編者按：由中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)組織編寫的《創(chuàng)新使命擔(dān)當(dāng)——中國產(chǎn)學(xué)研合作百佳示范企業(yè)》一書日前在京發(fā)行。該書遴選了100家在產(chǎn)學(xué)研合作中卓有成效的創(chuàng)新型示范企業(yè)，碧水源作為我國高科技環(huán)保水處理上市龍頭企業(yè)，建立了以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相融合的創(chuàng)新發(fā)展模式，最終實(shí)現(xiàn)了科技成果向市場(chǎng)轉(zhuǎn)化、使科技成果更好惠及人民。現(xiàn)將全文刊發(fā)如下，敬請(qǐng)關(guān)注。

解碼碧水源膜法水處理的“魔法”

北京碧水源科技股份有限公司（以下簡稱碧水源）由歸國學(xué)者創(chuàng)辦于2001年，是中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)高新技術(shù)企業(yè)，堅(jiān)持以自主研發(fā)的膜技術(shù)解決中國“水臟、水少、飲水不安全”三大問題，為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供整體解決方案。2010年在深交所創(chuàng)業(yè)板掛牌上市。2020年，中交集團(tuán)全資子公司中國城鄉(xiāng)控股集團(tuán)有限公司控股碧水源，共同服務(wù)國家生態(tài)文明發(fā)展戰(zhàn)略。

目前，碧水源已發(fā)展為世界一流的膜技術(shù)企業(yè)之一，中國環(huán)保行業(yè)、水務(wù)行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)，創(chuàng)業(yè)板上市公司龍頭股之一，中關(guān)村自主創(chuàng)新知名品牌，是一家集膜材料研發(fā)、膜設(shè)備制造、膜工藝應(yīng)用于一體的高科技環(huán)保企業(yè)，是全球一流膜設(shè)備生產(chǎn)制造商和供應(yīng)商。碧水源已建成數(shù)千項(xiàng)膜法水處理工程，占中國膜法水處理市場(chǎng)份額的70%以上，為治理水環(huán)境、開發(fā)新水源、保障飲水安全以及城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。

得益于建立了以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相融合的創(chuàng)新發(fā)展模式，碧水源實(shí)現(xiàn)企業(yè)、高校和科研院所等產(chǎn)學(xué)研主體的深度融合，形成創(chuàng)新合力，最終實(shí)現(xiàn)科技成果向市場(chǎng)轉(zhuǎn)化、使科技成果更好惠及人民。

探索＆實(shí)踐

自主研發(fā)打破國外壟斷

我國水資源總量居世界第六位，但人均水資源量僅為世界平均水平的1/4，為世界上人均水資源相對(duì)貧乏的國家之一。水問題已經(jīng)成為制約我國生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。

目前，我國面臨三大水環(huán)境問題：水污染嚴(yán)重（水臟）；水資源短缺（水少）；飲用水存在較高風(fēng)險(xiǎn)（水不安全）。從國家的角度看，中國水污染體量巨大，水資源需求也巨大，對(duì)水處理技術(shù)的要求比其他國家更高，要求技術(shù)研究走在國際前沿。

碧水源成立20年以來，董事長文劍平強(qiáng)調(diào)“技術(shù)立本”，他堅(jiān)信只有技術(shù)創(chuàng)新才能從根本上解決中國三大水環(huán)境問題。碧水源每年將歸屬母公司凈利潤的10%投入技術(shù)研發(fā)，擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和研發(fā)實(shí)力，已獲得600余項(xiàng)專利技術(shù)，填補(bǔ)國內(nèi)多項(xiàng)空白。目前，碧水源擁有具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的膜技術(shù)、膜產(chǎn)品和膜工藝全產(chǎn)業(yè)鏈，已發(fā)展為全球一流的膜設(shè)備生產(chǎn)制造商和供應(yīng)商之一。

事實(shí)上，水處理的核心設(shè)備，包括膜材料、核心部件曾經(jīng)都掌握在國外企業(yè)手中，當(dāng)時(shí)我國95%的膜材料都從日本進(jìn)口。外購核心設(shè)備的中國企業(yè)，不僅讓渡了盈利空間，更重要的是，不掌握核心材料，在戰(zhàn)略上就處于被動(dòng)狀態(tài)。

碧水源決策層認(rèn)識(shí)到：要想不受制于人，必須自己進(jìn)行技術(shù)研發(fā), “要從無到有，再從有到好，一步一步往下走”。于是，碧水源組建了一支由國外聘請(qǐng)專家和國內(nèi)專業(yè)人士組成的研發(fā)隊(duì)伍，成立了自己膜技術(shù)研發(fā)部門。膜材料是自主研發(fā)的關(guān)鍵。為了開發(fā)高性能膜，碧水源公司投入當(dāng)年收入的1/3進(jìn)行膜材料研發(fā)。

事非經(jīng)過不知難。剛開始做膜的成本非常高，開拓市場(chǎng)也非常艱難。在碧水源公司內(nèi)部有一句口頭禪，“手里有技術(shù)，心里不發(fā)慌”。大家堅(jiān)信，擁有了核心技術(shù)，研發(fā)的投入遲早可以收回的，事實(shí)也是如此。

轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2008年。碧水源投資1億在北京懷柔雁棲經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)建設(shè)的亞洲最大的膜生產(chǎn)基地建成投產(chǎn)，結(jié)束了我國污水處理用膜依賴進(jìn)口的歷史，同時(shí)也使碧水源邁入了全球膜生產(chǎn)三強(qiáng)之列。持續(xù)的高強(qiáng)度研發(fā)投入，造就了碧水源水處理膜的優(yōu)異性能，處理效率、穩(wěn)定性比肩于GE、三菱等國際知名品牌，而總價(jià)格只有進(jìn)口產(chǎn)品的三分之二，從而使碧水源自主研發(fā)的MBR膜產(chǎn)品占據(jù)了國內(nèi)70%的市場(chǎng)，碧水源已經(jīng)在全國建立數(shù)千個(gè)不同規(guī)模的MBR工程。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化

針對(duì)中國水體復(fù)雜、水處理環(huán)境復(fù)雜、國外技術(shù)成本高昂等問題，碧水源敏銳地嗅到市場(chǎng)需求，并結(jié)合中國國情進(jìn)行自主研發(fā)。

依據(jù)膜上孔的直徑大小可以將膜分為四類——微濾、超濾、納濾、反滲透。當(dāng)時(shí)國際上已經(jīng)有納濾技術(shù)，但這種技術(shù)將水中所有離子全部去除，要求很高的壓力，能源消耗極大，不適用于中國國情。碧水源提出，能不能創(chuàng)新自主研發(fā)一款壓力更低、耗電量更低的膜，能夠把有害的離子去掉，而留下對(duì)于人體沒有影響或者有益的離子。

2009年起，碧水源開始涉足DF膜（超低壓選擇性納濾膜）領(lǐng)域，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。從實(shí)驗(yàn)室誕生的想法到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，前后用了5年時(shí)間。首先在中試線上重復(fù)，尋找關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和配方調(diào)配，再進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化嘗試，最終推向市場(chǎng)。

創(chuàng)業(yè)維艱。即便是在艱難的早期創(chuàng)業(yè)階段，碧水源堅(jiān)持高水平研發(fā)投入，對(duì)研發(fā)的投入?yún)s毫不吝嗇。DF膜研發(fā)時(shí)使用兩條中試線（用于配方研發(fā)和產(chǎn)品性能研發(fā)），每條每天費(fèi)用約6萬元，當(dāng)時(shí)一年365天有300天都在運(yùn)行。從中試線到產(chǎn)業(yè)化的階段也異常艱辛，很多科研機(jī)構(gòu)不具備這個(gè)條件。

后來，由碧水源全球首創(chuàng)的DF膜產(chǎn)品先后獲得了中國百強(qiáng)“最酷黑科技”和“中關(guān)村十大創(chuàng)新成果”等榮譽(yù)，并成功應(yīng)用于自來水廠與新水源廠。這一技術(shù)保留水中對(duì)人體無害的離子，能源消耗降低至1/3，從超高壓變?yōu)槌蛪?，大大降低運(yùn)行成本，為污水資源化提供了戰(zhàn)略選擇，為解決我國缺水問題提供了技術(shù)上的突破。

碧水源自主研發(fā)之所以能在短期內(nèi)取得重大突破，也是有章可循。除了結(jié)合中國國情，碧水源還注重對(duì)標(biāo)世界一流水平，國外技術(shù)專家所積累的豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)幫助碧水源迅速了解實(shí)驗(yàn)誤區(qū)，大大減少了摸索試錯(cuò)的時(shí)間。

一方面，通過借鑒國際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化研發(fā)流程以降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，做到及時(shí)止損；另一方面，研發(fā)從來“不以成敗論英雄”，對(duì)失敗保持寬容心態(tài)，失敗是后續(xù)成功的基石。

值得一提的是，在研發(fā)布局上，碧水源采取“兩條腿”走路——對(duì)激進(jìn)式創(chuàng)新和漸進(jìn)式創(chuàng)新都非常重視。漸進(jìn)式創(chuàng)新能夠降低成本，適當(dāng)擴(kuò)大市場(chǎng)份額；而要滿足戰(zhàn)略規(guī)劃中的大幅度提高，則要通過激進(jìn)式創(chuàng)新推出顛覆性的新產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。

碧水源還通過“全民研發(fā)”的方式在生產(chǎn)過程中持續(xù)進(jìn)行漸進(jìn)式創(chuàng)新，鼓勵(lì)員工擁有主動(dòng)創(chuàng)新的意識(shí)，對(duì)生產(chǎn)線的每個(gè)細(xì)節(jié)都提出改進(jìn)措施。一線員工的新想法在4小時(shí)內(nèi)就能得到迅速反饋。相比較而言，激進(jìn)式創(chuàng)新的頻率則要低得多，碧水源約每季度進(jìn)行一次技術(shù)更新，每年實(shí)現(xiàn)一次大型的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

產(chǎn)學(xué)研融合創(chuàng)新案例

融合篇

除了大力投入自主研發(fā)外，碧水源還積極保持開放性。這種開放的心態(tài)來自于對(duì)合作共贏的認(rèn)識(shí)。多年來，一直與高校、科研院所、相關(guān)企業(yè)保持著良好的合作關(guān)系，充分構(gòu)建了以“企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合”的技術(shù)創(chuàng)新體系。

碧水源與清華大學(xué)聯(lián)合成立清華大學(xué)（環(huán)境系）－碧水源環(huán)境膜技術(shù)研發(fā)中心。該中心的成立為膜生物反應(yīng)器技術(shù)的研究提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，為膜生物反應(yīng)器技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用及普及奠定了基礎(chǔ)，共同引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

此外，碧水源與國際水處理領(lǐng)域的知名研究機(jī)構(gòu)澳大利亞新南威爾士大學(xué)、澳大利亞水研究中心積極合作，成立了中澳共建水處理研究中心。該中心在國家重大需求的水處理膜材料、特種分離膜材料領(lǐng)域，共同開展膜污染控制技術(shù)等膜技術(shù)研究，著力解決膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)難題，提升我國膜技術(shù)的自主創(chuàng)新核心競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

碧水源還積極承擔(dān)國內(nèi)、國際重大科研攻關(guān)項(xiàng)目，解決國內(nèi)外共同關(guān)注的技術(shù)難題，為成果的大規(guī)模推廣提供技術(shù)支撐和產(chǎn)業(yè)示范。碧水源聯(lián)合承擔(dān)的國家科研項(xiàng)目主要包括：“十一五”國家科技重大水專項(xiàng)課題、“十二五”國家科技重大水專項(xiàng)課題、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、863計(jì)劃課題、國家科技支撐計(jì)劃課題、國家火炬計(jì)劃課題、國家星火計(jì)劃項(xiàng)目課題等多項(xiàng)國家重大課題，以及澳大利亞國際聯(lián)合科研項(xiàng)目等。

與清華大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)研究院、同濟(jì)大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國科學(xué)院上海高等研究院等23家單位聯(lián)合發(fā)起成立了膜生物反應(yīng)器（MBR）產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，被評(píng)為科技部首批試點(diǎn)聯(lián)盟。碧水源與天津膜天膜科技股份有限公司、中國環(huán)境科學(xué)研究院（中國亞太經(jīng)合組織環(huán)境保護(hù)中心）、浙江大學(xué)等15家單位聯(lián)合成立的水處理膜材料及裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，是國家重大水專項(xiàng)首批8個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟之一，于2014年5月正式獲環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)建設(shè)。

除此之外，碧水源作為主編或參編單位聯(lián)合行業(yè)其他單位積極制定技術(shù)和產(chǎn)品規(guī)范，對(duì)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有重要的作用。目前，碧水源共參與編制國家標(biāo)準(zhǔn)18項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)17項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)。2003年，碧水源與中關(guān)村環(huán)保產(chǎn)業(yè)中心合作，制定了我國第一部關(guān)于膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)規(guī)程，具有重要意義。

應(yīng)用篇

為了改善我國重點(diǎn)流域水環(huán)境質(zhì)量，緩解水資源短缺，保障水生態(tài)健康和飲水安全，碧水源與中國環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)、中建環(huán)能科技股份有限公司和北京科瑞多環(huán)?？萍加邢薰韭?lián)合承擔(dān)了國家“十二五”科技重大專項(xiàng)“水專項(xiàng)”——“高品質(zhì)再生水與水體凈化成套裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”課題，針對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠尾水以及重點(diǎn)流域入湖入河劣Ⅴ類水，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超低壓反滲透膜并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，采用以“超/微濾-超低壓反滲透”技術(shù)為核心的水處理工藝進(jìn)行深度處理，進(jìn)一步削減其污染負(fù)荷，形成穩(wěn)定的高品質(zhì)再生水，找到一條適合我國國情的解決“水臟”“水少”問題的重要途徑。

該課題研發(fā)成果應(yīng)用于4座示范工程，并在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，累積推廣產(chǎn)值達(dá)14億元，應(yīng)用規(guī)模超過80萬m³/d。通過課題實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了將城鎮(zhèn)污水廠尾水等劣V類水處理至地表IV類以上水體，為緩解我國重點(diǎn)流域水污染嚴(yán)重和水資源匱乏的雙重難題提供一條新的技術(shù)路線。

碧水源DF（超低壓選擇性納濾）膜產(chǎn)品

2010年，碧水源與清華大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、浙江雙益環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司、北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司合作承擔(dān)了國家863計(jì)劃項(xiàng)目——“新型膜材料及膜組器的制備和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)與工程示范”。課題針對(duì)MBR存在的技術(shù)經(jīng)濟(jì)瓶頸，研發(fā)國產(chǎn)的低成本、高強(qiáng)度、高通量、抗污染的新型PVDF膜材料，并形成規(guī)?；纳a(chǎn)線；研發(fā)低能耗、防堵塞、易于維護(hù)管理的高效膜組器，并形成系列產(chǎn)品和規(guī)?；a(chǎn)；開展以膜污染控制為核心的膜材料和膜組器應(yīng)用研究，建立一套由混合液膜過濾性調(diào)控與膜污染的物理和化學(xué)清洗相結(jié)合的膜污染綜合控制技術(shù)體系；開展新型膜材料與膜組器在城市污水和工業(yè)廢水處理與回用中的工程應(yīng)用示范，形成工藝設(shè)計(jì)工具包和MBR工藝工程設(shè)計(jì)規(guī)范。

課題建成了產(chǎn)能達(dá)到250萬㎡/年的膜與膜組器規(guī)?；a(chǎn)線，課題研發(fā)的膜產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于我國大型MBR市政工程中，如無錫太湖國家旅游度假區(qū)污水處理廠三期工程項(xiàng)目（1.75萬m³/d）、石家莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)污水處理廠深度處理（一級(jí)A升級(jí)改造）工程（8萬m³/d）及北京清河再生水廠二期工程（15萬m³/d）等。

這一系列的研究成果對(duì)于我國污水處理和資源化提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持，對(duì)我國的MBR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化及普及化具有非常重要的意義。