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第三代污水处理技术如何从实验室走向产业化?
 
发布时间:2015/11/13  访问人数:1325
 

我们这项技术在污水处理领域取得了突破性进展,性能超过国外同类产品。如果不是有创新的成果转化模式,实现优势互补、合作共赢,这项成果很可能会‘沉睡’在实验室。”


一家是手握核心技术的国字号科研院所,一家是致力于污水处理技术服务的高科技公司。两年多的时间里,中国科学研究院生态环境研究中心这项获得30多项发明专利的成果,顺利“嫁”入北京大齐科技有限公司,并率先在山东胶州市完成技术的示范工程。


“我们这项技术在污水处理领域取得了突破性进展,性能超过国外同类产品。如果不是有创新的成果转化模式,实现优势互补、合作共赢,这项成果很可能会‘沉睡’在实验室。” 中国科学研究院生态环境研究中心魏源送研究员告诉科技日报记者。


“虽然400万的转让费超出原来的预算,但是我们获得了专利的独家使用权。当前,国家正在大力推动‘美丽乡村’建设,污水处理技术市场潜力巨大,加上中科院的品牌效应,肯定会成为公司新的盈利增长点。”北京大齐科技有限公司董事长孙承革认为这笔钱花得值!


两家单位是这样“相亲”的


让两家单位“联姻”的第三代污水处理技术,是中国科学院生态环境研究中心20多年的研究结晶。“我们从1992年就着手研发污水处理技术。相继研发了第一代、第二代污水处理技术。前者虽然耗能低,但是占地大、水质不稳定;后者虽然水质稳定,但是用到的膜材料价格高、寿命低,严重阻碍了技术的推广应用。”魏源送说。


2006年,第三代污水处理技术立项。在国家863计划、国家自然科学基金的支持下, 这项具有自主知识产权的科研成果,在污水处理工程结构、新型无机—有机膜材料制备两大领域的核心技术取得了突破性进展,并获得国家科学进步二等奖。


“和大齐科技接触之前,我们在工程结构方面的中试环节已经完成,但是在膜的光接枝聚合技术上,小试还没做。”魏源送告诉记者。


彼时,主营业务在医疗器械方面的孙承革,一直在为企业寻求新的投资领域。“当时医疗领域有一款高科技膜材料,是军用转民用产品。我想这个膜是不是也能用在污水处理上?朋友推荐我去找研究中心的科技人员做做实验。”在孙承革的印象中,两家单位就是这样开始“相亲”的,时间是2013年。


400万“聘礼”获得专利独家使用权


虽然,实验结果证明孙承革看中的膜材料并不适合污水处理,但是在不断的沟通、交流中,孙承革看到了第三代污水处理技术巨大的市场潜力,提出和研究中心建立合作关系,转化这项成果。中科院北京国家技术转移中心评估后,开出了10年400万的专利转让费。


“说实话,这个数额和我们的心里预期差距太大了,公司的副总甚至跟我说谈不下去、不谈了。”签约前的三四个月,孙承革反复思考这笔钱到底值不值?“我想这笔费用分十年付清,企业还可以承受。跟我们签约的都是踏踏实实搞研究的科技人员,如果小试失败了,就当这笔钱支持国家科研发展了,也给企业证明这条技术道路走不通。万一成功了,我们就获得了专利的独家使用权,膜技术又不易被模仿,市场潜力太大了。这笔投资还是划得来的。”


2014年2年,研究中心和大齐科技签订了合作技术开发协议——10年间,第三代污水处理技术专利归两家共同所有,市场转化由大齐科技负责。


经过共同努力,双方在研究中心原有科技成果的基础上,成功开发了我国第三代污水处理技术——新型低能耗一体化MBR污水处理成套装备及远程控制系统。“将第二代常规MBR脱氮除磷的厌氧、缺氧、好氧三池合一,而且也把处理一吨污水的耗电量降到0.3度,这个能耗水平在国际上都是领先的。” 魏源送说。


创新转化模式,让“联姻”更稳定


如果仅仅是转让专利,第三代污水处理技术转化道路上的“最后一公里”能否打通还是未知数。


“我们做企业的,优势在市场推广,技术上的事应该交给科研人员。如果仅仅把技术买到手,在应用中出现问题,仍然两眼一抹黑。”孙承革对成果转化中的双方关系有理性判断,专业的人应该做专业的事。


为了加快成果转化,孙承革选择让技术人员入股。赵曙光博士就是其中之一。作为大齐科技总工程师,他之前是研究中心的博士后。“为了说服赵博士来企业工作,我跟他进行了马拉松式的谈判。”孙承革笑言,这种方式构建了人才与企业的利益共同体,让科研人员感觉到自己是企业的主人。


能否跟上技术的快速更新换代是每家高科技企业都面临的压力,为了保证大齐科技的技术优势,增强竞争力。企业每年拿出一部分利润,返还给研究中心,保证技术创新的可持续性。第三代污水处理技术中的远程控制系统就是这种模式下又一项创新技术。“我们做示范工程时,甲方提出这种要求后,我们研发团队马上反馈给研究中心,经过共同攻关,每个污水处理设施的数据和现场画面都能直接上传到远程控制管理中心,大大降低了维护成本。”孙承革说。


如今,大齐科技已拥有6项发明专利技术和33项独家使用专利技术。


打通“最后一公里” 亮相示范工程


山东省大沽河东岸的胶州市李哥庄镇纪家庄村,村子东南角有一个篮球场大小的荷塘,荷叶扶疏、锦鲤戏水。水从荷塘一角的一处污水处理站流出,是全村生活污水处理后的中水。出水水质达到一级A标准。而这套污水处理设备就是大齐科技在当地做的一个示范工程。


依靠中科院技术的品牌效应,孙承革带着队伍到山西、沈阳、青岛、烟台等地做市场推广、技术演讲。“在青岛做推广的时候,市里的领导曾跟我们说,成功了,一分钱不少你们的。我回他‘失败了,分文不取’。”孙承革对这套技术相当自信,有底气的话顺嘴就说出来了。


如今,大齐科技承建的山东胶州市纪家庄村生活污水处理站、胶西镇生活污水处理站,经当地环保部门监测, 出水水质都达到了一级A标准。


10月31日至11月1日,在山东青岛举办的“中科院环保重大科技成果转化新闻发布会暨新型低能耗一体化MBR污水处理技术在‘智慧城市、美丽乡村’中的应用座谈会”上,这一重大成果受到了业界人士的广泛关注。


孙承革说,大齐科技目前正与泰通建设集团、郑州碧水环保科技有限公司密切合作,将在山东、湖南、河南、河北、浙江、江苏、东北等地实施千吨级、万吨级的示范工程项目。


三代污水处理技术


第一代污水处理技术——传统活性污泥法,包括A2/O、SBR及氧化沟等工艺,在我国已经成为主流污水处理技术。其优点是能耗、吨水投资及运行费用相对较低。但占地大、出水水质差且不稳定,达不到中水回用要求,直接或不达标排放不仅污染水体,也造成水资源的巨大浪费。


第二代污水处理技术——常规MBR污水处理工艺,已经在我国部分大、中城市开始应用。基于膜法的第二代常规MBR污水处理技术由于其占地小、出水水质稳定且能达到回用水标准,在污水资源化方面有着明显优势。但是由于膜材料价格高导致工程投资大、膜材料结构不合理导致膜寿命低、MBR反应器设计缺陷导致能耗高等三大缺陷使常规MBR运行费用和水处理成本升高,严重阻碍了第二代常规MBR的推广应用。


第三代污水处理技术——在三方面获得突破:新型低能耗一体化MBR(膜生物反应器)污水处理工程结构技术实现了传统污水处理中厌氧、缺氧、好氧三池合一,生化过程在一个池内完成;新型无机——有机复合膜制备技术;以高度智能化为特点的远程控制系统技术。

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