水對于人類生產生活的重要性根本無需贅言,在經濟飛速發展的今天,如何使水資源得到充分的循環利用,為子孫后代造福已經成為一個世界性命題。最近,寧波江北區一家名不見經傳的企業依靠自主創新在水處理領域實現了重大突破,令世界側目,被科技部授予2016年度“新技術新產品Top100”獎,被國內同行稱作“超級黑科技”,究竟這家名為凈源科技的企業生產了什么產品呢?
把導彈密封條變成了“凈水能手”
我們天天都接觸水,但大多數人對“水是如何經過處理用于生產、生活?”這個問題恐怕不甚了解。傳統的水處理方式有蒸餾法,利用沉淀、氣浮等物理原理的機械分離法,還有離子交換、砂石過濾等,但這些方法普遍存在成本大、效率低、過濾度不徹底等缺陷。本文由上海法鳴流體設備有限公司轉載發布。上海法鳴流體專業代理意大利CIMM進口膨脹罐、進口穩壓罐、進口壓力罐、進口氣壓罐、定壓補水裝置等在中國的銷售,歡迎訪問官網查詢具體產品信息。
上世紀90年代,一種稱為膜法處理———利用塑料材料制成過濾膜,凈化污水的方法進入市場,并迅速發展稱為主流,其行業總產值從1993年2億元上升至2015年的1000億元。最初過濾膜的材料以PVC為主,后來日美等國研發PVDF過濾膜,進一步加強了性能。
而凈源科技的膜之所以被稱為黑科技,是因這種膜是由一種新材料PTFE制成。PTFE中文名叫做聚四氟乙烯,由氟樹脂之父羅伊·普朗克在上世紀30年代末發現,被稱作“塑料王”,具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性,是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一。由于其能承受260℃的高溫,發現后一直被美軍作為導彈密封條的原料,并一直保密,直到上世紀末才公之于世。
在凈源公司,總經理、PTFE中空膜的主要研發人之一吳低潮向記者展示了這種產品。從外形上看,膜被做成了像掛面一樣的長條,中間空心,在其表面有無數個直徑小于0.01微米的小孔,相當于頭發直徑的六千分之一。通過內外壓強差,污水就會通過這些小孔被擠入膜的中空空間,水中的鐵銹、泥沙、膠體、細菌、病毒、大分子有機物等有害物質便留在膜上,同時保留對人體有益的一些礦物質元素。
“這種過濾技術有一個專有的等級,叫做超濾。如果取水源達標,那么通過膜過濾的水就是我們平時喝的礦泉水。”吳低潮說。
打破國外壟斷,填補國內空白
對比此前的PVC、PVDF膜,PTFE膜有超強的韌性,一根面條粗細的膜可以承受一個成年人的體重,并且能在強酸強堿、極端氣溫的環境下工作。
“比如電鍍廠、印染廠排出的,都是PH值大于10或小于2的廢水,傳統的PVC或PVDF膜在這種環境下工作3個月到半年就會出現溶解、氧化,出水量與凈化率大打折扣,不得不更換。而PTFE膜的壽命可達3年以上。”吳低潮說。
更重要的是,過濾膜技術一直被如美國陶氏化學、GE,日本住友、三菱等世界500強企業壟斷,中國的買家毫無議價權,外國人說什么價就是什么價。
吳低潮在創辦凈源之前,就一直在美國陶氏化學的水處理膜實驗室工作。他坦言,國外企業的售價是其成本的4倍。如果凈化膜實現自主研發與生產,那么中國企業的成本將會大大降低。
“但是市場被外國人霸占,如果沒有一項創造性的技術突破,在這個行業根本無法生存,畢竟GE、三菱等擁有我們這種小企業無法比擬的資本、品牌優勢。于是我們盯上了PTFE這種超級塑料。”他說。
2013年,日本住友成功研發了PTFE過濾膜,并在全球各個知識產權局申請了專利,實行技術封鎖。吳低潮的團隊通過3年的努力,自主研發了整套生產設備,成功制造出屬于中國人自己的PTFE中空膜,獲得19項國家專利,成為世界第二,中國唯一能生產此類產品的企業。而其售價和性能更是讓國外同類對手膽寒,僅為日本公司的四分之一,接近美國企業PVDF膜的售價。
凈源的產品一經上市迅速獲得市場的認可,公司與浙江富春紫光環保股份有限公司合作承接了杭鋼集團寧波鋼鐵廠每天25000噸鋼鐵廢水回用項目,規模上一舉超越日本住友在首鋼的項目。此外,廣東揭陽中德金屬生態城表面處理生態工業園有限公司每天35000噸電鍍廢水處理項目也由凈源承接。
據了解,中德金屬生態城由李克強總理訪德及默克爾總理來華活動簽約的項目,是國家工信部批準設立的全國兩個中德中小企業合作區之一,環保部國內首個電鍍園區廢水“零排放”的示范項目。
瞄準環保,鎖定未來
市環保局的資料顯示,寧波市目前的水資源十分緊張,水資源開發強度已經超過了國際公認的紅線,全市用水量的四分之一依靠境外引水解決,生態用水占用水總量的比例已經下降到10%左右。去年,我市工業污水處理量達到4億噸,排放1.6億噸。
“目前,對于環保的要求越來越嚴苛,綠色發展成為全世界的共識。因此,我們十分看好凈源的發展。”公司投資方,寧欣捷投資控股集團有限公司副總裁陳昊表示。
據了解,今年上半年凈源簽訂銷售合同1723.81萬元,較去年同期增長557.82%;2016年7月公司簽訂銷售合同541.779萬元,合計2265.579萬元。過硬的技術實力,加上廣闊的市場前景,凈源于2016年4月15日成功掛牌,登陸新三板。
為了適應市場的發展,并保持技術優勢,凈源與中國科學院寧波材料技術與工程研究院、中國兵器科學研究院寧波分院、同濟大學環境科學與工程學院、中海油能源發展安全環保公司、美國恩理化學等多家高等院校與科研機構建立長期合作關系,合作研發課題提升企業的水平、在完善產業化應用的同時,更好的培養人才梯隊。
同時,凈源還與中國海洋石油總公司、中信產業資金、啟迪水務集團有限公司、光大環保、浦華控股有限公司、杭鋼集團控股子公司浙江富春紫光環保股份有限公司等大型央企與環保產業投資機構、環保企業建立了戰略合作關系。
-專家點評
今年,寧波市領到了兩塊分量十足的金字招牌———全國首個“中國制造2025”試點示范城市以及全國首批科技成果轉移轉化示范區。能獲得這兩項殊榮,離不開一批寧波企業堅持自主創新、打破國際壟斷、填補國內空白的努力。從江豐電子的超高純金屬濺射靶材,到中大機電的伺服電機行星減速器,再到凈源科技的PTFE中空纖維水處理膜……無不體現了寧波企業的能力與決心。
“下一步,寧波要在更廣大的范圍形成更強的試點示范效應,把兩塊金字招牌擦得更亮,就需要更多這樣的企業。”市科技局副局長何曉南說。
中科院寧波材料所旗艦研究員,博士生導師,國家“千人計劃”創業人才薛立新博士,長期致力于高分子膜材料的加工及其在水處理方面的應用和產業化研究。他對凈源科技的產品與發展也談了自己的看法:
新材料是當前推動產業進步的最大動力之一,也是寧波市踐行“中國制造2025”試點示范工作中極其重要的一環。凈源利用PTFE塑料王制作過濾膜這本身就抓住了“智造”的牛鼻子。
而其通過不懈的自主研發,不僅實現了產業化,而且兼顧了經濟性,成本遠低于世界同行水平,使產品有了規模化生產的基礎,闖出了屬于自己的藍海。下一步必將倒逼國外行業降價,并在這個領域改變了依賴進口的現狀,使國防軍工項目有了選擇國產品牌的可能,一定程度上保證了國家安全。
通過與中科院的合作,凈源進一步提高了產品性能,能夠解決以前造紙、印染、電鍍等行業的廢水處理難題,有望成為五水共治大環境下的一張王牌。