美国先进水处理技术引进消化吸收与再创新合作方案

栏目:资讯新闻 点击:1433 发布时间:2018-04-09 16:46:41


美国先进水处理技术引进消化吸收与再创新投资方案

1.研究背景

目前美国拥有约12万家环保公司,其中60%拥有专利技术、产品及设备,均面向全球市场提供服务。国内多数环保公司,包括上市公司,几乎没有一家跨国服务的环保公司,并缺乏自己的专利产品及设备,在激烈的市场竞争中将无法生存,导致停牌或破产。目前国家加强对大气、水和土壤环境污染治理统一管理的力度,未来几年国内环保市场将逐渐萎缩,尤其是十三五之后,一批没有核心技术及产品设备的上市公司,将逐渐被市场淘汰。当前国内环保市场基本上是PPP项目,倾向于环保投资(融资)公司及其联合体,未来环保投资(融资)公司将基本占领环保市场。此外,拥有核心环保技术的公司才能更好的承接环保项目。因此,国内环保企业或投资公司要投资引进国外先进水处理技术并进行吸收消化再创新进行产业化,就显得迫在眉睫。

美国利明环保公司通过两年的调研和对比分析,认定美国膜材料、电絮凝技术和多功能药剂在全球环保领域属于最先进和最有竞争力,一直处于世界领地位,在国内投资引进有很大的技术需求和市场,是强化我环保公司强技术竞争力和的最佳选择。国内在膜材料、电化学和多功能药剂及其技术设备上与国外存在较大差距:国内膜材料使用寿命短(一般为5年,国外10年以上);膜通量小(300-500升/天,美国1000升以上);国内电絮凝技术更耗能(电化学反应需要1小时以上,美国外只需要10秒);国内药剂水质净化效果保持时间短,美国药剂效果保持时间长。其中电化学技术已经被中科院、教育部认定为新学科的研究方向和绿色产业化技术。

国内有很多投资引进美国先进技术的成功案例,既有试验和工程设备的投资引进和应用,也有项目合作成为长期的合作伙伴。现行的投资引进模式有:技术使用授权和代理;购买解决方案、技术设备和工艺包;共同合作和共同发展。前期,我们已经从日本引进了生物碳纤维,从美国引进了蝶式反渗透膜,并在此基础上进行吸收创新,建立了自己的生产线,成功的应用到了多项水处理工程中,取得了良好的效益。

基于近几年的考察和分析,我们认为最优的投资引进模式为,根据项目的具体要求和市场需求,由基金会或投资公司负责投资,环保设计院负责设计制作,环保公司负责工程应用,三家紧密合作共同引进美国上述三种先进水处理技术,并对其消化吸收再创新,在此基础上申请专利,并建立生产线实现产业化,将环保公司发展成为国内外有影响力的工程技术公司。

2.投资内容

2.1膜材料技术

在充分调研的基础上,选定2-3种膜材料(包括卷式膜、管式膜及平板膜等),投资引入国内,利用北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室及国家机电设计研究院等科研力量,对引进的膜材料进行详细检测及分析,确定膜材料的成分,表面官能团组成。在原有平板膜生产的基础上,及其研究膜材料的生产工艺及膜表面改性工艺,研发基于膜材料的膜组件。建立试验反应器,处理不同废水验证其性能,优化其运行参数,研究膜污染控制措施,获得最佳运行效果。根据实验结果进一步优化膜材料性能,最终使得研发出的膜材料在膜通量、使用寿命、能耗、抗污染性等方面领先于引进的膜材料产品。建立试验反应器对膜材料的特性进行评估,获得膜材料反应器的最佳运行参数,实现产业化,最终申请国家发明专利2项。

2.2电絮凝技术

在广泛调研国内外电絮凝技术的基础上,我中心已引进美国某公司的试验电絮凝装置并对其进行了实验验证。该电絮凝技术较国内技术相比,处理时间大大缩短,一般处理时间为10分钟,处理效果高,能耗及运行成本低。根据小试实验,引进更大处理量的美国电絮凝设备,研究其反应器的设计原理与水力学特点,明确反应器快速反应的设计方法。对其电学系统进行深入研究,找出其电源系统的特点及原理。对其电极材料的化学组成及结构进行深入分析,在此基础上,制备出同等性能的电极材料。在以上研究基础上,制备出国产化的电絮凝反应器及电极材料。通过试验和优化运行,验证国产电絮凝设备的运行效果,包括水处理效果,反应时间,能耗,产泥量等,并进一步优化,直至达到美国设备的同等水平,进而实现产业哈。申请国家发明专利2项。

2.3多功能药剂

在广泛调研的基础上,本团队已选定了四种广泛应用于土壤修复和水处理方面的美国生物药剂。通过合作项目的需求,引进少量药剂,采用高通量测序方法,分析药剂中的微生物菌种组成,分析其中营养物及酶等成分的组成;针对功能微生物,如脱氮除磷、有机物降解等微生物进行富集、分离、纯化;对获得的菌株进行16S rDNA序列鉴定结合生理生化分析确定其分类地位;对其培养条件进行优化以获得最适的培养及生产条件,将不同的菌株进行配伍实验并形成复合菌剂;研究不同保护剂及载体材料对菌剂保存、复壮的效率的影响确定最佳贮存保护剂及载体材料,为菌剂的规模化生产奠定基础;将制备的复合菌剂应用水处理系统及土壤修复中,研究其对污染物碳、氮、磷等的去除效果,根据实验结果,对菌剂进行进一步优化,实现产业化,最终获得效果优良的国产菌剂。申请国家发明专利2项。

3. 研发机构

3.1北京市水处理环保材料工程技术研究中心

北京市水处理环保材料工程技术研究中(http://bercemwp.buct.edu.cn)依托于北京化工大学,由国家有机无机复合材料重点实验室和碳纤维材料工程中心提供 技术支撑,是北京市科委认定的省部级工程中心。我中心不仅具备领先的技术水平、专业化 的研究团队、完善的仪器设施条件以及雄厚的工程实施能力,在人才培养上,还设有环境科 学与工程一级学科硕士点和博士点专业,可授硕士学位和博士学位。

在前期上千万经费的支持下,通过多年的技术研发,工程中心获得授权专利十 余件,相关技术与装备多次经技术鉴定达到国际先进水平,并获得了行业协会科技进步奖。 同时,也由于其显著的技术经济优势,入选了国家科技部《节水、治污、水生态修复先进技 术》名录,成为了国家水体污染治理和生态修复等领域的最佳选用技术。本中心拥有先进的研发实验室,在昌平拥有研发基地及生产厂房,并有生产相关设备及材料的完整 生产线。工程中心与国家科技部、环保部以及北京市科委等常年保持着良好的合作关系,通过 与其他科研机构、国有大型企业、地方政府、私人企业开展项目合作,获得了多项资金支 持,承担并完成了多项国家、省部级重大项目和地方企业开发项目,进行了技术研发和工程 示范。其中,承担国家省部级项目十余项,获得上千万元经费支持;通过工程示范与产业化 应用,快速实现了成果转化,签订技术合同数十件,技术性收入达 4000 万元,显示了其优越 的技术性能和收益回报。

工程中心目前具有每年生产加工50吨生物碳纤维生产线,包括放丝张力系统、碳化设备 、脱胶设备、 阳极氧化设备表面修饰和浸胶设备干燥炉 、碳纤维牵引张力装置和收丝机等配件,年销售100-15万元材料。还有碳纤维双层平板膜生产设备/年产20万平米,包括刮膜机主机、搅拌罐、脱泡罐、水洗喷淋系统、烘干喷淋系统、塑料热熔焊接机、空气压缩机和配套小设备等。

3.2美国利明环保与化工股份有限公司

美国利明环保与化工股份有限公司(http://www.usprimeenv-chemical.com)成立于2016,持有加州政府特批的100万普通股票。公司在中国设立分公司,既北京苏佳德科技有限公司 ,由该分公司负责技术引进和输出业务的两国对接;同时,以美国Fluor公司、美国加州大学和北京市水处理环保材料工程技术研究中心作为技术支撑单位,以北京化工大学科技园为研发基地,开展相关技术和装备的研发与研制。研发基地设在昌平北京化工大学科技园,主要有生物碳纤维和双层平板膜生产和加工及其中试。公司联合中美10多家单位和上市公司,创立了美国国际环保与化工技术转移战略联盟,已经开始跨国合作。2017年4月23日下午2点,首次由美国利明主办、北京蓝图承办的国际环保与化工战略联盟成立大会在北京湖北宜化大楼会议室召开,意向加入联盟的13家单位派代表出席了大会。通过对美国几十家环保公司进行了调研及技术交流,我们先后编写了“美国废水处理先进技术汇总”(100项)和“美国废气处理先进技术汇总”(80项);目前重点开展引进6项美国先进技术的代理业务。

3.3产业化企业

为了促进美国污水处理先进技术引进与产业化,美国利明公司分别与博天环保、万邦达、湖北宜化蓝图设计院 等5家上市公司签署了国际合作协议。为了促进国内先进水处理技术产业,北京市水处理环保材料工程技术研究中心分别与博天环保、万邦达、湖北宜化蓝图设计院、中科宇图、顺鑫农大 等7家环保公司签署了北京市工程中心共建协议。这些企业对国内外先进水处理技术有很大的需求,正在策划国内外先进水处理引进、再研发和产业化实施的项目方案。

 

 

北京市水处理环保材料工程技术研究中心(电话:13601103963

                        邮箱:hjzhx@mail.buct.edu.cn)

美国利明环保与化工有限公司(电话:+1(626)272-7301

                              邮箱:uspeci2016@yahoo.com)