陈福明：从化工分离到绿色环保，持续产业化技术创新

近日，清研环境科技股份有限公司首席科学家陈福明教授当选俄罗斯工程院“工程生态和资源节约方向”外籍院士。中国水网特此专访了陈福明。随着他的讲述，学生时代的热血与理想，科研时的艰辛与喜悦，以及如今对青年科技工作者的期盼一一展现……

近日，清研环境科技股份有限公司首席科学家陈福明教授当选俄罗斯工程院“工程生态和资源节约方向”外籍院士。此消息一出，引发了行业内的关注和讨论。俄罗斯工程院是具有重要国际学术影响力的科学机构，陈福明的成功当选，不仅是对他技术研发成果的肯定，也是对我国在该领域技术研发实力的认可。

中国水网特此专访了陈福明。随着他的讲述，学生时代的热血与理想，科研时的艰辛与喜悦，以及如今对青年科技工作者的期盼一一展现。在他身上，我们看到了清研环境人对“匠人精神”的最好诠释。

01从化工分离到绿色环保，坚守科技创新的初心

陈福明是文革后第一批参加高考的学生，“77级”这个数字他印象很深刻。特殊的历史背景让他那一代人在成长过程中分外珍惜读书的机会，朴素又强烈的爱国情怀成为影响其择业的关键因素。

“我那时候的梦想是成为一名科学家，为祖国建设‘添砖加瓦’。”陈福明笑着聊起这件事，当然，后来他也真的实现了这个梦想。

陈福明考上了哈尔滨工业大学，被录取到电化学专业。在毕业之际，他成功考取了环境化学专业的研究生，获得了继续深造的机会。

1982年，陈福明成为了教育部第一批公派到日本留学的研究生之一。在东京工业大学学习期间，他的导师研究方向是化工领域，在导师的影响下，陈福明将化工和环境两个方向有机结合，并顺利取得了博士学位。学生时代在化工和环保等领域扎实的学术研究经历为陈福明之后从化工转型环保行业打下了基础。

在日本留学期间，陈福明亲眼见识了当时日本科学技术的发达程度。“在日本尝试了新的技术探索，促使我下定决心回国建设祖国。”陈福明解释道：“虽然当时听着像在说大话，但心里真的是这种想法。”

那时候我国提倡“四个现代化”目标，陈福明是学工科的，所以就奔着“科学技术现代化”的方向努力。1988年，陈福明回国后最先选择的是回母校发光发热，进入了哈尔滨工业大学做了博士后，从事教育和科研工作，专攻环境化学方向。1994年，陈福明又来到清华大学任教，继续深扎化工领域。

两所大学的科研教学经历给了陈福明极大的精神浸润，奠定了他求真务实、自强不息的特质，也让他找到了技术创新这条道路要行进的方向—— “我想将技术落地，把科技成果或新技术运用到实际生产中。” 陈福明谈到。

陈福明没有等待太久，他迎来了一个转折点。

为响应国家号召，加速科技成果产业化的进程，清华大学与深圳市政府创建了深圳清华大学研究院。研究院“以技术带动产业，以产业服务社会”的宗旨为陈福明产业化技术创新提供了平台和机遇，他调来了深圳这个创新氛围浓厚的城市，从事创新技术转化工作。

但当时国内在将高校科研成果接轨市场产品的经验不足，陈福明这一批科研工作者来到深圳清华大学研究院很像是拓荒，一切经验要从头开始积累。但低调务实的特质让陈福明静得下心啃这块“硬骨头”。

在研究院工作期间，陈福明清楚地知道，闭门不能造车，他必须走出实验室，主动了解市场需求。最开始，他从事化工分离方向的研究，之后和团队根据市场需求，在环保、医药与生物能源等领域进行实用性技术开发。当时他们研发的一项医药领域植物高附加值产品分离提纯技术就得到了良好的市场反馈。在这一阶段，陈福明的不少科研成果被成功推向了市场，也潜移默化培养了他对市场的敏锐触觉，并使其积累了丰富的科研成果转化经验。

进入21世纪以来，国家全面加大了水污染治理力度。2002年出台了首个城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），该标准的实施，有力促进了国内城镇污水处理行业的快速发展。陈福明和团队看到了国家水环境治理方向的技术需求，开始向环保方向发力。

当时，陈福明及其团队正在研发推广一项MBR膜分离技术，这项技术效果很好，但很多用户反馈价格贵、操作难、管理难。同时，陈福明预测，我国城镇化速度持续加快，土地资源将十分紧缺，但污水厂占地面积大，若将来城市人口增加，已建成污水厂需要扩建，建设用地必将十分紧张。

于是，陈福明团队在思考如何在保证出水达标的前提下，使污水厂占地更少、成本更低？他们开始聚焦快速污水处理技术，先后探索了快速芬顿、快速气浮与快速生化等处理工艺。在活性污泥法的基础上，他们提出了耦合沉淀矩形气升环流反应器的设想，经过近十年的研究探索，终于成功研发出了RPIR快速生化污水处理技术。

后来，陈福明协助RPIR技术团队的刘淑杰（现为清研环境科技股份有限公司的董事长兼总经理）牵头创办了清研环境。RPIR快速生化污水处理技术已成为了清研环境的核心技术之一，广泛应用在市政污水厂缺地新建、提标扩容、河湖水环境原位修复及控源截污、调蓄池与市政污水联动处理、农村污水处理及高浓度有机废水处理等领域，这是后话。

时任深圳清华大学研究院院长嵇世山（左一）、原常务副院长刘岩（右一）与刘淑杰董事长、陈福明教授合影 

02围绕市场需求，在实践中持续技术创新

要做产业化技术创新，离不开对市场需求的感知。市场的需求在哪里，科研成果的转化方向就在哪里。陈福明能成功转化其技术成果离不开他对市场需求精准的把握。

RPIR快速生化污水处理技术的研发主要是为了解决城市污水处理厂提标扩容的缺地难题，陈福明团队通过将环流反应与沉淀耦合结合为一体，极大地减少了污水的水力停留时间，生化设施总占地面积比常规工艺减少约40%，而运行成本还有所下降。

有了技术就要找项目找市场，可在这个过程中，陈福明和团队又遇到了难题。RPIR技术在初期试验过的项目污水处理量都在几十到几百吨量级，对于更大规模的项目，RPIR技术面临着挑战。

市场有需求，技术研发就得跟上。陈福明带领团队开始思考如何解决这个问题，在MBR技术膜组件拼装的启发下，陈福明决定将RPIR技术设备做成拼装式，装备化的计划也由此开展。这个过程不是一蹴而就的，为了精进技术，陈福明和技术团队根据市场需求和客户的要求，反复推演了工艺和应用场景。

在与市场和客户磨合的过程中，陈福明他们遇到不少五花八门的需求。RPIR在深圳一家豆制品厂的应用情况给他留下了很深刻的印象。这家豆制品厂废水排放量为50吨/日，但排出的废水污染物浓度很高，最要命的是该厂无法提供场地来修建污水处理设施。厂领导在参观了清华大学深圳研究院之后，对RPIR技术产生了兴趣。

陈福明率领团队现场考察后，发现确实没有场地可以新建一套污水处理设备。但陈福明没有放弃，反复琢磨后，他用豆腐厂仅有的一个停车位解决了问题。废水处理后的效果也让客户非常满意，本来废水要排入下水道，但豆制品厂领导一看出水水质很好，就拿来冲地板了，从一定程度上也算实现了中水回用。

陈福明坦言，与客户沟通交流磨合的过程虽然辛苦，但这其实是一个双向的过程，在满足市场及客户需求的过程，也为他推动技术工业迭代创新提供了灵感。比如豆制品厂这个项目就给了他一个很大的启发：原本的RPIR模型机是两边对称的，因为豆制品厂的特殊需求，改成了单边的，效果一样很好，这就意味着污水处理反应沉淀所需的空间是可以灵活搭配的，为后续项目提供了借鉴和启发。 

除了市场外，陈福明也有一颗善于思考生活，从大自然汲取灵感的心，清研环境的T－Bic系列技术就是通过仿生技术获得的灵感。

深圳雨热充沛，有不少榕树生长，深圳清华大学研究院附近就栽种了不少榕树。陈福明在散步时观察到雨水顺着榕树气根流下的现象，从而获得灵感，开发了T－Bic技术。并以T－Bic技术为核心，研发了MAAR（玛珥塔）、RPSR一体机、T－Bic生物净化池、T－Bic生物浮岛等多项产品，这些产品都实现了标准化和模块化，适用于农村、社区、公园、景区等高分散度的污水低成本处理，以及坑塘、湖泊、水库、河流等低污染水体处理。

陈福明和研发团队还结合太阳能技术，让T－Bic系列技术产品实现了“用电自由”，帮助业主节约能源成本，极大地缓解了农村污水处理日常运行费用高的压力。据了解，目前T－Bic系列技术产业化进程比较快，在河南、广东等地的农村都有应用案例，并因其处理效果好、运维成本低廉等优势受到了广泛好评。

03创新技术装备化是实现产业化的关键路径

E20环境平台首席合伙人、北京大学环境学院产学研中心主任傅涛指出，技术产品化水平是产业化水平的标志，产业化是横在技术领域和产业领域的鸿沟，这个鸿沟需要用技术的产品化来填平，必须在产品上谋出路。这一想法与清研环境“以创新技术装备化为路径，以创新装备工艺包为产品，为行业上下游提供高质量价值服务”的战略定位不谋而合。

陈福明同样表示，创新技术装备化在RPIR技术和T－Bic技术迅速实现产业化的道路上发挥了关键作用。装备化最基本的作用就是为技术产品从设计、施工到运营等各个环节都提供了标准，推动了技术产品的产业化。

装备化很重要，但是实现创新技术装备化不是一件简单的事，为此，陈福明率领团队做出了许多思考和创新：

第一，考虑客户的基本需求，保证客户利益。如产品尺寸要适配用户的实际情况，使用要便利，质量要过硬，避免出现频繁维修；

第二，运输要方便。污水处理设备往往很大，但是要方便装备运输的话，产品设计就不能太大，需符合交通运输规则；

第三，制造要方便。装备运输到施工现场是要组装在一起的，如果组装难度大，也会降低客户的满意度。因此，需要在设备结构设计环节就要考虑到装备的合理分解，降低组装难度。由于当时市面上此类产品尚属空白，从业者对如何合理分解装备各部件这一问题普遍缺乏经验。陈福明和团队经历了漫长的摸索，在这一过程中不断咨询材料商、资深工程师等各方的经验，边学习边打样，不断改进工艺，从外观、可用性等各环节逐步优化，最终才形成了一个相对完美的产品。

在装备化过程中，工程放大难题是一个绕不开的问题。陈福明和研发团队做了两个改变：一个是按照标准化和模块化思路，开发出了标准化的RPIR模块，如有需要可以通过叠加模块提高污水处理能力，破解工程放大难题；另外，由于圆形设备在工程放大方面较困难，陈福明团队将RPIR原型机的设备外观改成了矩形，反应沉淀一体化的设计可以很好的解决工程放大难题，并且在和企业合作的工业污水试验中也取得了良好的应用效果。随着装备化模式的不断成熟，RPIR装备化技术产品也在市场中逐步获得更多认可，应用场景也从工业污水领域逐步应用至市政污水和村镇污水领域中，取得了良好的规模化效应。

04技术创新永无止境

自“双碳”目标提出后，如何节约污水处理成本，降低能耗，实现减碳、绿色的发展方式成为污水处理行业思考的重点之一。习总书记也在二十大报告中再次强调了碳达峰与碳中和的重要性。

随着我国城镇化建设速度加快，导致城市建设用地非常紧张。污水厂改扩建项目的建设用地难以满足的情况时有发生，这对污水处理行业技术的研发提出了较大挑战。

综合上述因素，陈福明认为，污水处理技术应当从过去的粗放型发展模式向节约土地资源、低碳节能、资源化等方向转变。清研环境作为一家上市公司，主打的RPIR技术和T-Bic技术都符合“双碳”目标的要求，但是要支撑企业不断向前发展绝不能止步于此，未来清研环境的技术研发方向将围绕降低成本与减污降碳展开。

清研环境已布局组建了由陈福明主持工作的清研环境研究院，下设创新技术研究所、中间试验研究所和创新产品研究所，三个研究所的负责人全部为清华大学的青年博士或博士后人才。清研环境将继续围绕快速反应与快速分离等快速污水处理技术进行攻关，将一些新的科学原理、新的功能材料有效地运用到污水处理中。目前清研环境在这方面也布局了一些技术，T-Bic系列技术就是围绕快速污水处理技术展开的新探索、新实践。

技术创新永无止境，任何解决方案都不是最优解，总会有新的技术问世，去覆盖、去迭代，促进行业的发展与社会的进步。习总书记则说过“国家科技创新力的根本源泉在于人”。作为清研环境技术创新的灵魂人物，陈福明全身心投入到产业化技术创新的同时，也在思考人才传承与创新的关键。

在采访中，他也提出了对年轻一代的期许:

1、技术人员既要“闭门思过”，审慎看待技术产品，要明确产品的问题所在，要想办法解决产品的不足；也要利用好“他山之石”，多观察学习别人乃至其他行业的成功经验和思路做法。

2、技术人员要做到“异想天开”，要善于联想，发散思维，在生活和工作中看到与自己专业不相关的东西也能得到灵感，运用到技术创新中；也要学会“举一反三”，研发出一项技术，是否可以以此为核心，启发更多技术灵感。研究人员目光也不能局限在环保行业里，也要了解其他行业的新事物、新热点，善于联想和发散思维，学会观察、吸纳和借鉴。

3、年轻的科技工作者，不要只围绕学术研究打转，要躬身入局，重视市场，要亲身到项目现场去观察、了解自己的研发成果在实际应用中究竟是什么情况。如果有兴趣和信心，还可以勇敢迈出脚步，亲自组建经营产业化公司，不要让自己的科研成果止步在纸面上。

在多年来如一日的技术创新研发道路上，陈福明始终用自己的实际行动书写着他对创新卓越、知行合一的理解。在陈福明身上，我们看到了清研环境人对技术创新的执着以及对技术研发的热爱和坚持。“一切过往，皆为序章；所有未来，皆是可期。”在清研环境上市答谢会上，陈福明曾这样说道。对于他来讲，一切荣誉皆是序章，未来他还将与董事长刘淑杰一起带领清研环境人继续突破和奋进。

编辑：李丹