观点 | 未来水处理行业的核心技术将以生物、材料、信息技术三个维度的融合作为重要发展方向-北极星水处理网

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环境保护技术市场是一个政策引领型的市场，随着我国环境法律法规的不断完善与日益严格的监管督查，配合宽松的创新创业政策助推，我国的环境技术创新和发展面临着前所未有的历史机遇。环境保护部副部长、中国环境科学学会理事长黄润秋曾在2018年中国环境科学学会年会中提出“环保科技创新在推动发展方式转变和经济结构调整、解决污染治理难题方面发挥了重要作用。环保科技创新成果转化形成的环保产业，为中国经济新旧动能转换提供了重要动能。”作为技术创新的主体，中国环保企业在关注国际上环境技术创新趋势的同时，需要不断修炼内功，为企业未来的技术创新发展早做规划和各方面资源储备。

01 环保技术创新的整体方向

环保技术一直以来都是多学科底层技术在环境修复场景下的创新式和集成式应用，深科技底层技术的突飞猛进不断给清洁技术的技术创新带来突破性的灵感以及崭新的切入视角和思考维度。尤其随着清洁技术智能化需求的不断增强，新材料和智能硬件在环保领域的应用已层出不穷。目前一些发达国家在人工智能、纳米新型材料、清洁能源等前沿技术领域均取得了显著的突破，海外的环保技术创新目前也多集中在深科技与传统环保科技的交叉领域。配合我国的环保产业发展趋势，如何将新兴科技与中国环保应用场景高效集成融合将成为我国环保技术创新的重中之重。同时打破各产业之间界限，使环保产业与生物技术、新能源、新型材料、大数据、人工智能等领域协同纵深发展，将真正促进环保技术创新突破瓶颈，加速环保产业的转型和升级。

以水处理行业为例，中国工程院院士曲久辉指出未来水处理行业的核心技术将以生物、材料、信息技术三个维度的融合作为重要发展方向。将成熟环保技术与生物、材料和信息技术交叉融合，能够有效改善并强化污水处理效率，并推动污水处理行业迈向绿色循环经济。目前出现的技术融合形式包括：

1) 生物技术与水处理技术相结合探索新型脱氮除磷工艺

中国工程院院士彭永臻对新型生物脱氮除磷技术的未来发展寄予厚望。目前我国城市污水处理行业普遍存在的难题是污水脱氮除磷和污水厂优化节能。因此一些基于生物技术的改良型工艺例如短程硝化、间歇式循环延时曝气活性污泥法、低温厌氧氨氧化等技术已经日臻成熟。

2) 新材料技术与水处理技术相结合实现高效率膜处理工艺

近年来，纳米陶瓷及高分子新材料方面的技术革新为膜法水处理行业带来了新的增长契机。高性能膜材料可实现高通量、高选择性的污染物分离。有机微孔高分子材料合成方法与传统界面聚合成膜工艺相结合产出的超薄高分子膜性能优异，未来在石油化工行业、水处理与净化、反渗透海水淡化等领域拥有广阔前景。

3) 信息技术与水处理技术相结合发展智慧水务管理

智慧水务作为智慧城市的重要组成之一，是水务运营的发展方向，也是时下的热点之一。智慧水务将借助新一代无线网络、物联网、云计算等信息技术，通过智能传感系统的实时监测，水处理工艺各个环节的数据将被高效收集整合，并用于智能化操作系统的实时模拟和策略制定，从而使水厂运行实现数据化智能化管理。

02 环保技术创新的周期性

环保产业的技术创新在前期需要将技术、人才、市场和资本进行多维资源整合，并结合切实的产业需求痛点和自身市场推广渠道优势，将前期的投入完成高效退出，让所孵化技术可以拥有造血功能，真正为企业自身业务结构调整和核心技术升级注入新活力。

权威水领域市场分析研究中心BlueTech Research和美国工程院院士Glen Daigger联合进行了一项关于欧美技术创新及应用发展周期的研究，并创建了一套水技术应用理论模型(WaTA)。此模型针对水技术创新发展各阶段所需的时间及关键影响因素进行了分析和验证，最终形成一套对未来技术的发展效率及成败进行评判预测的理论框架。研究认为，一项技术从研发到成熟需要经历六个阶段：理论及实验室验证阶段、小试阶段、中试阶段、市场初步应用阶段、市场推广应用阶段和技术成熟阶段。这六个阶段是技术的规模和成熟度不断提升的过程，全程需要44-60年的时间。投入市场前的技术研发阶段通常需要6-8年的时间，从正式投入市场开始(小试)技术将需要11-16年的时间逐渐被新用户了解、尝试并逐渐被市场接受。这个阶段由于市场对新技术还比较陌生，接受程度不够，因此市场增长仍比较缓慢。直到该技术被那些勇于尝试创新技术的企业验证与认可后，行业中较保守企业也开始对技术进行普遍的应用，技术的应用市场将经历12-16年的快速扩张，完成从新兴到成熟的蜕变过程。之后，市场将趋于稳定，通常在15-20年后将被不断更新的新技术所取代。如何根据技术发展趋势和商业化节奏选择目标研发技术，并制定企业相应研发和市场策略，是国内外环保技术型企业共同面对并亟待突破的难题。

03 结语

在中国环保产业的转型阶段，只有不甘于循规蹈矩、不甘于在激烈竞争中随波逐流的环保企业和具有远见的企业家，才能把握住行业未来几年的转型升级黄金期，发展出属于自己的“硬核技术”，掌握自身在环保产业的发展命脉。本篇文章为大家剖析了我国未来环保产业技术升级的大背景以及潜在发展路径，在下一篇文章中，奥科环境将为大家详细阐述中国环保企业可以通过哪些有效途径完成技术上的华丽升级。

参考文献：

O'Callaghan, P., Daigger, G., Adapa, L., & Buisman, C. Development and Application of a Model to Study Water Technology Adoption. Water Environment Research, 90(6), 563-574

原标题：深度解读环保技术创新未来发展趋势（上篇）

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