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中經看常州隱形冠軍|美淼環保創新引領中國分布式水處理行業發展


聚合氯化鋁生產車間

  天山腳下,風光優美,新疆西部的阿克蘇柯坪縣素有“駱駝之鄉”“杏子之鄉”的美譽。然而村民長期飲用苦咸水,導致牙齒發黃,頭發稀少,長期飽受其苦。

  2018年,由江蘇美淼環保科技有限公司規劃建設的分布式水處理裝備Muise Robot在村里投入使用,今年8月正式通過中央扶貧督查組驗收。省去挖溝、打井、建池等繁復的工程建設,占地約100平方米、日產水量達到240噸,干凈的直飲水通過管道直接流入村民家中,為全村400多戶家庭、2400余人口提供了安全的飲用水。

  目前,美淼環保已在全國累計服務320萬個家庭、15000多個機關企事業單位、1000多個農村水站和200多個部隊營房,是我國分布式水處理行業領軍企業。

  拓荒國內分布式水處理市場

  2008年,江蘇美淼環保科技有限公司總經理沈敏,離開供職六年的日本富士通環境信息化研究所,選擇回國創業。

  “身邊許多親朋好友還在尋找和等待出國的機會,我卻選擇回國創業、從‘零’開始,成就自己的一番事業。”當時已是高級工程師的沈敏說。

  回國后的沈敏很快在市場大潮中嗅到了商機,基于多年在日工作經歷所形成的強大產品開發能力,他把目光鎖定在飲水安全領域,決定從“水”上下功夫,在水處理產業做文章。

  水處理按照應用領域可以分為集中式與分布式兩大類,市政管網是典型的集中式水處理工程,是主要由政府提供的一種公共服務,在國內發展較為成熟。

  “相比之下,在市場管網延伸不到的農村和山區、牧區、島礁、部隊營房等偏遠散地區,普遍存在飲水難題,市場仍處于萌芽期。”沈敏說,“這些地區安全飲水的需求旺盛但技術條件有限、政策關注度低,受益人口少,市場價值和社會價值亟待挖掘。”

  沈敏在鎖定水產業后,于常州科教城創辦了江蘇美淼環保科技有限公司,成為國內最早布局“分布式水處理”細分領域的企業之一。

  當時,3M、陶氏、旭化成等國際知名涉水設備公司紛紛在中國尋找合格的代工生產(OEM)企業,但在該細分領域,符合國際生產條件和技術標準的企業寥寥無幾。

  “水處理產業涉及領域專業、準入門檻高,企業要把握機遇,掌握核心材料和關鍵技術是‘制勝’關鍵。”沈敏說。

  他先后走訪清華大學、中科院、南京工業大學、東華大學等科研院所,向國內水處理領域專家請教經驗,尋找創新技術的突破口,積極招攬政產學研各界人才。2009年,沈敏結識國內水領域頂尖專家、國家水科院水資源所王浩院士,雙方在理念和追求上不謀而合,決定共同攻堅水資源信息化等關鍵技術。

  為進一步增強生產能力,追趕國際標準,美淼引進全套智能信息化生產設備,2014年又投資2億元開工建設企業研發制造中心。

  創辦至今10余年來,美淼從初創期的3名研發人員,到如今擁有一支包括院士、博士和高級工程師等各類研發人員的200多人研發團隊,企業多類產品系列均為自主研發,市場占有率遙遙領先于國內同類企業。

  創立分布式水處理的中國方案

  大范圍的集中式供排水可以通過建設水廠等工程途徑來解決,但是山區、農村、島礁等擁有分散人口的地區,一方面自然條件差、水質差異性大,安全飲水的需求迫切,另一方面如果建設集中式供排水工程,不僅建設成本高,而且一旦運維管理不到位、不規范,還會造成水質二次污染。

  經過廣泛的調研論證和艱難的技術攻關,美淼開創性地提出了分布式水處理的中國方案,在行業內首次提出“工程設備化、設備模塊化、模塊自主化、信息物聯化”解決方案,顛覆傳統的工程建設思維,提供管理便捷、操作簡單、自動化程度高的水處理成套裝備,解決偏遠、分散地區的飲水問題。

  “運用‘產品化’思路解決分散地區水處理問題在行業內是一次創新嘗試,相對于工程建設,提供產品化的水處理設備,能夠降低門檻、節省成本,對技術和產品的要求也更高。”沈敏說。

  最初兩年,沈敏帶領團隊在全國各地尋找項目落點,一年中大部分時間都在農村、西部山區或者南部島礁等偏遠散地區出差,終于在2014年找到了突破口——西部農村改水市場。

  2014年2月,新疆提出投資4.6億元解決60萬農村居民和8萬農村學校師生的飲水安全問題,計劃實施新疆“十三五”農村飲水安全工程規劃,啟動建設30個縣級水質檢測中心。美淼抓住機會,提出針對性解決方案。

  “西部農村改水項目不僅是市場化業務,更是一項惠民工程,我們要提供方案設計、核心技術、水處理設備、后期運維管護等全流程服務,這是對企業的一大挑戰。”沈敏說。

  美淼迅速在當地投資成立新疆艾美環保科技有限公司,組成專業團隊,在短時間內完成水質檢測、模塊設計組合、設備組裝生產等復雜任務,根據當地獨特自然環境和社會條件,自主研發了一體式集成化智能農村水處理設備,至今保持安全運行。

  設備采用集成化、模塊化設計,避免復雜長期的現場施工,也降低了運輸和安裝成本。太陽能供電系統則充分利用西部地區豐富光照資源,降低制水成本,減輕農村供電壓力。

  西部農村地區缺乏運維管護專業人員,美淼創造性開發出智能物聯網在線監測系統,使用物聯網傳輸數據,無需人工現場監測,在電腦面前就可以觀察設備運行及出水水質情況。

  “我們針對不同類型水質問題開發出具有不同功能的水處理模塊,再根據當地獨特的飲水問題,將不同功能模塊自主搭配組合成定制化成套裝備,達到‘因地治水’,大幅減少單個項目的建設成本和時間,實現‘建得起、用得起、管得了’。”美淼相關技術負責人介紹說。

  新疆農村改水項目的順利完成,幫助美淼贏得了打開市場大門的鑰匙,來自全國各地的合作項目紛至沓來。

  在重慶云陽縣,美淼采用陶瓷膜水處理技術解決了當地地表水濁度超標問題。在河南蘭考縣,一套日產水量120噸的中型安全飲水處理設備,能夠同時解決深井水氟離子、鈉離子和濁度超標三重難題。在河南省平頂山雙廟村,美淼以公益慈善的方式對村子所在貧困縣進行全面飲水改造,解決了1500余村民的飲水難題。

  截至目前,美淼已在全國累計服務了320萬個家庭,15000多個機關企事業單位,1000多個農村水站,200多個部隊營房,在全國建立了1500多個水質監測點,尤其在國家較偏遠的7個省份建立了服務網點,解決了當地的安全飲水問題。

  攻堅核心技術 引領行業發展

  一個外形酷似黑膠唱片的水處理膜片,面積大約3.8平方米,重量很輕,外觀并不起眼。由24片同類膜片疊加組成的水處理模塊,卻有著高效的水凈化功能,過濾精度可達到0.05—0.1微米的超濾級別,整體脫鹽率高于85%,產水率超出75%。

  這是美淼自主研發的石墨烯基膜電容電吸附模塊(MCDI),將離子交換膜和石墨烯新材料引入電容電吸附技術(CDI),使鹽離子定向移動更加規律,電極表面形成的雙電層面積更多更穩定,解決了CDI技術極板濃差極化、容易結垢、離子去除率低等技術難題。

  長期以來,水處理領域核心技術被美國GE、陶氏,日本旭化成等國際老牌企業壟斷,國內企業生產水處理設備不得不從國外購買相關技術和核心材料,不僅生產成本高,在產品創新和市場應用上也受制于人。

  美淼創立以來,一直專注技術知識密集環節。近幾年,美淼每年研發費用占銷售收入比重在13%至15%之間,研發強度接近谷歌、華為等國內外科技巨頭。

  2016—2017年,美淼在水處理核心技術上取得突破。美淼自主研發的膜電容電吸附技術,取得國內在該項技術上的發明專利,并獲得系列實用新型專利。作為水處理領域的一項顛覆性技術,膜電容電吸附技術門檻高、研發難度大,該技術創新很大程度上替代了國外同類產品,打破了國外企業的技術壟斷。

  走進科教城美淼大廈二樓展示大廳,美淼智能水站核心控制系統Muise X. System的后臺電子顯示屏十分搶眼。把鼠標移動到不同的水質監測點,各監測點的水質指標即刻出現在顯示屏上,足不出戶便可實時監測全國范圍內水處理設備的運行數據及水質狀況。

  該信息化監測系統運用物聯網、GIS、GPS等多種技術,實現水資源、取水、制水、供水全方位的信息采集、遠程管理和水質監測,還可根據核心水質參數、人數、所在環境等條件自動形成工藝模塊組合方案。同時,通過設備運行維護形成的私有云以及大數據反饋機制,對算法模型重新修正,真正做到按源頭水質和現場環境進行模塊定制。

  沈敏說,“美淼用十年努力,做到行業領先。未來美淼會始終堅持創新,用專業技術,做美好產品,爭取實現國內第一、國際領先的發展目標。”

  未來,在橫向維度上,美淼將整合推動“大水”智慧水務系統、“中水”Muise Robot智能水站系列產品、“小水”家用凈水產品三大水產業集群齊頭并進,為家庭、企事業單位、農村、部隊等各層次用戶提供全方位優質水處理服務,滿足家用、商用、工業多維度安全用水需求。

  在縱向維度上,美淼將持續專注關鍵技術和材料研發核心環節,在前端下足功夫,破除國際壟斷技術關卡,實現自主研發和創新。目前,美淼正籌備設立新加坡研發中心,借力國際領先技術增強企業發展后勁。

  美淼還將整合旗下優勢資源,打通前沿技術研發、信息化建設、品牌渠道拓展、運維體系建設及產品裝備生產全產業鏈各環節,帶動產業鏈相關企業高質量發展,提升創新能級。(吳瓊 李優)

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