半个世纪打造的世界水科技创新品牌――新加坡NEWater的诞生故事

时间:2021-05-09 05:07 作者:亚博手机版
本文摘要:逼上梁山从眼泪中打开的新水源探寻之路1965年的一个清晨,新加坡政府被马来西亚政府单方面宣告“独立国家”。周边伊斯兰国家环绕着,华人占有80%以上人口、自然资源极为缺少的新加坡,此时如风浪中一叶孤舟,飘摇不定,危机四伏。作为经济社会存活发展的命脉之一,水资源就是新加坡政府要消弭的头号危机。新加坡是全世界水资源尤为短缺的国家之一,80%以上的淡水资源都要依赖从马来西亚进口。 “二战”期间,日军在攻占马来西亚后截断水源,令其新加坡无法承托、不战而降的阴影曾持久弥漫在国民心头。

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逼上梁山从眼泪中打开的新水源探寻之路1965年的一个清晨,新加坡政府被马来西亚政府单方面宣告“独立国家”。周边伊斯兰国家环绕着,华人占有80%以上人口、自然资源极为缺少的新加坡,此时如风浪中一叶孤舟,飘摇不定,危机四伏。作为经济社会存活发展的命脉之一,水资源就是新加坡政府要消弭的头号危机。新加坡是全世界水资源尤为短缺的国家之一,80%以上的淡水资源都要依赖从马来西亚进口。

“二战”期间,日军在攻占马来西亚后截断水源,令其新加坡无法承托、不战而降的阴影曾持久弥漫在国民心头。“在水资源上的任何一项政策,都会让我们屈膝”。在独立国家后的首次记者招待会上,新加坡时任副首相李光耀无法自己所,伤心落泪。而接下来新加坡50多年大大探寻、谋求并最后解决问题水资源的传奇故事,一开始就被彰显了悲情的色彩。

屡败屡战制订基于20年的总体规划1971年,新加坡在联合国的帮助下,邀以色列专家为新加坡水资源展开调研规划,结果却令人沮丧:以色列专家根据本国经验为新加坡设计的以增加蒸发量为核心的保水方案,因不合乎新加坡国情而被抛弃。失望之余,新加坡决意自己找寻初衷。

同年,总理办公室分设了水规划机构,研究新的常规水源的范畴和可行性。1972年,基于未来20年的新加坡水质总体规划编成已完成,明确指出了增加进口水源倚赖的重要性,引进非常规水源(污水回用和海水淡化)的概念。新加坡公用事业管理局(PUB)一名普通的工程师在报告中提及,接下来的时间,污水的合理回用将沦为十分经济和适当的手段,同时建议返用水在一个大型蓄水池通过长时间的停置自净过程展开溶解。当时非常简单的两句,事实上勾勒了三十年后闻名世界的新加坡NEWater的雏形,沦为系统的核心内容。

1974年, 新加坡环境部(ENV)辖下的污水处理局建设了水再造试点工厂,应用于反渗透,溶胶,电渗析和氨吹脱等先进设备工艺,水质超过WHO的饮水标准,但因为成本过低,膜污染处置简单,运营14个月之后重开。1986年,新加坡公用事业局重点建设滨海等城市集水区,同时开始研究减少海淡和再造水的技术。当时海淡成本是河水和水库水处理成本的10倍。此时,新加坡领导人开始释放出信号,“如果人们如此可耻用水,他们就得打算缴纳10倍以上的水费――李显龙”,并开始在全社会大力推广节水方案和措施。

自上而下的理解逐步形成,但出于规模、质量、成本、可靠性和安全性等问题的综合考虑到,在1985年以前,新加坡依然环绕进口水源展开希望。1987年 李光耀宣告,新加坡考虑到从印度尼西亚水源的可能性,当时的取水量可超过100亿加仑每天。

但受限于政治问题,进展较慢,特别是在是在2008年金融危机后,因为政治问题而取消。1990年,新加坡同马来西亚签定补充协议,容许柔佛上游建坝调节水量。将取水量从1.2亿下调至2.5亿,这再一暂时性减轻了新加坡的水资源危机。

总理坚决饮用全面改向再造水生产用于 NEWater问世1990年代开始,反渗透膜技术的成本开始逐步减少到可接受程度,新加坡开始系统探寻非常规水资源。1996年 新加波涉及部门积极开展了海水淡化的实地可行性和工程研究;1998年海水淡化的技术检验和工程样板进展成功,要求建设海水淡化工厂。

受到海水淡化项目进展的鼓舞,新加坡公用事业局和环境部还牵头积极开展了如何利用二级污水处理展开水重复使用利用可行性的评估。派出团队赴美国加州的21世纪水厂展开长年的调研自学,并拨给经费1400万美元,展开研究并建设必洛样板厂(10000吨/天)。

1999年 ,PUB要求海水淡化厂可以由私营部门修建,处置后的水将由PUB出售。第一个海水淡化项目由新加坡的凯发公司中标,采行DBOO(设计-建设-享有-运营)模式,这也沦为新加坡以PPP积极开展水处理涉及工作的通行商业模式。2000年5月,必洛水返用样板厂建成投产。

在先前两年中,根据美国环保署和世界卫生组织的饮用水标准,再加对相似190项参数展开了多达25000次的测试分析,PUB和国际专家小组得出结论了再造水水质安全性高于常规饮用水的结论。2001年, 连同拆分的灌溉、污水部门,新加坡公用事业局划归环境部,开始著手为国家创建一个新的水资源发展计划。

新的PUB重新组建已完成之后,上报国会的第一份议案就认为:水资源总体规划还没有被审查,而且水资源协议届满后新加坡将如何规划仍未划入议程。在先前新的规划中,替代方案被明确提出,并认为有可能搜集到的雨水量,可再生和可淡化的水量。此时,新加坡的水资源政策,再一从了解和行动全面极力地改向再造水的生产和利用。

2002年,作为37周年国庆活动的序幕,吴作栋总理第一个饮用了新生水(NEWater),并同时宣告,今后新加坡人的饮用水将是新生水和自来水的混合水,此举产生了极大的轰动效应,NEWater之名在国际上被广泛传播。吴作栋总理当众饮用NEWaterNEWater是指城市污水经过常规二级处置后,再行经过反渗透处置等工艺所取得的超过饮用水标准的新生水。

NEWater的生产流程如下:传统污水处理厂二级处置的入水将作为NEWater水厂的入水,首先经过细致格栅过滤器,在转入微滤或者有界工艺单元,主要除去粗颗粒物,入水转入反渗透工艺单元,除去细菌、病毒以及大部分沉淀盐。反渗透入水展开紫外消毒,最后净化为“NEWater”。也在同一年,受到NEWater样板项目顺利的激励,PUB明确提出重新制定新加坡的供水水质规划――“四个国家水龙头”计划,计划到2060年,即与马拉西亚供水协议届满前一年,新加坡将几乎构建水资源的自给自足,在新加坡的总人口已超过目前的3倍的前提下,海水淡化和NEWater需要符合水资源需求量的80%,其中NEWater占到55%。

新加坡“四个水龙头”发展规划(源于PUB网站)新加坡未来的供水规划(源于PUB网站)从决心到商路NEWater产品拷贝扩展2003年,新加坡以DBOO模式(Design-Build-Own-Operate,即设计-建设-享有-经营模式)陆续建设了三座规模高的NEwater水厂,并使用PUB引荐的技术路线。三座水厂全部由新加坡本土企业建设(凯发、胜科、吉宝),由世界一流的环境工程咨询公司――西图公司展开工程技术管理。

通过前期试验样板厂的实验数据和先前水厂的工程构建,新加坡本土水务公司提供了工艺运营的第一手资料,并在工程设计和管理运营上累积了宝贵的经验,已完成了基于NEWater工艺对国外先进设备技术的引入和统合,孕育出了较好的产业基础。同时NEWater的供水产量也急剧下降,于2006年超过新加坡总供水量的10%。

新加坡NEWater发展历程(源于PUB演说资料)志在千里打造出环境及水务方案研发中心乃至世界水务枢纽转入新世纪,可持续淡水供应及废水管理的市场需求已沦为最重要的国际课题,许多国家、城市及企业都在大力谋求创意的解决方案及水务技术。NEWater成熟期平稳的工艺路线和大规模的推广应用,使之具备很大的产业发展空间。新加坡当局要求将NEWater作为未来水资源危机解决方案展开推展和大大研发。2006年,新加坡政府宣告将于五年内投放3.3亿新元(4.7亿美元),立志将新加坡打造出为环境及水务方案的研发中心,乃至世界水务枢纽。

同时专门正式成立了环境与水务行业发展委员会(EWI,Environment and water industry program)来分担此历史使命。新加坡的科技创新体系2007年, PUB取得斯德哥尔摩水工业资源奖,组委会对PUB的工作给与了极高评价:“新加坡所使用的一些水科技,其他国家也有,但是通过先进科技再加完备管理,使新加坡的系统显得独一无二,可可供其他城市参照和糅合。”利用独有的区域经济优势和NEWater产生的品牌效应,新加坡筹划成立了新加坡国际水周活动(Singapore International Water Week)。

2008年,首届水周隆重召开,更有了各国政要、众多专家学者、技术骨干和商务人士的参予。为期五天的水周内容涵括政府高峰论坛、国际学术会议、设备博览会和商务论坛等等。

此外,新加坡还成立了以首任总理李光耀命名的新加坡水奖(Lee Kuan Yew Water Prize)。目前,新加坡水周也沦为世界上最不具影响力的水业盛典,李光耀水奖早已沦为代表水界最低荣誉的奖项之一。通过国际一流的智力资源的核心区,不但使新加坡大大吸取新的水处理科学知识,还更有了更加多的优秀人才。

2015年,新加坡早已更有了全世界多达180家水行业公司和26家私营水研究中心安家落户。环境及水务业为新加坡国内生产总值贡献了大约17亿新元的产值,建构了1.1万个低收入岗位。同时,新加坡之后新增在水务方面的科研和产业发展资金。

总理李显龙宣告政府将经费2亿元发展水务业,预计到了2020年,该产业产值将约28.5亿元,就业人数也将减至15000名。磨练一触即发在技术与节约能源指标上执着持续领先近年来,在气候变化和能源与水资源制约的前提下,为限于于未来再造水厂的应用于必须,新加坡公用事业局(PUB)开始侧重技术升级和设备改建。PUB制订了“入水水质、能源可持续性、环境可持续性”3个关键评价标准,借以上述工作否获得预期阶段性控制目标。

而基于此标准,PUB根据涉及污水处理技术水平和节能降耗效果的分析,制订出有污水处理工艺能源自给率三阶段目标。近期目标(2017年)――改建棕色水厂(Brownfield)。利用早已成熟期以及正在试验中的技术升级现有再造水厂,使能源自给率不高于40%,并减少10%的剩下污泥产量。

短期目标(2022年)――重开部分棕色水厂,新建绿色水厂(Greenfield)。在大约5年时间内设计新的再造水厂;利用目前实验室研发技术,使能源自给率多达80%,并减少25%的剩下污泥产量。长年目标――未来绿色水厂(Greenfield)。

其目标是,2030年后超过能源自给自足、构建碳中和运营目标。这一目标早已与世界先进设备国家维持实时,并在一定程度有所打破。目前,新加坡正在就两个再造水厂工艺方案展开实验室测试。

其中,主流ANAMMOX工艺以及厌氧膜生物反应器(AnMBR),将在约10年内获得实验与中试验证。而主流ANAMMOX工艺是世界上目前熟知尤为节约能源的工艺。右图是新加坡MBR技术,随时间而成本减少的变化情况一个水行业世界名牌背后的秘密新加坡水故事的起点,是这个国家为解决水资源短缺问题而展开的希望和探寻。

经过五十多年的持续工作,他们的进账是本国水资源问题的解决方案,一个悦耳的国际品牌,一套完善的水工业体系和科技创新体系。这样的成果,坚信早已大大惊人当初的预料。以NEWater的顺利为事例,为什么新加坡在水资源管理、创意方面不会如此高效,更有了很多国内专家和同行研究,归因各有不同,比如领导人的远见卓识,最严苛的水资源管理制度,先进设备的商业运作系统等等。技术路线具体战略上忠诚不纠葛,战术上持续自学优化在我个人显然,新加坡的国土面积,社会管理体系和水资源的极端短缺,大自然构成了新加坡举国对水资源维护和利用的高度重视,也是一个比较好管理的空间尺度(却是新加坡和1.6个北京海淀区的面积差不多),很早以前构建了阶梯水价、雨污分流、工业污水和生活污水的分质废气等一系列继续执行较好的政策价值机制,这是NEWater需要以求构建的社会基础。

而对技术路线的忠诚以及稳健的工作方式,也是他们取得成功的最重要因素。笔者在2015年为了研究新加坡的水处理创意体系,曾在新加坡积极开展了为期一周的调研,调研期间,来自各个机构的被访问者都提及了新加坡倡导的思维方式――将来思维,跨界思维和再行思维。也就是在战略目标上忠诚决意不纠葛,在战术细节上持续自学,优化和改良。

在NEWater的案例中,新加坡只不过很早以前确认了污水回用的战略,并忠诚自由选择了膜技术为其主导工艺,这在当时是较为落后和具备冒险精神的,新加坡的尝试也从自学,尝试,告终,到再行尝试,顺利,这一时间跨度长约30年,但对于这一技术路线的自由选择未曾挽回过。最后在上世纪末逃跑技术变革和成本减少的机遇,构建工程应用于,解决问题本国问题,然后逃跑全世界范围内水资源短缺的机遇,大力扩展海外市场,造就本国行业降落。可以说道,NEWater不是规划出来的,而是随着时间,用冷静,一点点“宽”出来的。

法定机构主导较好的“操作系统”新加坡的公用事业管理局是整个新加坡水资源管理的“中枢”。新加坡NEWater是在公用事业的简单体系中问世的。参予主体多样,推展公用事业,并大大优化递归,同时还能构建杰出的产业竞争力、为社会拒绝接受则是一个世界级难题。

他们设计出有一个将根本性工程,将商业推展,公民教育,科技创新和企业产卵有所不同节点环环相扣,合二为一的运作系统,这就必需要提及PUB的机构性质。中国国内的研究文章对PUB的了解也没统一,政府机构,事业单位,国有企业,各种阐释都曾经常出现过。

因为这种操作者模式显然在国内少见。在新加坡的社会管理结构中,PUB是作为法定机构而成立的,它显然现职政府部门,事业单位和国有企业的各种职能为一身,通过一套简单的机制设计来确保公平与效率的均衡。关于新加坡法定机构的叙述,感兴趣的读者可以在网上查询更好的资料,简言之,就是通过国会法律来确保其法律地位,聘用社会贤达正式成立董事会并维持战略眼光,全球聘用职业经理人来维持高效管理,经费来源有国家经费和商业经营两部分,收益可以内部分配,但须向全社会公开发表。

各个措施互相承托也互相制约,增进这个体系高效廉洁的运转。新加坡的各项公用事业就是由各类法定机构来运营的,是新加坡在英国法定机构承继基础上的一次创意,到2020-03-09 为止,新加坡23个法定机构全部构建资产的较好管理,并都维持盈利。生产型研发高效的科技成果转化成机制NEWater具备长年平稳的扩展计划和明晰的创意愿景,对外开放的合作体系,大规模的科研投放,再行再加新加坡亚洲商业中心的地理位置,促使新加坡渐渐在一段时间内沦为先进设备技术和产业模式的“水枢纽”。

而如何将根本性工程和科研投放,实实在在地改以产业推动力,新加坡的现代科学研发和样板研发机制功不可没。水处理技术从实验室到中试再行到生产规模用于,需经历一个长年过程,而新技术的应用于,取得业主的信任和试用的成本也很高,这也是水处理技术推广无以和推展快的问题所在。

新加坡通过技术路线图,创意扶植计划和生产型研发体系,将这个过程在时空尺度仅次于程度的延长。通过向全球公布技术指南,征求先进设备技术,杰出的技术成果才可在水厂展开生产实验,政府在资金,现场服务和水质监测方面获取服务和监督,并的组织行业专家,企业家,投资人做到过程的优化指导。被检验的合格技术,转入NEWater的技术订购目录,也不会迅速取得投资人的注目,这样的操作者体系,也是新加坡创新性企业大量兴起的主要原因。

新加坡水处理技术发展路线图(源于PUB演说资料)公共事业品牌化为社会理解和产业推展建构良好条件污水――再造水――饮用水的推展在全世界都遭遇了相当大的挑战,而在新加坡首度获得了顺利,这其中有新加坡强力政府的推展功劳,但新加坡为塑造成品牌展开的一系列卓有成效的希望,也居功至伟。比如NEWater这个名字就比再造水要高明过于多。将wastewater改回usedwater,就是典型的商业领域转变理解、攻占理解的范例。

在增进公众理解和拒绝接受方面,新加坡还实时还启动了针对NEWater的社会交流计划,还包括新生水NEWater的命名,水质检测数据的全面公开发表,NEWater的市民招待中心建设等。同时,NEWater的工艺比较非常简单,二级入水后的单元全部可以装备化、模块化展开获取,便于商业推展。

第三,通过新加坡水周这一水务行业IP的塑造成,NEWater的形象堪称获得了世界范围内的推展和接纳。后记NEWater可以说道是水处理行业的一个传奇。因为它将国家意志、科技、产业、品牌融合一起,汇聚于一个产品上,在特定的时间,融合国内外普遍的市场需求,构建了令人耀眼的成就。

相比之下,NEWater的鼻祖,美国的21水厂虽然在时间上领先数十年,但在知名度和行业推展上就相形见绌了。如果我们将污水厂当作产品的话。新加坡的“产品经理”,更加讲求运用更好的资源,在一个大趋势的面上展开产品的创意和推展,美国的同行则更加多逗留在一个点上来展开工作。

不过这些方面,美国人早已意识到并开始填补,2016年研究院和IWA联合的组织的美国考察团参观了21水厂,获知他们现在也在塑造成和品牌推展方面开始增大投放。受限于本身市场和国际竞争,特别是在是面临来自欧美和中国同行的竞争,有可能新加坡要沿袭21世纪前十年获得的成就不会更为艰难,这方面PUB的官员在拒绝接受我们专访的时候也有很强的危机意识。我们依然坚信并期望这种危机意识不会推展新加坡发售更好的创意公共服务产品。

比如去年,我们就曾经讲解过的不应时不应季调节污水厂以及垃圾场和污水厂共建的模式,都是他们大大应付挑战而产生的杰出创意成果。文中对新加坡行业发展历史的叙述和观点如有不精确的众说纷纭,青睐文章下方facebook探究。文章内容主要来自PUB网站,PUB技术总监Harry SEAH在IWA会议上的演说――《在新技术的应用于中累积热情》,以及王凯军教授,杨尚宝先生和郝晓地教授的著作,在此悉数感激。

新加坡 水创意“新加坡水创意”是江苏省(宜兴)环保产业技术研究院于2016年策划的栏目,主要将来自于新加坡PUB(公用事业管理局)的一系列公开发表资料展开整理与编译器,侧重讲解新加坡水处理科技事业在能量自给自足,雨水管理,管网优化,海水淡化,水质监测,膜技术等几个领域的创意进展和方向,与读者联合共享新加坡的创意经验。


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