将污水变饮用水的旅行箱:一个美国退伍空军的水处理创业故事
2018-5-9
来源:国际水协会
点击数: 2954          作者:未知
  • 下面将向大家介绍一家来自美国的水处理公司Bondurant Technologies。这是行业中少有的由非裔美国人创立的企业,公司创始人和他的企业成长之路在一些水处理科班出身的专家看来有些不太专业的味道,但这个创业故事又非常具有启发性:在某个程度上,水行业在未来的发展中可能需要更多这样“外行人”的加入。

    误打误撞进入水行业

    1986年,在结束美国空军服役后,Nimon Bondurant与他的亲戚及最好的朋友Tyson Bondurant一同开始经商。他们开了一家公司叫Data Capture Inc.,的小公司,从事的是当时刚刚萌芽的桌面出版业(Desktop publishing, DTP)。


    顾名思义,桌面出版业即利用个人电脑等电子手段进行报纸、书籍等纸张媒体的编辑出版工作。在上世纪80年代中期,DTP行业还处于它的婴儿期。早期的技术,包括个人电脑和光学扫描仪等。Nimon和Tyson很早就意识到可以将文本从纸张转移到电脑的光学扫描仪,这终究会取代文档的人手录入。一开始他们就是通过Data Capture购买了几台Microstek的扫描仪提供扫描服务。不久之后他们就开发了自己的软件,将扫描速度提高了800%,并能让机器识别多种外语。

    作为一个非裔美国人,Nimon在创业中经历了各种困难。但凭借不折不挠的韧性,他成功带领公司发展到了一定规模:员工超过40人,客户包括了著名数据库Lexis Nexis,波音航空、亚特兰大州疾控中心等。

    不过1993年,Nimon公司的电脑系统遭受病毒侵害,当时没有现成的方法清理这些病毒。沮丧了几周之后,Nimon决定自己动手解决问题,尽管他当时对杀毒软件一窍不通,不过他懂得“让专业的人干专业的事”的道理,他甚至赌上自己的不少积蓄花大钱请了一家软件开发公司来帮他解决问题,并使用了如今无人不知的人工智能技术,不过这在当时是市场的稀缺品。为什么想到用人工智能?Nimon说只依靠人脑没办法熟知所有的病毒,人工智能技术却能让杀毒软件对任何可疑行为进行检测,并判定哪些异常情况是有害的,从而进行隔离。那年年底了,他成功开发了一款基于人工智能的杀毒软件,取名IMMUNE二代。

    2013年夏季的某一天里,一个移动洗车公司的小贩路过Nimon家门口,问Nimon是否需要洗车。Nimon同意了,他看到洗车小贩开着的皮卡车后边拖着一个300加仑的水箱。Nimon对小贩洗车的用水量很感兴趣,小贩说告诉Nimon每洗一辆车一般要用15加仑(约57升)的水,所以他这样走一趟只能洗20辆车,然后就要重新补给了。Nimon问这个洗车贩为什么不将这些水回收循环利用,这样不就可以用上一天了吗?小贩说这样的话他的车就要多载几百磅的负荷,而且这设备要花费他几千块美金。

    正是那一刻触动了Nimon。正如之前一次又一次接受新的挑战一样,他决定要发明一个成本低廉,又能生产更多回用水的移动处理装置。经过一年半的钻研,2015年2月他发明的第一个产品原型(取名Build 37)面世了。他一开始只是用红色染料做测试,并成功通过检验——它能将泥、油和其他杂质分离,生产净水。他最终给这款产品取名为“骆驼列车”(CamelTrain™)。


    不久之后,他在英国《卫报》读到一篇题为《脏水每天害死5000名儿童》的文章,此文描述了污水处理在可持续发展中的作用。他很快意识到他的产品能做的不仅仅是去洗车,于是他成立了Bondurant Technologies,踏上了创业之路。

    全膜纳滤净水器

    这款名叫CamelTrain™的饮用水处理单元采用全膜设计,运用超滤和纳滤技术,由Bondurant Technologies负责研发和销售。Nimon称它是世界第一个便携式纳滤净水装置,能够去除病毒和细菌、包囊、重金属,以及污染水体中的颜色、气味和放射性核苷酸等。目前的出水接近反渗透的水质,但通量高达38L/min,单位成本低至5美分/m³。该产品占地面积很小,而且滤网更换频率低,可以像旅行箱一样拉动或者背着行走,可以接通直流或者交流电源使用。目前其重量约为90kg,启动时间不到1分钟。

    传统的工业纯水、瓶装纯净水使用的大多是反渗透技术,而纳滤技术大家一般认为它是介于超滤与反渗透之间的一种过滤技术。但因为它在系统设计、操作模式上跟反渗透接近,因此不少人会认为它是一种“疏松”的反渗透。纳滤是孔径尺寸为0.001微米的选择性膜过滤技术,因为它不仅能截留分子量较大的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单价离子透过,并且能在高温、酸、碱等苛刻条件下运行,具有耐污染等优点,这些特性使其在实际运行时,所需压力低、膜通量高、运行费用较低。


    据Bondurant Technologies公司官网介绍,他们的技术与其他市场中现有的便携式水净化装置最大的不同在于过滤材料。市面上的便携式水净化装置一般使用活性炭、紫外光等,但是不能有效杀死或抑制有害生物的繁殖。在Nimon看来,水交叉污染的复杂度今非昔比,过去这些足够有效的过滤净化技术已经不能满足当今的需求,所以他选择研发基于纳滤的净化装置。Nimon曾专程去到加勒比海地区做测试。测试地点是当地的一个屠宰场。他抽取屠宰场蒸发池的池水,作为CamelTrain™滤水器的进水,并在工厂老板面前直接饮用过滤装置的出水。

    测试结果

    目前他开发了两款型号,一个是CamelTrain™常规版,另一个是CamelTrain™探险队轻便版。下边两个表格是两个型号的产品规格对比:


    ▲ CamelTrain™常规版产品规格


    ▲ CamelTrain™探险队轻便版产品规格

     


    ▲ CamelTrain™常规版(上), 探险队轻便版(下)

    应用场景

    Nimon的初衷是要开发人人买得起的净水过滤装置,所以大家可以看到目前其产品外形还是偏向于基本款,调速器和流量计等都是选用机械配件而不是电子配件,只有泵是需要电动的,而且他自己的产品定位暂时也是面向救灾和发展中国家的需求。鉴于这几年气候变化给美国带来的自然天灾,这款产品在灾后的清洁水保障上有应用前景。另外,这款产品的日处理规模据说能满足17,000人的用水需求,对于缺少集中式污水处理厂和自来水厂的发展中地区,运水车是常见的输送设备,但是这些车辆的寿命跟它的载水量成反比,添加这种轻便型即插即用的回用装置,不仅可以延长运输车辆的寿命,而且能提高水利用效率。第三个应用前景是充当军用设备,这个潜在应用场景的设想与Nimon的参军经历有关。

    小结

    显然,从产品功能的角度来看,Bondurant Technologies净水设备还有不少的改良空间。但从创新和创业的角度,Nimon先生的经历却依旧给了我们很多启示。跨界带来了全新的思考维度,发现容易被原行业忽视的发展机遇。立足于实际需求,不断探索应用方案来解决现实中的痛点是创新的核心诉求,也会因此而获得市场推动力,进入发展的良性循环。我们也希望看到水处理市场上有更多基于现实需求而开发的创新应用不断涌现。

    原标题:将污水变饮用水的旅行箱:一个美国退伍空军的水处理创业故事 

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