污水處理行業(yè)設備需求趨勢范文
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雖然我國中央和政府一直十分重視水環(huán)境保護，自“九五”開始，就集中力量對一些重點流域進行了綜合整治，“十一五”以來，更大力推進污染減排，取得了積極成效。但是，我國水污染嚴重的狀況仍未得到根本性遏制，區(qū)域性、復合型與壓縮型水污染日益凸顯，同時隨著工業(yè)化、城市化進程的加快，1998～2013年我國污水排放量由395億t上升至695億t，我國水資源的短缺與污染問題日益突出，形勢十分嚴峻。2015年4月16日，國務院正式向社會公開《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）全文。這是我國未來一段時間內(nèi)水污染治理的重要指導性文件。本文的“新形勢”是以《水十條》為背景結(jié)合我國污水處理行業(yè)現(xiàn)狀提出來的。《水十條》提出了10條35款，共238項具體措施，其行動計劃目標是：2020年，全國水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善；2030年，力爭全國水環(huán)境質(zhì)量總體改善；2050年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)良性循環(huán)。
在《水十條》的具體治理措施中，有136項是改進強化的措施，包括：現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理設施，要因地制宜進行改造，2020年底前達到相應排放標準或再生利用要求；敏感區(qū)域（重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區(qū)域）城鎮(zhèn)污水處理設施應于2017年底前全面達到一級A排放標準；建成區(qū)水體水質(zhì)達不到地表水Ⅳ類標準的城市，新建城鎮(zhèn)污水處理設施要執(zhí)行一級A排放標準。《水十條》還提出了“政府統(tǒng)領、企業(yè)施治、市場驅(qū)動、公眾參與”的社會共治模式。
我國污水處理現(xiàn)狀情況可以描述為：地區(qū)間發(fā)展不平衡，東部沿海等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)發(fā)展速度較快，中西部經(jīng)濟較為落后的地區(qū)及農(nóng)村地區(qū)發(fā)展速度較慢，設市城市污水處理率較高，縣城和建制鎮(zhèn)污水處理率依然較低；處理水質(zhì)要求和再生水回用率差別較大，北京、天津等地區(qū)的處理標準和再生水回用率較高，一些地區(qū)還有較重的提標升級任務。結(jié)合《水十條》的目標和要求，認為我國污水處理行業(yè)的發(fā)展將出現(xiàn)以下特點：項目建設的單個規(guī)模下降，但項目數(shù)量將大幅增加，即中小規(guī)模的水污染治理項目具備廣闊的市場發(fā)展前景（很可能出現(xiàn)區(qū)域治理的整體項目）；污水的深度處理及回用工程項目將加快建設，多種工藝組合的集成性技術(shù)應用較多；嚴格監(jiān)管下的污水處理單位將在設備設施可靠性方面加大投入，同時實施更加精細化的管理和調(diào)控手段，保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標；城市污水處理中的污泥處理處置問題將更加突出并加快解決速度。
根據(jù)國家環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、國家信息中心數(shù)據(jù)，在處理水平正常提高的情況下，我國“十二五”和“十三五”期間的廢水治理投入（含治理投資和運行費用）將分別達到10583億元和13922億元。而《水十條》也指出，通過加大治污投資力度，大幅提升污染治理科技、環(huán)保裝備研制和產(chǎn)業(yè)化水平等措施，將帶動環(huán)保產(chǎn)業(yè)新增產(chǎn)值約1.9萬億元，其中直接購買環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和服務約1.4萬億元，使環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為新的經(jīng)濟增長點。整個污水處理過程涉及設備、儀器、儀表、藥劑、材料、工程以及運營等領域，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，污水處理行業(yè)的設備占投入的近50%，處于上游位置，而且在建設時期的一次投入和運行時期的維護改造都占重要的地位，是建設和運行維護及更新改造任務的主體。
二、我國污水處理行業(yè)設備的需求
污水處理設備可分為機械設備、電氣設備、自控設備和化驗分析設備，而機械設備又可分為通用機械設備和專用機械設備。通用機械設備主要包括：風機類、泵類和閥類；專用機械設備可按工藝流程分類，主要包括：預處理單元設備、生物處理單元設備、深度處理單元設備、污泥處理處置單元設備以及其他設備（如加藥設備、除臭設備等）。由于污水處理工藝的創(chuàng)新技術(shù)層出不窮，一種新型處理工藝總伴隨著一批專用設備投向市場，同時專用設備往往是包括通用設備的系統(tǒng)性成套設備，因篇幅所限就不逐一敘述專用設備的工藝技術(shù)。
結(jié)合我國污水處理行業(yè)發(fā)展的特點，認為對于設備的需求，首先，工藝決定設備，設備必須滿足工藝，因設備而修改工藝要求的想法和做法是不正確的。例如，一些污水處理廠需要進行提標改造采用生物填料技術(shù)，這就要求生物池上的攪拌器和推流設備從材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面進行相應的特殊設計以滿足工藝的要求。又比如，在污泥無害化處理方面，污泥干化技術(shù)在歐、美等發(fā)達國家應用廣泛后也將在我國迅速得到應用，其按形式分可分為轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、帶式、螺旋式、離心式干化機、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多重盤管式、薄膜式以及槳板式等多種形式，配合專用設備的要求將會有不同的通用設備與之實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。當然，工藝的先進性和可靠性是通過集成化的設備來實現(xiàn)，污水處理工藝的創(chuàng)新往往和配套設備的開發(fā)融為一體，并由設備的市場獲得主要經(jīng)濟效益。不少具有工藝技術(shù)和設備開發(fā)集成能力的工程公司，已經(jīng)成為承擔水工業(yè)工程項目的主體，這方面已有很多的成功案例。
其次，基于污水處理廠對出水穩(wěn)定達標和全廠精確調(diào)控的需要，處理工藝單元的增加及相互影響加強的情況將對單元設備提出可調(diào)節(jié)性和具有與全廠自控系統(tǒng)通信可控性的要求。以風機設備為例，目前經(jīng)常使用的鼓風機主要有單級離心式鼓風機、多級離心式鼓風機、磁懸浮鼓風機以及空氣懸浮鼓風機等。由于單級離心式鼓風機的效率高，風量調(diào)節(jié)范圍寬，而一般生物池曝氣能耗要占整個水處理單元能耗的50%以上，所以在大中型處理廠中經(jīng)常采用；磁懸浮鼓風機和空氣懸浮鼓風機設備風量調(diào)節(jié)比較寬、維修量低、噪聲低，常用于中小型規(guī)模的處理廠；多級離心鼓風機效率較低，風量調(diào)節(jié)范圍窄，但因價格較便宜，所以常用作風量要求相對比較固定的膜元件氣擦洗鼓風機。不論何種類型的鼓風機，都有其適應性、優(yōu)勢和不足，這些要區(qū)別分析選用，但是都應具有可調(diào)控性。又如，曝氣的閥門方面，線性空氣調(diào)節(jié)閥由于氣體流量與閥門開度變化曲線近似于直線，可以對生物反應池空氣進行線性調(diào)節(jié)，保證曝氣系統(tǒng)對供氣的適時調(diào)節(jié)控制，雖然與普通空氣調(diào)節(jié)蝶閥相比價格略貴，但曝氣更精確，能達到穩(wěn)定出水和節(jié)省能耗的雙重目標。其他的需求還應包括操作簡單，模塊化結(jié)構(gòu)維護方便，低故障率等，而生態(tài)低環(huán)境影響型水廠的提出也要求設備具有高的能量效率，單體封閉減少臭氣排放等特點。
三、結(jié)語
截至2014年底，全國設市城市、縣累計建成污水處理廠3717座，污水處理能力1.57億m3/d。但是，目前國內(nèi)規(guī)模較大污水處理設備生產(chǎn)廠家還較少，多數(shù)企業(yè)以生產(chǎn)成熟的單機產(chǎn)品為主且集中在水泵、閥門等傳統(tǒng)產(chǎn)品市場，利用國外技術(shù)的合資企業(yè)占據(jù)了不少高端設備領域。因此應加強工藝與設備集成技術(shù)應用的研究，采用自主開發(fā)和引進技術(shù)并重的方式，緊密結(jié)合污水處理新工藝的開發(fā)，進行產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，以中小規(guī)模的處理系統(tǒng)為重點，兼顧分散點源污水處理的需求，形成不同層次、不同工藝組合的成套工藝設備供給能力，為實現(xiàn)《水十條》提出的推進生態(tài)文明建設，改善水環(huán)境質(zhì)量的目標提供設備保障。
作者：常江 單位：北京城市排水集團有限責任公司科技研發(fā)中心