圣禹排水 —— 从“治水”走向“智水”

企业简介

武汉圣禹排水系统有限公司（简称圣禹排水、圣禹）成立于 2014年，是一家从事城市智慧排水系统、水环境治理技术研发及智能装备制造的高新技术企业，为城市水环境治理提供研发、设计、建设、咨询和运营服务，是中国城市水环境治理技术的领航企业。公司于 2016 年被首次认定为高新技术企业，2020 年被评为湖北省支柱产业细分领域隐形冠军企业，2021 年被评为湖北省专精特新“小巨人”企业。

口述人简介

// 本篇根据李习洪 2021 年 11 月 8 日的口述进行整理。 //

李习洪，大禹阀门创始人，武汉圣禹排水系统有限公司董事长，高级经济师，住建部《城市黑臭水体整治——排水口、管道及检查井治理技术指南》编制专家、评审专家。荣获武汉经济技术开发区“车谷英才”“先进生产工作者”“制造业创新拔尖人才”等称号。

一、靠研发差异技术起家

做中国顶尖阀门

我 1980 年就读于湖北荆门师范学校，毕业后曾在荆门市团林中学任教，工作期间获得了“荆门市教学竞赛”第一名、“湖北省教学竞赛”一等奖、荆门市优秀党员、荆门市劳模、全国优秀教师等荣誉称号。工作期间我申请到原湖北工学院机械专业进修的机会，后又于 1992 年至 1996 年到上海交通大学经济管理与决策科学系学习，获经济学学士学位。在上海学习期间，我先后在上海一家台资企业和一家以色列企业工作，这两家企业都是当时世界顶尖的阀门企业。因为有扎实的理工科背景和从事教育行业的良好沟通能力，在这两家企业工作时，我的销售业绩每年都是第一名。20 世纪 90 年代，中国阀门企业的技术远远落后于世界先进企业，而我却发现这正是很好的创业时机。在世界顶尖阀门企业工作让我有机会学习到了世界先进的阀门生产技术与营销模式，那时强烈的创业欲望使我想创建一家中国顶尖的阀门企业，坚信“国外企业能够做到的事情，我们中国企业也能做到”，这是我的创业初衷。1998 年年底我凑了 50 万元，创办了自己的第一家企业——大禹阀门。

初创时我非常注重市场调研。

我发现当时国内阀门企业几乎无人涉足水力控制阀，于是确定了“寻找差异化的市场定位、走差异化发展的道路”来开发新产品。在三峡工程中，不同的系统和位置需要不同的雨淋报警阀，在产品规格和质量上都有很高要求，国内当时仅能生产一种 100 厘米口径规格的阀门，而能提供多种规格产品的几家国外阀门公司价格都非常高。当时我就思考能不能把我们的产品打入三峡？我们用了两年时间研发出了符合三峡要求的产品，这些产品经过了国家检测实验，并在一些水利项目中进行实际应用，都取得了良好的效果，得到了广泛的认可。2001 年我们参与了三峡工程投标并以高性价比从美国和以色列公司手中夺得了整个三峡工程的报警阀门项目，成为当时为三峡工程提供阀门的唯一的中国制造企业。这个项目占了整个三峡工程中阀门项目的 25%，也给我们大禹阀门带来了 1000 万元的销售收入，这个项目的成功不仅为我们带来了丰厚的利润，也让大禹阀门进入了一个快速发展阶段。

三峡工程项目的成功让我深刻认识到走差异化发展道路是中小科技型企业的生存之道。只有创新，企业才能发展，才能超越。此后，我们对钢铁行业进行调研，研究适合钢铁行业发展用的阀门；我们对火电站行业进行调研，研究适合火电站的阀门；我们对水电站行业进行调研，研究适合水电站的阀门；我们对南水北调工程进行调研，研究适合长距离输水的阀门。我们抢占了国内几乎所有的大型电站、钢铁厂、石化等行业及南水北调等一批国家重点工程，每进入一个行业，都能研发出一款拳头产品。

2005 年，我们开始进军欧美等发达国家市场。通过跟国外企业合作，我们的产品逐步进入了美国、英国、法国、澳大利亚以及中东市场。

国际市场的标准高、难度大，但我们大禹就是要用国际市场的要求倒逼自己在质量、管理方面上一个新台阶，向国际一流的阀门企业看齐。

能在短时间内解决技术难题，走差异化技术发展之路，得益于我们对技术研发的重视，企业每年都会投入大量经费用于新产品的研发。到目前为止，大禹阀门已先后获得 130 多项阀门专利技术，是国内阀门行业拥有自主知识产权最多的企业之一。这些特有技术的专利保护，成为大禹阀门的制胜法宝，使大禹阀门在市场竞争中处于优势地位，在很多领域我们都是行业的领导者。大禹阀门技术研发的精髓是“找出行业问题本质，做正确的事情”。只要看到这个行业有问题需要解决，我就坚信是绝对不容错过的机会，其中最关键的是要能找到解决问题的本质。比如长距离调水中的水锤 [1] 问题，我们不仅仅从水锤理论上进行研究，还要从水锤产生的机理上进行系统研究，从根本上让我们的产品解决水锤造成的破坏。现在在长距离调水方面，大禹阀门的技术已达到国内领先水平。

大禹阀门从 1998 年创建到现在，从中国 2000 多家阀门企业里杀出重围，已经成为国内阀门行业的知名品牌，现在综合实力位居行业前三，年产值达 3 亿多元。我们超越了很多老牌的阀门企业，包括一些国外企业。中国改革开放把中国阀门行业带入到了世界舞台，让我们大禹阀门有了突飞猛进的发展，使我们和国外优秀阀门企业能站在同一制造水平线上。作为这个行业的从业者，我可以非常自豪地说，大禹阀门没有给中国丢脸，我们已追赶上了欧美的一些顶尖阀门企业。

二、进军排水领域

解决中国城市水环境问题

创业 20 多年，我几乎都是在和水打交道。近年来，工业城镇化发展给中国带来的水环境污染问题日益严重，中国大中小城市都不同程度地面临水环境污染治理的难题，国家投入巨资却收效甚微。这使我产生了强烈的使命感和责任感，在中国需要水环境治理技术的时候，我们应该担起这个责任。

2011 年，我们开始系统化地研究中国水环境治理问题，我带着研发团队在国内许多大城市如深圳、珠海、广州、武汉、北京和上海等地开展调研。我们在深圳考察观澜河治理时发现，项目前后投资 50 多亿元，可治理完后还是一条臭水沟。之后我们也请教了很多国内环境专家，可始终没能找到中国水环境污染问题久治不愈的根本原因。在国内找不到解决办法的情况下，2011 年我们开始考察亚洲其他国家和地区，如日本、韩国、新加坡及中国香港地区，随后又考察了整个北美和欧洲，跑遍了全球治水已经成功的国家，了解到它们的城市水环境治理也都经历了一个漫长的过程，这使我更加坚定了要彻底改善中国城市水环境的决心。

在考察中，我们发现德国和美国的治水技术最为先进成熟，就在这两个国家设立了科研中心，从理念、设计、制造、运行维护等方面对美国和德国的水环境治理历程和经验展开了为期三年的系统性研究，并聘请国外专家担任顾问，力求掌握最先进的核心技术。2014 年，我回国成立了武汉圣禹排水系统有限公司，专注研究中国城市水环境治理的解决方案。

圣禹可以说是我的第二次创业。

2015 年，我们运用在欧美所学习到的技术和模式在厦门做了一个试点项目，结果却是失败的。这次失败提醒了我们，中国的城市水环境与国外千差万别，照本宣科治水，很可能水土不服。我们的国情与美国、德国都不一样，我们的人口密度是欧美国家城市人口密度的 25 倍。中国幅员辽阔，雨情不一样，东、西部和南、北方降雨特点更是差异巨大。另外，我们的城市居民生活习惯也不一样。在人文环境、人口密度和雨情都有差异的综合背景下，我们国家的黑臭水体 [2] 治理难度和复杂程度远超其他任何国家，因此我们必须找到适合中国国情的城市水环境治理解决方案。

2015 年我们成立了圣禹水环境治理研究院，研究中国的水环境应该如何科学地治理才能确保长治久清。中国先后经历了三代排水系统。改革开放前，中国基本上使用的是第一代直排合流制排水系统 [3]，工业废水、生活污水和初期雨水直排，导致自然水体被严重污染。为了解决污水直排的问题，改革开放后，中国开始大范围兴建污水处理厂，增加截流井，把旱流污水截流到污水处理厂。但雨季时，大量的雨水混合着污水从合流管末端的排口溢流，污染自然水体，这就是第二代截流合流制排水系统 [4]。一根管解决不了问题，就想到建设两根管，到了世纪之交，新建道路和城区开始实行第三代雨污分流制排水系统 [5]。但初期雨水会将空气和地面污染物带入雨水管道，部分生活污水也会混入其中，最终排入河道，因此雨污分流制也无法彻底阻断污染。前三代排水系统都没有从根本上解决工业废水、生活污水和初期雨水进入自然水体的问题。很多人说水环境污染治理就是建污水处理厂，其实中国已经建设了全球最多的污水处理厂，拥有全世界最大的污水处理规模，但自然水体却越来越脏。究其根源，问题其实是出在了排水管网上，而不是污水处理厂。圣禹的智能截污调蓄系统是在吸收美国 LID[6] 环境治理技术和德国调蓄技术的基础上，联合中国环境科学研究院水生态环境研究所展开了针对中国城市水环境治理技术的研究，根据中国的降雨特点、人文特点和人口密度特点，结合排水系统现状，率先提出了以第四代排水系统——清污分流为核心的城市水环境综合治理系统解决方案。

第四代排水系统——清污分流是集方案设计、智能精准截污系统构建、原位水生态系统构建和源网厂河（湖）一体化智慧运维四位于一体的综合性系统。该系统既能实现清水与污水的分流，保证污水全收集，又能保障城市防洪排涝安全，还能恢复自然水体生态功能，美化城市生态环境，是实现城市和流域水生态文明的必要手段。这里的“清水”是指较干净的中后期雨水、河（湖）水、地下水和山泉溪水，而“污水”是工业废水、生活污水和初期雨水的统称。清污分流系统解决方案是在现有排水管网的基础上进行升级改造，其核心是智能分流、精准截污、削峰调蓄和智慧水务，实现真正的清污分流。这样一方面提高了污水处理厂的进水浓度，保障了污水处理厂的高效运行；另一方面将进入自然水体的污染物控制在自然水体能够自我消纳的可承受范围之内，从而实现自然水体的长治久清。第四代排水系统——清污分流就是最适合中国国情的、最行之有效的水环境治理中国解决方案。

三、汤湖，中国一个真正意义上

治理好的城中湖

圣禹经过多年坚持不懈地研发探索和实践总结，于 2018 年形成了第四代排水系统——清污分流的完整技术体系，从而为中国找到了解决水环境问题的钥匙。

在这之前，中国的水环境治理应该说大部分是失败的。我举两个例子：

一个案例是滇池治理从 25 年前就开始了，经过了 5 个“五年计划”，静态投资超过 600 亿元，换算成现在的市值，相当于至少投入了 3000 亿元来治理。它每年花 10 个亿用调水的方式来冲洗，实际上是转移污染，一方面浪费了大量的资金，另一方面没有解决根本问题，因为它的解决方案是错的，所以滇池至今没有完全治理好，面临着重新治理的问题。

另一个案例是巢湖、太湖的治理，中国二十多年前就开始对巢湖、太湖进行治理，但直到现在仍然没有取得预期的效果。

2019年，为了迎接武汉第七届世界军人运动会，圣禹接下了治理汤湖[7]的重任。汤湖周边区域排水系统为雨污分流制，管网错接、混接情况严重。汤湖沿岸一共有 14 个排口，晴天污水直排和雨天面源污染情况严重，同时排口还存在湖水倒灌的现象，治理前水质为地表水劣 V 类标准 [8]。

我们利用圣禹创新研发的第四代排水系统——清污分流系统解决方案，仅仅用了 6 个月时间，到军运会开幕之前，就让汤湖摆脱了黑臭的帽子，项目完工后仅 3 个月，汤湖水质就整体提升为地表水 IV 类标准 [9]。汤湖流域综合治理工程是全国第一个不转移污染源、不用调水、不用清水补源的大型湖泊治理成功案例，也是全国第一个修复面积在 100 万平方米以上的湖泊生态修复工程。

在经历了武汉雨季的考验后，汤湖不仅没有返黑返臭，水质还愈加良好。目前汤湖的水质稳定在地表水 III 类标准 [10]，水草覆盖率达 60% 以上，全湖清澈见底，已经形成了“草型清水常态”水体，真正实现了有草有鱼的长治久清。汤湖公园作为武汉经开区的第一座市级公园，又恢复了碧波万顷、水草丰美、野鸭成群、游人如织的美好景象。

武汉经济技术开发区除汤湖之外的 23 个湖泊也都采用了圣禹的这套治理体系，经过一年多的治理，全都取得了非常好的效果。可以说，武汉经济技术开发区已经走在了中国水环境治理的最前沿，取得的效果最好，是全国唯一一个在短时间内解决水环境污染的区级成功案例。

2021 年，武汉汤湖流域水环境综合治理工程获得了水环境联盟“2021 年水环境治理优秀工程案例奖”。

四、圣禹，唯一一家敢于承诺

对水质结果负责的企业

我们希望扮演“终极责任人”的角色，一劳永逸地解决问题。

在城市水环境治理研究和实践中，圣禹完善了以第四代排水系统——清污分流为核心的综合治理系统解决方案，并树立了技术和机制双“四位一体”的城市水环境治理体系。“技术四位一体”是指以清污分流为引领的方案设计、构建实现清污分流的城市排水系统、构建原位水生态系统和构建实现清污分流的智慧排水运维平台四位于一体的技术体系。“机制四位一体”是指方案设计、智能装备、施工、运维都要在清污分流理念的指引下，由一个有技术实力的主体来主导完成影响水质的环节，即：方案设计、城市清污分流排水系统构建、水生态构建、智慧运维平台构建和智慧运维，从而由这个主体对水质结果负责的机制。有别于传统水环境治理的专业分包制，圣禹对项目进行整体统筹、统一管理和成本优化，这样的优势是权责主体清晰，更有利于达成水环境治理的目标。我们认为，只有做到技术上的四位一体和机制上的四位一体，才能使水环境达到长治久清，真正实现水生态文明。

清污分流综合治理系统解决方案被生态环境部和住建部直属的行业协会——中国水协评价为投资低效果好，解决了中国的城市水环境问题，值得广泛推广。2021 年 5 月，中国水协在武汉成功召开了城市排水及污水处理系统提质增效技术交流座谈会，全国 36 个重点城市相关部门领导和行业专家参加。与会的百余位专家参观了我们治理的汤湖以后，对圣禹提出的第四代排水系统——清污分流以及四位一体的治理体系表示赞赏和认可，并对汤湖的治理成效给予了高度肯定。在这次会议上，圣禹清污分流技术体系和理念被列入了会议的“武汉共识”：圣禹的治水理念、技术和经验非常值得学习和推广，中国水协要用三年的时间推广圣禹的清污分流技术体系，并在全国进行城市水环境治理的机制改革。

历时近十载，圣禹在全国 70 多个城市参与和治理了近 400 项水环境综合治理项目都非常成功，成为国内有效整治城市水环境的中坚力量。我们对全面运用清污分流技术体系治理的项目，承诺“水治不好，不收一分钱”。圣禹是业界第一家，也是唯一一家敢于承诺对水质结果负责的企业，圣禹品牌也因此成为国内专业治理城市水环境的代名词。

五、企业使命：用科技改变水环境

从成立至今，圣禹在研发上投入的资金已超亿元，现拥有包括德国顶级水环境专家、美国 LID 专家等在内的 100 多人的研发团队，中国排水行业顶级专家任南琪院士也在圣禹设立了院士工作站。我们还与中国环境科学研究院、哈尔滨工业大学等多家科研院所及高校签订了战略合作协议，在城市水环境治理技术研发以及智慧排水等领域进行深度合作。圣禹还独立承担了国家重点研发计划“科技助力经济 2020”项目，核心技术和产品通过了水利部的鉴定，并被水利部评价为“填补了国内水环境治理领域的多项空白、达到了国内领先水平。”据国家知识产权局专利局统计，城市排水系统全球专利申请中，圣禹以 701 件排名第一。

截至2021年11月，圣禹已经申请了 1198 项排水行业专利技术，占细分领域的 90% 以上，成为名副其实的治水“专利大王”。我们还先后参与了住房和城乡建设部颁布的《城市黑臭水体整治——排水口、管道及检查井治理技术指南》等行业技术指南、行业规程 10 余项。

圣禹的企业使命是用科技改变水环境，愿景是成为城市排水系统和水系的世界级专业医生、智慧管家。圣禹是以科研立企的一个公司，也会坚定不移地走科研兴企的路子。我们始终认为科技是第一生产力，所以圣禹始终保持着城市水环境治理技术领航企业的地位，全公司上下都有信心将圣禹打造成世界一流的水环境治理公司，为中国水生态文明建设保驾护航！

撰稿人：李静

[1] 是在突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波，就像锤子敲打一样，所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力很大，从而破坏阀门和水泵。

[2]是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味的水体的统称。

[3] 是将生活污水，工业废水和雨水混合在同一管道内排放的排水系统，特点是投资省、污染大、无污水处理厂。

[4]是在进河流前设置截流干管，当雨量小时雨水和污水通过截流干管都进入污水处理厂，当降雨量大时，超出管道负荷的雨污混合水通过溢流管溢入河中排走。

[5] 是指将雨水和污水分开，各用一条管道输送，进行排放或后续处理的排污方式。

[6] 全称是 Low Impact Development，是 20 世纪 90 年代末发展起的暴雨管理和面源污染处理技术，旨在通过分散的、小规模的源头控制来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制，使开发地区尽量接近于自然的水文循环。

[7]汤湖位于武汉经开区，流域面积 6.15km2，水域面积 1.05km2，容积 156.2 万 m3，岸线长度 6.57km，平均水深 1.8m。

[8]地表水劣Ⅴ类标准，污染程度超过 V 类的水。Ⅴ类（五类地表水） 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

[9] 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。

[10]主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。