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中经看常州隐形冠军|美淼环保创新引领中国分布式水处理行业发展


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  天山脚下,风光优美,新疆西部的阿克苏柯坪县素有“骆驼之乡”“杏子之乡”的美誉。然而村民长期饮用苦咸水,导致牙齿发黄,头发稀少,长期饱受其苦。

  2018年,由江苏美淼环保科技三分PK拾平台规划建设的分布式水处理装备Muise Robot在村里投入使用,今年8月正式通过中央扶贫督查组验收。省去挖沟、打井、建池等繁复的工程建设,占地约100平方米、日产水量达到240吨,干净的直饮水通过管道直接流入村民家中,为全村400多户家庭、2400余人口提供了安全的饮用水。

  目前,美淼环保已在全国累计服务320万个家庭、15000多个机关企事业单位、1000多个农村水站和200多个部队营房,是我国分布式水处理行业领军企业。

  拓荒国内分布式水处理市场

  2008年,江苏美淼环保科技三分PK拾平台总经理沈敏,离开供职六年的日本富士通环境信息化研究所,选择回国创业。

  “身边许多亲朋好友还在寻找和等待出国的机会,我却选择回国创业、从‘零’开始,成就自己的一番事业。”当时已是高级工程师的沈敏说。

  回国后的沈敏很快在市场大潮中嗅到了商机,基于多年在日工作经历所形成的强大产品开发能力,他把目光锁定在饮水安全领域,决定从“水”上下功夫,在水处理产业做文章。

  水处理按照应用领域可以分为集中式与分布式两大类,市政管网是典型的集中式水处理工程,是主要由政府提供的一种公共服务,在国内发展较为成熟。

  “相比之下,在市场管网延伸不到的农村和山区、牧区、岛礁、部队营房等偏远散地区,普遍存在饮水难题,市场仍处于萌芽期。”沈敏说,“这些地区安全饮水的需求旺盛但技术条件有限、政策关注度低,受益人口少,市场价值和社会价值亟待挖掘。”

  沈敏在锁定水产业后,于常州科教城创办了江苏美淼环保科技三分PK拾平台,成为国内最早布局“分布式水处理”细分领域的企业之一。

  当时,3M、陶氏、旭化成等国际知名涉水设备公司纷纷在中国寻找合格的代工生产(OEM)企业,但在该细分领域,符合国际生产条件和技术标准的企业寥寥无几。

  “水处理产业涉及领域专业、准入门槛高,企业要把握机遇,掌握核心材料和关键技术是‘制胜’关键。”沈敏说。

  他先后走访清华大学、中科院、南京工业大学、东华大学等科研院所,向国内水处理领域专家请教经验,寻找创新技术的突破口,积极招揽政产学研各界人才。2009年,沈敏结识国内水领域顶尖专家、国家水科院水资源所王浩院士,双方在理念和追求上不谋而合,决定共同攻坚水资源信息化等关键技术。

  为进一步增强生产能力,追赶国际标准,美淼引进全套智能信息化生产设备,2014年又投资2亿元开工建设企业研发制造中心。

  创办至今10余年来,美淼从初创期的3名研发人员,到如今拥有一支包括院士、博士和高级工程师等各类研发人员的200多人研发团队,企业多类产品系列均为自主研发,市场占有率遥遥领先于国内同类企业。

  创立分布式水处理的中国方案

  大范围的集中式供排水可以通过建设水厂等工程途径来解决,但是山区、农村、岛礁等拥有分散人口的地区,一方面自然条件差、水质差异性大,安全饮水的需求迫切,另一方面如果建设集中式供排水工程,不仅建设成本高,而且一旦运维管理不到位、不规范,还会造成水质二次污染。

  经过广泛的调研论证和艰难的技术攻关,美淼开创性地提出了分布式水处理的中国方案,在行业内首次提出“工程设备化、设备模块化、模块自主化、信息物联化”解决方案,颠覆传统的工程建设思维,提供管理便捷、操作简单、自动化程度高的水处理成套装备,解决偏远、分散地区的饮水问题。

  “运用‘产品化’思路解决分散地区水处理问题在行业内是一次创新尝试,相对于工程建设,提供产品化的水处理设备,能够降低门槛、节省成本,对技术和产品的要求也更高。”沈敏说。

  最初两年,沈敏带领团队在全国各地寻找项目落点,一年中大部分时间都在农村、西部山区或者南部岛礁等偏远散地区出差,终于在2014年找到了突破口——西部农村改水市场。

  2014年2月,新疆提出投资4.6亿元解决60万农村居民和8万农村学校师生的饮水安全问题,计划实施新疆“十三五”农村饮水安全工程规划,启动建设30个县级水质检测中心。美淼抓住机会,提出针对性解决方案。

  “西部农村改水项目不仅是市场化业务,更是一项惠民工程,我们要提供方案设计、核心技术、水处理设备、后期运维管护等全流程服务,这是对企业的一大挑战。”沈敏说。

  美淼迅速在当地投资成立新疆艾美环保科技三分PK拾平台,组成专业团队,在短时间内完成水质检测、模块设计组合、设备组装生产等复杂任务,根据当地独特自然环境和社会条件,自主研发了一体式集成化智能农村水处理设备,至今保持安全运行。

  设备采用集成化、模块化设计,避免复杂长期的现场施工,也降低了运输和安装成本。太阳能供电系统则充分利用西部地区丰富光照资源,降低制水成本,减轻农村供电压力。

  西部农村地区缺乏运维管护专业人员,美淼创造性开发出智能物联网在线监测系统,使用物联网传输数据,无需人工现场监测,在电脑面前就可以观察设备运行及出水水质情况。

  “我们针对不同类型水质问题开发出具有不同功能的水处理模块,再根据当地独特的饮水问题,将不同功能模块自主搭配组合成定制化成套装备,达到‘因地治水’,大幅减少单个项目的建设成本和时间,实现‘建得起、用得起、管得了’。”美淼相关技术负责人介绍说。

  新疆农村改水项目的顺利完成,帮助美淼赢得了打开市场大门的钥匙,来自全国各地的合作项目纷至沓来。

  在重庆云阳县,美淼采用陶瓷膜水处理技术解决了当地地表水浊度超标问题。在河南兰考县,一套日产水量120吨的中型安全饮水处理设备,能够同时解决深井水氟离子、钠离子和浊度超标三重难题。在河南省平顶山双庙村,美淼以公益慈善的方式对村子所在贫困县进行全面饮水改造,解决了1500余村民的饮水难题。

  截至目前,美淼已在全国累计服务了320万个家庭,15000多个机关企事业单位,1000多个农村水站,200多个部队营房,在全国建立了1500多个水质监测点,尤其在国家较偏远的7个省份建立了服务网点,解决了当地的安全饮水问题。

  攻坚核心技术 引领行业发展

  一个外形酷似黑胶唱片的水处理膜片,面积大约3.8平方米,重量很轻,外观并不起眼。由24片同类膜片叠加组成的水处理模块,却有着高效的水净化功能,过滤精度可达到0.05—0.1微米的超滤级别,整体脱盐率高于85%,产水率超出75%。

  这是美淼自主研发的石墨烯基膜电容电吸附模块(MCDI),将离子交换膜和石墨烯新材料引入电容电吸附技术(CDI),使盐离子定向移动更加规律,电极表面形成的双电层面积更多更稳定,解决了CDI技术极板浓差极化、容易结垢、离子去除率低等技术难题。

  长期以来,水处理领域核心技术被美国GE、陶氏,日本旭化成等国际老牌企业垄断,国内企业生产水处理设备不得不从国外购买相关技术和核心材料,不仅生产成本高,在产品创新和市场应用上也受制于人。

  美淼创立以来,一直专注技术知识密集环节。近几年,美淼每年研发费用占销售收入比重在13%至15%之间,研发强度接近谷歌、华为等国内外科技巨头。

  2016—2017年,美淼在水处理核心技术上取得突破。美淼自主研发的膜电容电吸附技术,取得国内在该项技术上的发明专利,并获得系列实用新型专利。作为水处理领域的一项颠覆性技术,膜电容电吸附技术门槛高、研发难度大,该技术创新很大程度上替代了国外同类产品,打破了国外企业的技术垄断。

  走进科教城美淼大厦二楼展示大厅,美淼智能水站核心控制系统Muise X。 System的后台电子显示屏十分抢眼。把鼠标移动到不同的水质监测点,各监测点的水质指标即刻出现在显示屏上,足不出户便可实时监测全国范围内水处理设备的运行数据及水质状况。

  该信息化监测系统运用物联网、GIS、GPS等多种技术,实现水资源、取水、制水、供水全方位的信息采集、远程管理和水质监测,还可根据核心水质参数、人数、所在环境等条件自动形成工艺模块组合方案。同时,通过设备运行维护形成的私有云以及大数据反馈机制,对算法模型重新修正,真正做到按源头水质和现场环境进行模块定制。

  沈敏说,“美淼用十年努力,做到行业领先。未来美淼会始终坚持创新,用专业技术,做美好产品,争取实现国内第一、国际领先的发展目标。”

  未来,在横向维度上,美淼将整合推动“大水”智慧水务系统、“中水”Muise Robot智能水站系列产品、“小水”家用净水产品三大水产业集群齐头并进,为家庭、企事业单位、农村、部队等各层次用户提供全方位优质水处理服务,满足家用、商用、工业多维度安全用水需求。

  在纵向维度上,美淼将持续专注关键技术和材料研发核心环节,在前端下足功夫,破除国际垄断技术关卡,实现自主研发和创新。目前,美淼正筹备设立新加坡研发中心,借力国际领先技术增强企业发展后劲。

  美淼还将整合旗下优势资源,打通前沿技术研发、信息化建设、品牌渠道拓展、运维体系建设及产品装备生产全产业链各环节,带动产业链相关企业高质量发展,提升创新能级。(吴琼 李优)

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