张鑫珩:让水处理核心技术装备中国造

日前，全国环保产业标准化技术委员会委员、 "玩转"水处理工艺和装备的专家张鑫珩教授，对笔者讲述了如何让世界水处理核心技术装备成为 "中国制造"的过程。

水处理关键部件中国制造

上世纪末，我国污水处理行业工艺装备企业多达几万家，但都是相互抄仿、低水平的重复，自主原创、独树一帜的几乎没有。在发达国家面前，所有水工装备都被称作为"地摊货"，在世界上没有话语权。在这其中，污水处理曝气工艺段的曝气设备是污水处理的关键核心设备，其能耗占污水处理总能耗的65%以上。攻克这一设备，无疑对我国水处理技术的发展具有重要意义。为此，张鑫珩下定决心， "一定要将底层曝气突破"。

2012年，张鑫珩带着产品技术、带着两位爱徒加盟中冶华天公司，在华天提供的技术平台上，精耕细作水处理装备，在实现梦想的同时，也为我国在国际水处理装备舞台上夺得了话语权。

针对市场占有率达95%以上的底层微孔、表面卧轴式和倒伞型等三种曝气设备，张鑫珩利用短短几年的时间将其一一攻克，实现了曝气技术三大颠覆性突破。

创新发明新一代 "离心自吸混合式倒伞型曝气机"，该创新技术产品在同等工况条件下，比国外最先进产品的效率提高了40%以上，能耗下降30%以上，且有效水深大于6米，实现倒伞型曝气机发展史上的颠覆性变革。该技术产品经专家鉴定 "技术性能达国际领先水平"，代表我国水处理装备唯一获得美国发明专利授权。

传统卧轴式表面曝气设备的高能耗及曝气衰减一直是水处理行业难题。经过数次现场故障维修和不懈钻研，张鑫珩终于弄清卧轴式曝气转碟充氧效率逐年降低、能耗高、故障率高的症结，研发成功 "联通均衡高效曝气转盘"，使其工作过程中水流在戽斗中能自动平衡，更能集扬水、吸气、推流等多功能于一体。经第三方检测机构现场检测，"联通均衡高效曝气转盘"产品技术性能达国际领先水平，比同类产品理论动力效率提高了34%以上，大大节省了再投资费用。

底层曝气装置在市场占比最高，如何使底层微孔曝气真正成为高效、实用的曝气技术，张鑫珩为此煞费苦心。平日里的积累，此时全都变成了筛选方案，不经意间诞生了模块化动态底层曝气技术。这项曝气技术，不仅可轻松地将模块单元曝气头轻松提出水面进行更换、维修，而且彻底消除了曝气盲区和死点，实现均匀曝气充氧，由于自带梳齿可对底部污泥进行梳理、刮移，大大避免了污泥沉积、变质发臭。

至此，三大曝气技术全部被突破。在随后的几年间，张鑫珩和他的团队先后获得了5项发明专利授权和19项实用新型专利授权，自主研发的离心自吸混合式倒伞曝气机、联通平衡转碟式高效曝气机、少齿差减速潜水推流器等三项水处理核心技术产品被评为国际领先和国际先进。他还指导团队先后主编了两项国家强制性能效标准、三项国家推荐性标准和一项行业标准，在水处理行业成为 "标本"。

实干创新铸就行业未来

水处理装备是污水处理厂稳定高效运行的保障，也是水处理工艺与产业升级的四大关键 (高效节能水处理装备、功能材料、功能微生物、智能化)之一。几十年来，我国水处理装备行业多是盲目模仿国外，行业标准 "百花齐放"，行业创新能力不足，这不仅使得环保设备许多配件无法通用，更大的隐患在于，多数企业在进行设计、制造时只解决了工程初期无水时的安装问题，当一些潜水设备损坏时，唯一的办法就是停水停产、排空后才能维修或更换。为此污水厂每月要花费数天的时间进行清理，低效高耗产品不能排空更换重置，只能不停地维修，每次安装都需要四五个人外加一台吊机，没有一个品牌设备能实现带水安装。

从2012年开始，张鑫珩和水环境技术研究团队走上了潜水推流器的自主研发之路，这也是中冶华天打造不停水检修装备体系的起点。次年，第一代潜水推流器出炉并成功应用于山东寿光城北污水厂。从2013年始，中冶华天所用潜水推流器再也不用月月维修，每年只需要更换机油进行正常保养维护，而且只要二三个人即可轻松安装。

到2018年，潜水推流器已历经了四代更新升级，不仅产品工作性能优于进口设备，外形轴向尺寸比进口设备至少缩短了100多毫米，重量也比进口产品轻或相当，最关键的是世界上所有同类产品都依靠测温元件进行报警，超温则停止运行，而第四代潜水推流器仅对电机后盖做了改进，轴承即得到可靠水冷降温，保证设备不停歇运转。此后，该技术产品在中冶华天十多家污水处理厂应用数百台，据统计，应用效果及能效比值均明显优于进口产品。

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