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(zhàn)，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)部門的角度出發(fā)，指出污水廠有不同的資產(chǎn)類型，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(nèi)，并最終成功完成污水廠的升級，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(zhí)行官。該公司幫助公用事業(yè)單位和水務(wù)公司管理內(nèi)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(qū)水務(wù)公司DC Water擔(dān)任創(chuàng)新總監(jiān)，負(fù)責(zé)新技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)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(bào)告開頭，Murphy博士首先用一組比喻來定義不同類型的水創(chuàng)新，他將水技術(shù)分為三類：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的反應(yīng)池。這些技術(shù)具有持久性，雖然技術(shù)醞釀可能長達(dá)10年，但它可以持續(xù)用上100年，不會輕易過時(shí)。它們需要很長時(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(jī)械設(shè)備，例如泵、電機(jī)、攪拌機(jī)和格柵等。就像馬一樣，這些設(shè)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(jī)應(yīng)用程序等一些智慧水務(wù)技術(shù)。我們一般稱這些技術(shù)為“后工業(yè)革命”的產(chǎn)物，其準(zhǔn)備時(shí)間可以快至數(shù)月，而且?guī)啄旰缶蜁^時(shí)，就像我們的手機(jī)一樣，很多時(shí)候用不過5年。
水務(wù)公司的人經(jīng)常會將這三類資產(chǎn)混淆：有時(shí)錯(cuò)將“兔子”當(dāng)做“大象”，有時(shí)錯(cuò)將“大象”當(dāng)“兔子”，錯(cuò)誤估計(jì)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有與時(shí)俱進(jìn)地管理好這三種不同的“動物”。而目前的激勵機(jī)制，例如專利法規(guī)，往往只是針對那些“馬匹”——因?yàn)閷＠晗抟话阍?0年，卻并沒有為“大象”和“兔子”訂制的保護(hù)法規(guī)。
如何才算一名稱職的水務(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型的資產(chǎn)技術(shù)融合到一起，作為一個(gè)整體來運(yùn)作。只有將這三類資產(chǎn)聯(lián)系到一起，才能更好地體現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的價(jià)值。
污水處理密集化
Murphy博士接著談到了污水處理的密集化趨勢。他說如果你新建一座污水廠，你往往希望它比現(xiàn)在的工藝技術(shù)占地面積更小、能耗更低、處理能力更強(qiáng)、功能更多。他稱這種概念為“密集化”(intensification)。密集化概念意味著要將工藝壓縮濃縮，Markvan Loosdrecht教授提及的MBR工藝就是一個(gè)典型例子。在過去十多年里，Murphy博士和他的團(tuán)隊(duì)在DC Water研究的內(nèi)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(nèi)用更少的能耗處理污水。
他認(rèn)為傳感器和智能系統(tǒng)的引入是十分關(guān)鍵，而污水處理要實(shí)現(xiàn)真正的密集化，需要改善限制工藝表現(xiàn)的那些物理因素。他說DC Water在水創(chuàng)新上花費(fèi)了超過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(yùn)行團(tuán)隊(duì)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
他認(rèn)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(tuán)隊(duì)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題，污泥脫水涉及的物理問題則包括絮凝、重力、可壓縮性等，厭氧氨氧化菌可以通過旋流分離器或者篩網(wǎng)格柵選擇性地得到富集。當(dāng)弄懂這些物理問題之后，污水廠的處理能力能得到大幅提高，升幅可達(dá)100-200%。
橫向創(chuàng)新
Murphy博士說，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?yàn)榄h(huán)環(huán)相扣，所以一個(gè)過時(shí)的部件可能會推遲整個(gè)設(shè)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?yàn)榉磻?yīng)池、機(jī)械設(shè)備和智能儀表有著不同的生命周期，因此應(yīng)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(nèi)涵，而不是像過去一樣只會抱怨水處理創(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(yīng)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粒回流到生物反應(yīng)器中。在不改變原工藝的條件下(如傳統(tǒng)的連續(xù)式活性污泥工藝)，inDENSE?大大提高污泥體積指數(shù)(SVI)的表現(xiàn)，無需新增二沉池就能解決混合懸浮固體沉降性差的問題。在Murphy博士看來，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(jié)合，包括SBR、IFAS、MBR以及最常見的A2O工藝，而且適用于不同的處理規(guī)模。
開放合作
Murphy博士表示他同意Mark van Loosdrecht教授的觀點(diǎn)，也就是“創(chuàng)新需要讓工程師、科學(xué)家、產(chǎn)品經(jīng)理和市場更好地互動”。DC Water所做的每一項(xiàng)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(xiàng)目實(shí)際上都是各方合作的成果，而不是大家所談?wù)摰木€性模型，后者是行不通的。在過去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這樣的大型污水廠得到實(shí)施應(yīng)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(xiàng)目和商業(yè)化項(xiàng)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(yīng)用。
彌散式創(chuàng)新
Murphy博士這次報(bào)告所在的分會場主題為“創(chuàng)新的擴(kuò)散”(diffusion of innovation)。但他表示，相比“擴(kuò)散(diffusion )”他更愿意使用“彌散(dispersion )”的感念。擴(kuò)散(Diffusion)是沒有外界干擾的分子自由運(yùn)動，太過緩慢。他認(rèn)為水創(chuàng)新需要的是彌散作用(dispersion of innovation)，就是有外力推動的創(chuàng)新，尤其是由人推動的創(chuàng)新。
以全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程作參照，Murphy博士說當(dāng)今幾乎所有推動世界GDP增長的因素都是由人力資本驅(qū)動的。世界經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)始于17世紀(jì)——1624年英國通過的《壟斷法》使知識產(chǎn)權(quán)作為一項(xiàng)私有的權(quán)利，被稱為“世界第一部現(xiàn)代專利法”，它大大促進(jìn)了人們的創(chuàng)新潛能，特別是各種無形資產(chǎn)的創(chuàng)造發(fā)明。他認(rèn)為“工業(yè)革命”一詞其實(shí)并不恰當(dāng)，這是將事情去個(gè)人化(depersonalized)了。而實(shí)際上這個(gè)過程是科學(xué)家和工程師的革命，因?yàn)樽兏锸怯蛇@些人驅(qū)動的。而在今天這個(gè)后工業(yè)革命時(shí)代，社會對科學(xué)家和工程師的需求只會有增無減，引用標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)的數(shù)據(jù)，目前無形資產(chǎn)的估值已經(jīng)占市場總額的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(xiàn)一個(gè)問題--解決一個(gè)問題“的工作模式。這使得世界各地的水務(wù)公司充斥著各種“一次性案例”，大家都稱自己開發(fā)了一個(gè)很好的技術(shù)或方法，但也就止步于此。他認(rèn)為一個(gè)完整的創(chuàng)新周期應(yīng)該包括以下7個(gè)階段。而要經(jīng)歷這個(gè)完整的過程，需要有各種外力的推動，這就是彌散式的創(chuàng)新。
發(fā)現(xiàn)問題
解決問題
理念總結(jié)
注冊知識產(chǎn)權(quán)
開發(fā)設(shè)備
構(gòu)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)咨詢報(bào)告中的一張圖片，指出全球經(jīng)濟(jì)重心一直在移動，而過去十幾年世界經(jīng)濟(jì)格局的變化速度是有史以來最快的。 從20世紀(jì)80年代中期以來，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，很大程度是因?yàn)槟抢镉行枨?-人口增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展讓他們對生活有更高的要求。
小結(jié)
對大部分人來說，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(jié)下了緣分，他父親當(dāng)時(shí)在印度參與一個(gè)污水廠的建造項(xiàng)目。多年過去，他對水創(chuàng)新的熱情依然不減。“成為一名訓(xùn)練有素的水處理工程師讓人身心愉悅，因?yàn)樗馕吨刻於紝Νh(huán)境做出正面的貢獻(xiàn)”。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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