凝心钻研滤池技术20余年 深圳清泉是如何从打破国外垄断到产品化突围的？
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“深圳清泉凭什么能做好ABM工艺?”在“2023(第二十一届)水业战略论坛”上，深圳市清泉水业股份有限公司董事长、创始人叶昌明以《ABM工艺产品化进阶之路——智能模块化装备探索与实践》为题进行了分享。他表示，ABM技术诞生的背后，源于深圳清泉公司20余年来对深床过滤技术的持续改进以及不断迭代!把产品做到极致，并将其融会贯通!
来源：中国水网 整理：赵利伟
▲ 现场演讲全视频
ABM工艺，也叫短时泥膜法，是基于生物多样性原理，结合活性污泥法(Activated sludge)、生物膜法( Biofilm)等优点开发的高效污水处理方法( Method)，简称ABM。其中，活性污泥法和生物膜法各自独立、互不干扰。
这样的工艺组合有什么好处?一般两种工艺组合效率就会降低，但ABM技术却恰恰相反，该工艺流程从进水到出水总停留时间只有5～8小时，而常见的活性污泥法是16~20小时，不仅效率大大提高，而且出水水质更好，占地省，污泥减量效果显著，运行成本低，维护也非常容易。
ABM工艺的横空出世要结合时代背景，从行业痛点以及现有生物法处理技术问题等角度来看。
首先，这是时代的需要，要将其放在绿色中国、创新中国、质量中国、数字中国等宏观国策和发展战略之下。“绿水青山就是金山银山”，在绿色发展战略和“3060”目标之下，“绿色GDP”成为建设美丽中国的重要指标;二十大报告强调加快创新驱动发展战略，强调“四个面向”;前不久，中共中央、国务院印发《质量强国建设纲要》，坚定不移推进质量强国建设;近期印发的《数字中国建设整体布局规划》提出到2035年数字化技术发展至世界前列。具体到水务行业，推动绿色中国、创新中国、质量中国、数字中国建设就是要突破国外技术垄断，保持技术创新，提高设备智能化水平，真正为客户解决难题并创造更多价值。
其次，也是行业的需要。污水资源化实现成本高，集中式污水厂通常建在城市下游，污水回用需配套管网等设施，非常不利于回用。同时，很多污水处理厂面临邻避困境，污水厂被快速建设的城镇化包围，噪音、恶臭遭到居民投诉导致搬迁的事件时有发生;现有污水厂绿色低碳难度大，尤其沿海发达地区，土地成本高，地下式污水处理厂正在逐渐成为城市污水处理系统建设的新趋势和新需求，近年来逐渐在各地兴起。
第三，是技术的需要，现有生物法处理技术包括活性污泥法和生物膜法，这两种工艺有各自的优缺点。活性污泥法优点是脱氮除磷效果好，管理相对简单，对水质要求低;但是为了提高活性污泥的浓度，效率仍然较低。生物膜法占地小，脱氮效率高，污泥量少，出水感官好，不存在污泥膨胀问题，管理集成度较高，可以做到完全装备化、机械化、自动化、智能化;生物膜法主要缺点是生物除磷效果差，对进水水质要求比较严苛，存在堵塞问题。
ABM工艺是取活性污泥法与生物膜法局部最优，组成整体最优的一种解决方案，满足不同进出水要求。ABM中的泥、膜法工艺相互独立，柔性大，可以根据不同应用场景组合，从而达到绿色低碳的应用效果。它的特点不仅绿色低碳，而且稳定达标、简单智能。
与其他常见工艺相比，ABM工艺的技术优势在于，出水水质好、效率提高3倍以上、污泥减量三分之二、占地节省50%以上，运行成本降低20%以上。
1995年，为打破气水反冲洗滤池技术垄断，深圳清泉公司应运而生，此后多年专注钻研滤池技术，2005年深圳清泉发明无堵塞技术，推出第四代上向流滤池。
通过20多年来坚持不断迭代上向流技术，深圳清泉使之不仅能应用到实际项目中，更能在原有技术的基础上不断开拓出全新的细分市场，应用在高效厌氧、水解酸化、沉淀池排泥、人工湿地布水、臭氧催化氧化等更多的场景中。以此为基础，深圳清泉开发出了短时泥膜法(ABM)技术，并且开发了“清泉模块”系列产品，可广泛应用于分散式污水处理、嵌入式污水处理厂、工业园区污水资源化、污水厂公园化升级改造、分布式自来水厂、水产养殖水处理等。
凭借工艺出色的处理效果，深圳清泉最终获得行业认可，2020年经住建部专家评估：3项技术产品已达到国际先进水平，其中上向流滤池防堵塞技术达到国际领先水平，能将现有市政污水处理效率提高3倍以上。
深圳清泉后续开发出智能模块化水处理装备，并从产品、零部件、维护等环节进行标准化设定，通过组合式和装配式两种建造模式，不仅减少建筑垃圾、环境噪音，而且提高建设效率和工程质量。同时，标准化节省成本，将产品的一致性、稳定性大幅提高。
“智能化要建立在工艺优化、自动化和信息化基础上，是技术发展的高级形态。”叶昌明表示。清泉公司的产品智能化从2020年开始，通过搭建数据云平台，使水务远程管理信息化、系统运行智能化，真正实现了节能降耗。不止如此，深圳清泉早在20年前就提出了自适应投药系统，打造了智能加药设备。2018年，深圳清泉院士(专家)工作站成立，极大促进了清泉水业大型水处理装备的智能化、信息化平台的开发进程。
围绕上向流滤池工程标准，深圳清泉起草和主编了《上向流滤池设计规程》、《上向流反硝化滤池设计标准》两个行业标准，供行业参考和广泛使用。
如上所述，ABM技术如今已被广泛应用于全新细分市场和更多场景中，论坛现场，叶昌明将不同应用案例进行了分类介绍。
第一类：存量市场——污水处理厂提标改造/扩容
应用案例一：广东韶关第二污水处理厂
项目业主单位是广东省环保集团下属国有企业广业环保，项目规模10万m³/d，出水要求从二级提至省地标最严值。该项目工艺采用“氧化沟(原工艺)+BAF(无堵塞曝气生物滤池)+MDF(上向流反硝化滤池)”，工程特点是，无外加碳源时，出水总氮低于10mg/L。
应用案例二：深圳横岗水质净化厂(一期)
项目规模10万m³/d，从一级B到地表准Ⅴ类(实际出水优于地表准Ⅳ类)，采用“SBR(原工艺)+MDF模块(上向流反硝化滤池)”工艺，项目无需高效沉淀池，占地面积小，总氮最大去除量高达24mg/L。
应用案例三：四川剑阁污水处理厂
项目规模1万m³/d，从一级B到地表准Ⅳ类，采用ABM工艺，全流程工艺总停留时间6小时，实际出水可达到：TN≤5mg/L，SS≤5mg/L，TP≤0.1mg/L。
第二类：存量市场——地表污水处理厂公园化升级改造
应用案例：山西古县污水处理厂
当前国内传统地上污水处理厂，占用大量城市用地，限制周边土地的开发和利用， 严重影响周边地区的投资价值，已经潜移默化的影响到城市发展。同时，在处理过程中产生噪声和臭气，对周边环境影响很大，邻避效应日益严重。若是将污水处理厂整体拆迁搬移城区，势必会带来更大的经济损失。叶昌明指出，就地原位改造成公园化污水厂，将污水厂藏于假山或建筑物中，不仅可以解决噪音和臭味等问题，还能降低搬迁带来的一系列厂址难选、征地、造价高昂等问题，是当下解决邻避困境的有效方式。
第三类：增量市场——地下污水处理厂新建
应用案例：广东东莞白泥湖地下污水处理厂
项目规模5万m³/d，采用“AAO+高效沉淀池+MDF(上向流反硝化滤池)”工艺，项目做到了邻利，由于邻近居民区，地上部分为公园，用于示范性教育基地。
第四类：增量市场——分散式污水处理设施
应用案例：武汉东湖花山污水处理厂
业主单位是武汉·东湖高新光谷环保，项目规模6000m³/d，出水标准一级A，采用ABM工艺，总停留时间不到5小时，占地面积仅0.20㎡/吨水。
深圳市清泉水业股份有限公司始创于1995年，专注于城镇污水处理厂提标扩容、自来水厂提质增量，工业废水处理节能降耗改造，工业化水产养殖水处理，污水资源化利用、泥水共治等，广泛服务于市政、工业、水产养殖等领域。公司以滤池起家，一直重视研发和应用，是中国给水排水领域第一批国家高新技术企业，也是深圳市专精特新中小企业。
未来，清泉公司将继续围绕“水处理工艺及其装备化、数字化”，开展产学研合作，为客户创造更大价值;同时基于优势互补发展寻找战略合作伙伴，共同推进行业高质量发展;加强人才建设，打造创新平台。有水污染的地方就要有清泉，深圳清泉将努力成为智能模块化水处理装备世界知名品牌，让水更清、生命更美!
现场问答环节，叶昌明与主持人进行了互动交流，就智能化如何在应用范围内做到降本增效话题展开讨论。
E20研究院执行院长、湖南大学兼职教授薛涛：
深圳清泉在滤池领域执着创新，请问智能化在应用范围内如何做到降本增效?
叶昌明：
智能化是当下一个热词，我们的体会是，首先工艺要优化，我本身就是搞自动化的，三十年前我做的污水厂就是无人值守了，包括现在运营的项目，也是一个员工负责上万方规模的污水处理，但是我们最大的体会就是，智能化首先要工艺优化，现在比较时髦的智能加药、智能曝气，如果没有工艺优化，单纯研究智能化会出问题，还要以装备化、机械化、自动化为基础。
本期编辑：焱焱
统筹：李晓佳
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