否应该以服务形态的变革为主，反向拉动技术创新？经历了21世纪前20年的发展，环境产业内生问题成为当下最紧要的需求，工程化、模式化掩盖下的技术创新步履维艰，需要面向未来构建产业新生态。
当我们谈论创新时，只谈论技术是不完整的。跳出技术看技术，最能体现技术价值的商业模式“工艺包”通常由两份子合同组成，一个“技术服务”、一叫“集成装备”，可以理解为本行业商业模式设计必备的两大要素，前者是价值焦点、后者是价格载体。
“技术-集成”“服务-装备”“价值-价格”的错配史有至少20年以上了(即我定义的“现在”)，至今仍未完成融合，保持着若合若离的连接关系。
这“连接”或许就是以小见大、洞悉创新窘境的认知基础。
于是我将它与中国环保的时间轴合而为一，划分为“环境服务”发展的四个阶段：
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隔离关系——装备为载体
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加合关系——工程为载体
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复合关系——模式为载体
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化合关系——产品为载体
在隔离关系下，“技术服务”由科研院校、设计院提供，“集成装备”由制造商提供，解放后至2000年以前早期的产业发展就是在这种贫瘠的隔离土壤中孕育发展。
用户对“技术服务”的普遍忽视、和其与“集成装备”的物理隔离是早期环保产业虽有拿来主义之便和后发先至之机，却未形成良性产业化业态的根由，这种现象又随着市场化、资本化的加速加深而根深蒂固为负面逻辑，至今尚未找到很好的解决路径。
到2000年前后，驶入快车道的城市化进程和环境容量的红线逼近，政策对规模提出要求后，“工程能力”成为市场的主流需求，技术服务与集成装备找到了一根连接的引线，工艺包得以孕育，连接关系走向“加合”，是为“封包”起点。
但工程化时代的“低价格”依然，是与PPP同步另一种“市场化与产业化”的错位。
2010年前后，随着一级A、京标A等最严格标准和监管的落实，成本、效率、稳定性等“技术”语境成为主流，工艺包逐步触及所有对“技术”有特殊要求的场景，技术服务的价值通过“模式化”得以大面积识别，终于实现高价化。
“技术服务与集成装备”的模式化封包，将都很“窘迫”的要素两端捏合到一起，使一个拥有了内核完成高价值转换，一个拥有了外壳完成高价格转化。
包进去、藏起来的方式虽“高值高价”，却实际上压迫了“技术”健康成长的空间，看似找到了“体面”，却导向了“失魂落魄”的新窘境。
于是“高值高价”一头扎入了另一极端，复杂、易变、脆弱，未完成“傻瓜式”完整封装的技术产品需要使用者付出巨大的学习成本和运营风险，导致客户在采购决策时必然要把“包”打开，将系统拆分为“设备清单”，则几乎每一个配件都显得那么“溢价”。
技术解决方案商“中等收入陷阱、中等估值陷阱”也可部分归源于此。
站在面向未来的当下是这过程中的第四阶段，我将产品化理解为以上“工艺包”逻辑推导过程的又一步迈进，完成由加合到复合到化合、由工程化到模式化到产品化以后，技术才能成为完整纯粹的技术，创新的土壤才能重新焕发新生。
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在已有原生态基础之上的高质量进阶，指向软、硬协同的产品化完整封装；
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通过产品化实现理想形态“优值优价”，像流水线一样生产服务，工序化、标准化、规模经济，合理降低成本、优化投入产出；
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产品化触发优值技术服务和与优价集成装备的化学化合反应，通过产品化封装完整承载、系统集成为“机组”，“服务”的价值将充分寓于产品和客户的使用体验中。
上一个百年里我们以工程化收尾，历经两次浪潮的高增长，塑造了环境产品的原生态；下一个百年里我们以产品化进发，面向未来生态的高质量，践行着环境产品的进化论；两个百年的交汇处第三次浪潮中我们这一代环境人，向新而行，进化不止正以属于我们自己的浪漫谱写环境产品的物种起源。
时代环保人，我们诚邀您相约12月12日环境产品联盟“我是产品”年度发布会E20水网固废网平台全程直播互动期待与您，不见不散！
本期编辑：李丹
统筹：李晓佳
