幾乎在每個(gè)行業(yè)，創(chuàng )新的傳播都依舊是一個(gè)巨大的挑戰，這其中包括了新政策和技術(shù)的傳播。在水行業(yè)，創(chuàng )新技術(shù)需要克服什么障礙才能獲得成功?
在世界水大會(huì )上，國際水協(xié)高級副主席Sudhir Murthy博士則從大型公共事業(yè)部門(mén)的角度出發(fā)，指出污水廠(chǎng)有不同的資產(chǎn)類(lèi)型，有不同的創(chuàng )新周期。管理人員引入新技術(shù)的時(shí)候，要將這因素考慮在內，并最終成功完成污水廠(chǎng)的升級，即用更少的能源和資源處理更多的污水。
IWA高級副主席Sudhir Murthy博士
Sudhir Murthy博士目前是一家新成立的清潔技術(shù)公司NEWhub的首席執行官。該公司幫助公用事業(yè)單位和水務(wù)公司管理內部創(chuàng )新流程并將新技術(shù)商業(yè)化。在此之前，他在美國華盛頓特區水務(wù)公司DC Water擔任創(chuàng )新總監，負責新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、應用和商業(yè)化，這些技術(shù)總價(jià)值近10億美元。
三個(gè)層次的水創(chuàng )新
在報告開(kāi)頭，Murphy博士首先用一組比喻來(lái)定義不同類(lèi)型的水創(chuàng )新，他將水技術(shù)分為三類(lèi)：大象、馬和兔子。
“大象”指的是那些鋼筋混凝土的水務(wù)資產(chǎn)，例如大壩和污水處理廠(chǎng)的反應池。這些技術(shù)具有持久性，雖然技術(shù)醞釀可能長(cháng)達10年，但它可以持續用上100年，不會(huì )輕易過(guò)時(shí)。它們需要很長(cháng)時(shí)間才能進(jìn)化，因此它們的創(chuàng )新周期也大不相同。
“馬”指的是機械設備，例如泵、電機、攪拌機和格柵等。就像馬一樣，這些設備的壽命一般在20-25年左右。
“兔子”指的是那些傳感器、分析儀器、人工智能、手機應用程序等一些智慧水務(wù)技術(shù)。我們一般稱(chēng)這些技術(shù)為“后工業(yè)革命”的產(chǎn)物，其準備時(shí)間可以快至數月，而且幾年后就會(huì )過(guò)時(shí)，就像我們的手機一樣，很多時(shí)候用不過(guò)5年。
水務(wù)公司的人經(jīng)常會(huì )將這三類(lèi)資產(chǎn)混淆：有時(shí)錯將“兔子”當做“大象”，有時(shí)錯將“大象”當“兔子”，錯誤估計可以實(shí)施投產(chǎn)的時(shí)間。目前水務(wù)公司的采購制度往往沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)地管理好這三種不同的“動(dòng)物”。而目前的激勵機制，例如專(zhuān)利法規，往往只是針對那些“馬匹”——因為專(zhuān)利年限一般在20年，卻并沒(méi)有為“大象”和“兔子”訂制的保護法規。
如何才算一名稱(chēng)職的水務(wù)公司創(chuàng )新經(jīng)理呢?Murphy博士表示創(chuàng )新經(jīng)理要做的是就將這三種類(lèi)型的資產(chǎn)技術(shù)融合到一起，作為一個(gè)整體來(lái)運作。只有將這三類(lèi)資產(chǎn)聯(lián)系到一起，才能更好地體現技術(shù)創(chuàng )新的價(jià)值。
污水處理密集化
Murphy博士接著(zhù)談到了污水處理的密集化趨勢。他說(shuō)如果你新建一座污水廠(chǎng)，你往往希望它比現在的工藝技術(shù)占地面積更小、能耗更低、處理能力更強、功能更多。他稱(chēng)這種概念為“密集化”(intensification)。密集化概念意味著(zhù)要將工藝壓縮濃縮，Markvan Loosdrecht教授提及的MBR工藝就是一個(gè)典型例子。在過(guò)去十多年里，Murphy博士和他的團隊在DC Water研究的內容就是如何在空間和能耗之間找到交匯點(diǎn)——在更少的空間內用更少的能耗處理污水。
他認為傳感器和智能系統的引入是十分關(guān)鍵，而污水處理要實(shí)現真正的密集化，需要改善限制工藝表現的那些物理因素。他說(shuō)DC Water在水創(chuàng )新上花費了超過(guò)10億美元，每一個(gè)新技術(shù)的采納都跟物理因素有關(guān)。傳感器和工藝控制能幫助運行團隊和決策層更好地理解這些物理因素，從而找到技術(shù)契合點(diǎn)。
DC Water的Blue Plains污水廠(chǎng)
他認為污水處理的密集化進(jìn)程有三大主題，包括了物理因素的改善、傳感器控制和生物選擇。他之前帶領(lǐng)的團隊的工作本質(zhì)是將這三者的整合。他隨后舉了幾個(gè)基于物理創(chuàng )新的例子，例如熱水解解決的是污泥的粘度問(wèn)題，污泥脫水涉及的物理問(wèn)題則包括絮凝、重力、可壓縮性等，厭氧氨氧化菌可以通過(guò)旋流分離器或者篩網(wǎng)格柵選擇性地得到富集。當弄懂這些物理問(wèn)題之后，污水廠(chǎng)的處理能力能得到大幅提高，升幅可達100-200%。
橫向創(chuàng )新
Murphy博士說(shuō)，基于物理因素的創(chuàng )新有一個(gè)重要特點(diǎn)在于它是一種橫向創(chuàng )新，而不是垂直創(chuàng )新。在垂直創(chuàng )新的模式里，因為環(huán)環(huán)相扣，所以一個(gè)過(guò)時(shí)的部件可能會(huì )推遲整個(gè)設備或技術(shù)的更新?lián)Q代。而橫向創(chuàng )新的思維模式更適合水處理行業(yè)：因為反應池、機械設備和智能儀表有著(zhù)不同的生命周期，因此應該對它們采用不同的發(fā)展步伐。也只有這樣才能幫助我們了解水行業(yè)的創(chuàng )新內涵，而不是像過(guò)去一樣只會(huì )抱怨水處理創(chuàng )新速度整體偏慢。
他以inDENSE?技術(shù)為例做了進(jìn)一步闡述：inDENSE?是DEMON厭氧氨氧化工藝使用的水力旋流器(hydrocyclone)在生物除磷、改善污泥沉降性能、提高處理能力方面的延伸應用。它對二沉池排出的污泥進(jìn)行篩選，將沉降性能好的污泥顆?；亓鞯缴锓磻髦?。在不改變原工藝的條件下(如傳統的連續式活性污泥工藝)，inDENSE?大大提高污泥體積指數(SVI)的表現，無(wú)需新增二沉池就能解決混合懸浮固體沉降性差的問(wèn)題。在Murphy博士看來(lái)，inDENSE?的一大優(yōu)點(diǎn)就是可以與垂直方向的各種其他工藝相結合，包括SBR、IFAS、MBR以及最常見(jiàn)的A2O工藝，而且適用于不同的處理規模。
開(kāi)放合作
Murphy博士表示他同意Mark van Loosdrecht教授的觀(guān)點(diǎn)，也就是“創(chuàng )新需要讓工程師、科學(xué)家、產(chǎn)品經(jīng)理和市場(chǎng)更好地互動(dòng)”。DC Water所做的每一項技術(shù)創(chuàng )新和商業(yè)化都有學(xué)術(shù)界和工業(yè)界參與合作。這些項目實(shí)際上都是各方合作的成果，而不是大家所談?wù)摰木€(xiàn)性模型，后者是行不通的。在過(guò)去16年的時(shí)間里，有約80名博士和碩士生在DC Water的污水廠(chǎng)進(jìn)行他們的學(xué)位論文工作。他們的研究創(chuàng )新成果在Blue Plains這樣的大型污水廠(chǎng)得到實(shí)施應用。除了和高校人才合作之外，DC Water還有各種創(chuàng )新工藝的示范項目和商業(yè)化項目的，而且不僅僅局限在美國，他們希望這些新技術(shù)最終能在全世界得到傳播應用。
彌散式創(chuàng )新
Murphy博士這次報告所在的分會(huì )場(chǎng)主題為“創(chuàng )新的擴散”(diffusion of innovation)。但他表示，相比“擴散(diffusion )”他更愿意使用“彌散(dispersion )”的感念。擴散(Diffusion)是沒(méi)有外界干擾的分子自由運動(dòng)，太過(guò)緩慢。他認為水創(chuàng )新需要的是彌散作用(dispersion of innovation)，就是有外力推動(dòng)的創(chuàng )新，尤其是由人推動(dòng)的創(chuàng )新。
以全球經(jīng)濟的發(fā)展進(jìn)程作參照，Murphy博士說(shuō)當今幾乎所有推動(dòng)世界GDP增長(cháng)的因素都是由人力資本驅動(dòng)的。世界經(jīng)濟的轉折點(diǎn)始于17世紀——1624年英國通過(guò)的《壟斷法》使知識產(chǎn)權作為一項私有的權利，被稱(chēng)為“世界第一部現代專(zhuān)利法”，它大大促進(jìn)了人們的創(chuàng )新潛能，特別是各種無(wú)形資產(chǎn)的創(chuàng )造發(fā)明。他認為“工業(yè)革命”一詞其實(shí)并不恰當，這是將事情去個(gè)人化(depersonalized)了。而實(shí)際上這個(gè)過(guò)程是科學(xué)家和工程師的革命，因為變革是由這些人驅動(dòng)的。而在今天這個(gè)后工業(yè)革命時(shí)代，社會(huì )對科學(xué)家和工程師的需求只會(huì )有增無(wú)減，引用標準普爾500指數的數據，目前無(wú)形資產(chǎn)的估值已經(jīng)占市場(chǎng)總額的80%，他表示人力資本的管理將變得日益重要。
Murphy博士指出目前水務(wù)公司大多還停留在“發(fā)現一個(gè)問(wèn)題--解決一個(gè)問(wèn)題“的工作模式。這使得世界各地的水務(wù)公司充斥著(zhù)各種“一次性案例”，大家都稱(chēng)自己開(kāi)發(fā)了一個(gè)很好的技術(shù)或方法，但也就止步于此。他認為一個(gè)完整的創(chuàng )新周期應該包括以下7個(gè)階段。而要經(jīng)歷這個(gè)完整的過(guò)程，需要有各種外力的推動(dòng)，這就是彌散式的創(chuàng )新。
發(fā)現問(wèn)題
解決問(wèn)題
理念總結
注冊知識產(chǎn)權
開(kāi)發(fā)設備
構思技術(shù)
形成完整的解決方案
最后Murphy博士引用了麥肯錫(McKinsey)咨詢(xún)報告中的一張圖片，指出全球經(jīng)濟重心一直在移動(dòng)，而過(guò)去十幾年世界經(jīng)濟格局的變化速度是有史以來(lái)最快的。 從20世紀80年代中期以來(lái)，這重心快速地從歐美移向亞洲。他注意到創(chuàng )新的彌散作用在亞洲更顯著(zhù)，很大程度是因為那里有需求--人口增長(cháng)和經(jīng)濟的發(fā)展讓他們對生活有更高的要求。
小結
對大部分人來(lái)說(shuō)，可能一輩子都不知道污水處理是怎么一回事，而Murtphy博士在六歲的時(shí)候就已經(jīng)和水行業(yè)結下了緣分，他父親當時(shí)在印度參與一個(gè)污水廠(chǎng)的建造項目。多年過(guò)去，他對水創(chuàng )新的熱情依然不減。“成為一名訓練有素的水處理工程師讓人身心愉悅，因為它意味著(zhù)每天都對環(huán)境做出正面的貢獻”。希望Murphy博士的演講也能啟發(fā)更多的水處理同行走上創(chuàng )新之路。
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