环保设备发展的创新思维分析及展望

环保设备发展的创新思维分析及展望

吕道高1 ,张丽君2

1 青岛艾沃环保科技有限公司 山东青岛 266000

2 山东艾舟工程科技有限公司 山东烟台 264000

摘要：众所周知，人们的生活离不开创新，它是社会发展的推动力。对于人类的环保事业，也是如此。在严峻的环境污染背景下，中国的环保产业正处于一个迅速发展期，绿色发展成为主流趋势，通过必要的创新，对现有的环保设备进行适应性技术革新，控制环境污染，改善环境质量，并且通过飞速发展的新技术与环保理念结合，推进中国环保进程。

关键词：环保设备发展；创新思维；展望

中国环保事业正在冉冉升起，但在环保设备创新方面仍有局限和不足之处，发展空间巨大，在环保设备发展史上有许多创新思维和方式值得借鉴，通过对多种思维方法和传统技术进行优化组合，衍生出现有的环保技术和设备，在未成熟的环保领域有很强的借鉴意义。基于此，文章主要分析了环保设备发展的创新思维及展望。

1环保设备应用现状

环保设备的应用已有多年历史，环保产业属于成长性行业，国内处于市场化早期阶段，未来将持续高速发展。环保设备必须不断进行创新，才能立于不败之地，于内部而言，最重要的当属研究工作，只有以技术为支撑，设备才能符合现代的发展需求。就外部来看，重视新型环保设备的引进、关注相关经验等工作的重要性不言而喻。最终，在内外层面的良好作用下，环保水平将显著提升，且大有平稳发展之势。新时期下，环保设备的应用范围愈加广泛，对于空气污染治理、工业污水处理等方面都具有显著功效。国内的技术、设备主要依赖于进口，因而面临着诸多挑战。为发挥环保设备的最大效益，必须加大投资力度，制定设备成套及单机出口的远大计划。但就现实来看，环保技术的应用并不成熟，与发达国家相比差距明显，甚至成为阻碍上述工作整体进程的绊脚石。总的来说，当下国内的环保产业有规模小、结构不合理、技术含量低及经济效益不明显等特征。主要原因是技术水平低、缺少科研投入和研发能力不足所导致。对此，若想优化环保设备的设计，需在明确发展现状的前提下，多思考优化设计的可行性。随着科技发展进程的不断深入，环保设备设计也将面临新挑战，相关要求将愈加严苛，对此，只有从革新环保设备设计层面出发，适时引进并激发出先进技术的优势，才能推动环保设备不断朝新方向前行。有关部门早已指出环保的重要性，更将低碳环保视为影响发展的决定性因素，于民生而言意义重大。总体来说，保护环境不仅可体现出以人为本理念，也是企业得以生存的长久之道。但就国内的现状来看，环境污染问题日益严峻，对此只有从源头出发、重视合理开发资源及普及环保设备，才能减少废弃物的产生，进而为实现可持续发展铺垫基础。

2创新思维在环保发展中的应用及展望

2.1活性污泥法的诞生

1882年，SMITHA进行了向污水中鼓入空气的试验，这是人类历史上曝气处理的最初尝试。1884年，DUPRE和DIDBIN对污水污泥混合液进行了振荡曝气试验。1912年，英国的CLARK和GAGE进行了曝气处理污水的间歇性试验，发现污水的水质改善并伴随污泥的产生，而试验残留的污泥用于接下来的污水处理效果更好，并称之为“活性污泥”。经过30年，活性污泥才被人所知。在这个过程中，各位科学家做出的大胆尝试和创新是值得总结的。在19世纪的欧洲，工业化推动贸易的发展，但同时带去了霍乱，意识到水处理的重要性后，逐渐形成了3种主流的处理技术：化学沉淀、灌溉和过滤，并没有活性污泥法的踪迹，而SMITHA的创新性试验和成功，是突破性思维的具体应用，打开了探索活性污泥处理水的新世纪。创新思维是建立在新技术和新发明的产品应用与推广上，强调其社会和经济效益的一种再生性思维。在SMITHA创造性试验的启发下，DUPRE等合理利用创新思维对活性污泥法进行改良。创新思维是实践中想法的应用和新事物的实施，需要对原有传统进行批判、破坏甚至颠覆。CLARK和GAGE没有把出现的浑浊物扔掉，反而观察总结了它对污水的处理能力，从而发现了活性污泥的存在和意义。

2.2除尘器

颗粒污染物的控制，实质上是固气分离的问题。解决物理上空间分离的矛盾，需要找到两者的差异点，在解决物理矛盾后，又需要着手于效率问题：除尘器原理分为机械力和电力2大类。机械式中，又分干式和湿式，重力、离心力和惯性除尘器是干式的3种主要应用。重力除尘器结构简单，能耗低，而后来的电力和磁力依托外力，加速了颗粒物被捕捉的过程。其中的思维联结是创造性思维产生作用的基础，也可以说这是聚合思维和发散思维共同作用的结果。在进行发散思维的思路拓展之后，需要聚合思维进行理性思考，找准思路，将多余的信息排除出去，不仅达到了对问题的全面考察，还可以得出最有实际应用价值的结果。综合来说，引力场、电力场、磁力场这3大力场在除尘器中均有广泛应用，物理和机械的结合满足了除尘器的功能需要，并且在双方科技进展中，除尘器的性能也迈上新台阶，反之，若一方出现创新短板，技术停滞不前，除尘器的发展也会因此受到制约。

2.3厌氧生物处理设备的改进

1896年，第一座处理生活污水的厌氧反应器在英国建成，到20世纪40年代，厌氧消化池在英美等国家发展迅猛，澳大利亚创新出了连续搅拌的厌氧消化池，大大改善了污泥和污水的接触不良问题。这次创新是在思路不变的基础上解决问题，连续搅拌虽然提高了能耗，但是在提升接触效率方面是非常有效的，属于优化式的创新思维。此时的厌氧消化池效率还存在一个很大的阻碍——反应器内污泥浓度低，反应器内污泥在处理水排放中也被废弃，导致细胞停留时间（SRT）等于水力停留时间（HRT），之前污水培养的活性污泥被浪费，反应器容积也较大。20世纪50年代中期诞生的厌氧接触工艺解决了这一问题，大大增加了反应器内厌氧污泥的浓度，首次实现了SRT大于HRT，显著提升了反应器的负荷率和处理效率。污泥回收再利用也增加了水质的稳定性和抗冲击性，与CLARK等的创新思维有一定相似之处。随着生物发酵技术的发展，基于微生物固定化原理提高反应器中微生物浓度的高效厌氧反应器得以发展。20世纪60年代末期，YOUNG和MCCARTY首次提出结构原理，类似于好氧生物滤池的厌氧生物滤池（简称AF），在反应器内部填充可以附着微生物的生物膜载体，制成生物滤床，进一步提高处理效率。创新思维是一种优化组合多种方式来取得新成果的综合思维，是思维主体在自身具有的知识、经验的实践基础上，伴随着思维方式的变革提出新的理论、观点和想法的思维过程。在对反应器结构改进的同时，也是抽象思维的实际应用，将生物处理的本质属性抽象出来，再辅以更加合适的作用条件，达到提高污染物去除效率的效果。UASB作为废水厌氧处理的最大突破，是废水厌氧处理历史上的一座里程碑，改变了传统的思考方向，是逆向思维的实际运用，从事物的对立面出发——污水从下部流入，增强了接触的同时建成有效的三相分离器，推动了一系列新型厌氧反应器的发展和推广，HRT不断缩短。

3结语

综上所述，环保设备是集合多方因素形成的对环境保护至关重要的一方，其中因素的进展缓慢或停滞都会成为发展短板，制约总体布局。在未来的发展中，环保设备的创新将结合发散与收敛、横向与纵向、正向与逆向的思维创新方式，联合飞速发展的高新技术领域，打造祖国的碧水蓝天。

参考文献

[1]刘帅男.环保设备设计优化及新技术采用[J].中国设备工程，2021，（02）：120-121.

[2]张宏伟.环保设备优化设计与新技术采用[J].绿色环保建材，2019，（09）：73-74.

[3]姚胜红.环保设备设计优化及新技术采用分析[J].建材与装饰，2019，（22）：247-248.