解析水處理技術以及設備的發(fā)展前景
【www.temaow.com南京純水設備】一、水處理行業(yè)介紹
水處理是為了使水質滿足特定環(huán)境及回用的用途,通過物理、化學和生物手段,對水質進行治理,去除或增加水中簡單講,水處理便是為了使水質滿足特定環(huán)境及回用的用途,通過物理、化學和生物手段,對水質進行治理,去除或增加水中某些對生產、生活及環(huán)境不需要或需要物質的全過程。水處理領域涉及的范圍分為自來水的生產及供應,污水處理及其再生利用,其他水處理、利用與分配等三大類。
從水處理行業(yè)的實際運行角度看,我們可以將其劃分為循環(huán)水系統治理、水資源綜合治理和自來水供應及其他特種水處理三個類別。循環(huán)水系統治理行業(yè)主要包括中央空調冷卻循環(huán)水處理、冷凍循環(huán)水處理、采暖水處理,集中供暖循環(huán)水處理,工業(yè)冷卻、冷凍循環(huán)水處理幾個細分市場的設備生產和銷售。水資源綜合治理行業(yè)主要包括污水處理、景觀環(huán)境水體治理、雨洪利用、城市污廢水綜合利用、普通生產污廢水綜合利用幾個細分市場。自來水供應及其他主要是由自來水供應及其他水處理行業(yè)構成。南京純水設備
注:由于自來水供應及其他這一細分行業(yè)對水處理的技術要求較低,各類技術也較為成熟,下文的水處理行業(yè)主要研究對象為循環(huán)水系統治理和水資源綜合治理行業(yè)。
二、我國水處理行業(yè)技術發(fā)展現狀
水處理行業(yè)是多學科交叉、知識密集型的高技術產業(yè),涉及到生物、化學、機械、電子等多個領域,是國家環(huán)保產業(yè)發(fā)展水平的重要標志。20世紀90 年代以來,在國家大力推進可持續(xù)發(fā)展,建立綠色環(huán)保型節(jié)約社會的大背景下,國內的水處理企業(yè)通過引進國外的先進技術和不斷的自主創(chuàng)新,在技術上取得了長足的進步,已經逐步縮小了與國外先進水處理技術的差距。南京實驗室純水設備
1、循環(huán)水系統治理技術發(fā)展現狀
循環(huán)水處理技術歸根結底就是要回答在控制水質指標的前提下,如何保障系統穩(wěn)定可靠運行及降低處理成本;如何有效提高濃縮倍數、節(jié)約水資源和二次污染排放等問題。目前,循環(huán)水系統治理領域的主要技術是物理方法和化學方法。
1.1 物理法水處理技術發(fā)展
物理法水處理技術的發(fā)展歷程先后經歷了強磁處理、高壓靜電處理、高頻電磁處理及射頻處理四大階段。目前基于強磁處理和高壓靜電處理技術的產品因使用條件的限制已逐漸失去競爭優(yōu)勢,高頻電磁處理及射頻處理技術成為主流技術。南京純水設備
1.2 化學法水處理技術
循環(huán)水化學處理技術通過向循環(huán)水中投加水質穩(wěn)定劑等化學產品的形式解決系統結垢、腐蝕及菌藻滋生問題。因容易導致二次污染及系統處理在先控制等問題,制約了化學法水處理技術的推廣使用。
1.3 循環(huán)水系統治理技術發(fā)展趨勢
目前,物理法水處理技術已經發(fā)展到較高水平的射頻式物理場水處理技術,該技術在國內外集中式空調及采暖系統的循環(huán)水處理領域得到廣泛應用。在實際工程應用中,射頻式物理場水處理技術已經成功應用于廣州大學城區(qū)域供冷與區(qū)域供熱工程、北京奧運會大部分場館、國家大劇院以及基礎交通建設如北京軌道交通、天津軌道交通、南京軌道交通等工程中。
化學法循環(huán)水處理技術的發(fā)展,是隨著大型化肥石油、化工、冶金裝置的引進而發(fā)展起來的?;瘜W法處理方式應用時間較長,工藝也比較成熟。不過,化學法處理主要是通過加藥設備定時或定期向水中投加定量藥劑來控制水質的結垢、腐蝕及菌藻類滋生等問題,由于其運行成本高(需連續(xù)性向系統投加化學處理藥劑)、容易造成水質二次污染,導致循環(huán)水水質不穩(wěn)定,應用范圍受到一定限制。南京實驗室純水設備
目前,地表水、地下水及污水回用等動態(tài)性補水水質逐漸應用于循環(huán)水系統,動態(tài)化的補水水質與靜態(tài)化的循環(huán)水水質要求之間就產生了矛盾,因此,在物理法的靜態(tài)化處理循環(huán)水主要技術指標的基礎上,輔以動態(tài)化化學處理解決補水水質動態(tài)變化的物化法水處理技術較好地解決了由于補水水質波動造成循環(huán)水水質不穩(wěn)定的問題,是循環(huán)水系統治理領域技術的未來發(fā)展趨勢。
2、水資源綜合治理技術發(fā)展
水資源綜合治理領域尚未形成具有全部功能的生產工藝,各種技術方法散見于污水、景觀水、雨洪等相關水處理領域。南京純水設備
2.1 污水治理技術
目前我國污水處理中應用較多的技術包括氧化溝工藝、SBR法、CASS工藝、接觸氧化法、曝氣生物濾池工藝(BAF)、MBR法和速分生物處理技術等。上述方法各有優(yōu)缺點,選取主要方法描述如下:
A、CASS工藝
CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國際公認的處理生活污水及廢水的先進工藝之一。其基本結構是:在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,反應池沿池長方向設計為兩部分,前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū),后部為主反應區(qū),其主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環(huán)運行,省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統;同時可連續(xù)進水,間斷排水。南京實驗室純水設備
B、MBR工藝
膜生物反應器(MBR)是一種將膜分離單元和生物處理單元結合的新型水處理技術,在近幾十年來得到迅猛發(fā)展。該工藝應用中空纖維膜取代了活性污泥法中的二沉池,進行固液分離,有效的達到了泥水分離的目的。膜的高效截留作用,可以有效截留硝化菌,使其完全截留在生物反應器內,使硝化反應得以順利進行,有效去除氨氮,避免污泥的流失,同時可以截留一時難于降解的大分子有機物,延長其在反應器的停留時間,使之得到最大限度的分解。
但是MBR工藝仍存在如下缺點:膜造價高,膜組件使用壽命短,2~3年即需更換;容易出現膜污染;能耗高,為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成MBR的能耗要比傳統的生物處理工藝高。南京純水設備
C、速分生物處理技術
速分生物處理技術是一種新型污水處理技術。該技術的原理是利用流體力學中的“流離”原理,突破傳統的生物處理方法,使處理系統中單一生物環(huán)境轉變?yōu)槎嘧兩锃h(huán)境,使污水在集合體內多次重復發(fā)生厭氧、耗氧反應,且處理過程無需沉淀池、反沖洗和污泥處理等系統。速分生物處理技術的核心是“速分生化球”,作為生物載體,填充在專門設計的速分生化池內,附著在其上的生物膜是生化處理系統的主體作用物質。速分生化球可正常使用30年而無需更換,比傳統的生物填料節(jié)約了大量的更換、維護費用。
2.2 景觀水治理技術
目前,景觀水的技術是以物理法處理為主的較為簡單的處理工藝,點源處理以截污換水為主,面源處理以氣浮過濾為主,內源處理以增氧清淤為主。對于景觀環(huán)境水體的治理通常采用的方法有: 1)以過濾和充氧為主要特征的物理方法;2)以投放藥品控制微生物為主要特征的化學方法;3)以加大與空氣接觸面積為主要特征的生化處理法和4)以定期接種有凈水作用的微生物為主要特征的生態(tài)處理法。南京實驗室純水設備
2.3 雨洪治理技術
雨洪即雨水,屬于微污染水源。收集環(huán)節(jié)處理技術上相對簡單,主要是解決儲存和水體保持的問題,該環(huán)節(jié)的治理技術與景觀水的處理并無本質區(qū)別。
2.4 水資源綜合治理技術發(fā)展趨勢
目前,單一的處理技術無法滿足水資源綜合治理領域的要求,以生物修復凈化處理為代表的多種技術復合是必然的發(fā)展趨勢。其核心是利用高效復合型微生物或培育的水培植物、水生動植物的新陳代謝活動,對水體環(huán)境中的氨氮、亞硝酸、有機物等有害物質進行轉移、轉化及降解作用,降低水中污染物濃度COD值;同時光合類細菌能利用光能和水中簡單的無機物進行光合作用,固定水體中的氮和磷等元素的同時,產生氧氣,增加水體中的含氧量,使好氧微生物通過自身的新陳代謝作用把水中的有機污染物分解成簡單的無機物進一步吸收并利用水中的氨氮、總磷等營養(yǎng)元素和其它可溶性污染物,降低水體富營養(yǎng)化程度,從而使水體得到凈化和恢復,達到新的生態(tài)平衡。從技術的本質上說,這種生物修復凈化技術是對自然界恢復能力和自凈能力的一種強化。南京純水設備
三、我國水處理行業(yè)市場規(guī)模成長迅速
1、行業(yè)總體市場規(guī)模發(fā)展
市場規(guī)模的快速增長是雙重需求因素拉動的必然結果:一是國家政策控制下的剛性需求,這主要表現在國家鼓勵推動水污染治理、推動節(jié)能減排實施、重視水資源循環(huán)利用、解決缺水地區(qū)飲水問題等政策引致的需求;二是經濟發(fā)展、人民生活水平提高產生的內在需求,這主要表現在城市改造升級、房地產開發(fā)中的中高檔社區(qū)建設、人民對生活環(huán)境要求提升導致的公園綠地建設等幾方面引致的水處理需求。第一類需求主要是促進了循環(huán)水市場、中小規(guī)模的工業(yè)污水處理市場發(fā)展,第二類則是促進了雨水、景觀水處理和生活污水處理市場發(fā)展。南京實驗室純水設備
2、循環(huán)水系統治理行業(yè)概況
循環(huán)水系統治理行業(yè)主要包括中央空調冷卻循環(huán)水處理、冷凍循環(huán)水處理、采暖水處理,集中供暖循環(huán)水處理,工業(yè)冷卻、冷凍循環(huán)水處理幾個細分市場的設備生產和銷售。該類設備主要應用于商業(yè)建筑、市政工程、工礦企業(yè)、高檔住宅區(qū)等工程項目。上世紀80年代以前,循環(huán)水基本不進行處理,主要采用重新補水的模式。后來引入化學法處理,但受國外藥劑成本高國內藥劑難以達標的限制,物理法應運而生,隨著水資源稀缺性不斷顯現,循環(huán)水處理方法也在不斷進步。經過近30年的發(fā)展,我國循環(huán)水市場取得了較快發(fā)展,但仍處于剛剛起步階段。
近30年來,我國經濟規(guī)模持續(xù)增長,各地城市化建設加快,尤其房地產作為城市建設的重點產業(yè)成長迅速,這推動了循環(huán)水系統治理市場需求的擴展。伴隨著國家推出的多項投資鼓勵措施和產業(yè)振興規(guī)劃,工業(yè)用循環(huán)水處理市場需求顯著提升。南京純水設備
國家投資鼓勵政策和城市化進程使得循環(huán)水系統治理市場需求增長得到保障,預計未來市場規(guī)模增長速度將會維持在20%左右。
3、水資源綜合治理行業(yè)概況
水資源綜合治理行業(yè)主要包括污水處理、景觀環(huán)境水體治理、雨洪利用、城市污廢水綜合利用、普通生產污廢水綜合利用幾個細分市場。主要應用于生活區(qū)、工礦企業(yè)、景區(qū)、大型場館等場合。國外如法國、英國等城市化水平較高且環(huán)保意識較強的國家十分重視污水處理、雨洪利用、景觀水體治理及生產生活污水利用等問題,治理比例高達80%以上。我國在該領域發(fā)展較晚,大規(guī)模污水處理市場幾乎為國外企業(yè)產品壟斷,景觀水、雨洪利用等則是剛剛起步。
影響水資源綜合治理市場需求規(guī)模發(fā)展的因素主要是環(huán)境污染現狀及國家產業(yè)政策,這與我國經濟發(fā)展與人民生活水平提升有直接關系。目前我國是世界第二大經濟體,而且GDP增長依然保持在7.0%以上,預計未來幾年這一趨勢將會繼續(xù)保持。這使得水資源綜合治理市場需求擴展得到保障,預計未來市場規(guī)模增長速度將會維持在20%左右。南京實驗室純水設備
四、水處理行業(yè)發(fā)展迅速,市場需求規(guī)模持續(xù)擴張
1、水處理市場進入快速發(fā)展期
2隨著我國經濟發(fā)展和城市建設,各地區(qū)水處理需求增大。國家從政策上鼓勵節(jié)能環(huán)保和節(jié)約用水使得循環(huán)水處理和水資源綜合治理產業(yè)迅速崛起。這一時期是行業(yè)快速發(fā)展的階段,國內企業(yè)相對較少,業(yè)務同質化程度低,在新型水處理市場領域外資企業(yè)還沒有對本土企業(yè)造成實質性競爭。總體來說,水處理市場處于快速發(fā)展期,這有利于各類中小企業(yè)發(fā)展。
2、政策鼓勵循環(huán)水系統治理和水資源綜合治理下游市場增大投資
從“十一五”規(guī)劃起國家即重視環(huán)保投入,GDP1.35%的投資目標使得循環(huán)水系統治理和水資源綜合治理行業(yè)收益明顯。我國是缺水國家,人均水資源占有率僅有2300立方米,國家十分重視水資源的保護和循環(huán)利用。國家鼓勵循環(huán)經濟、支持可持續(xù)發(fā)展、強力推行節(jié)能減排、重視綠色環(huán)保產業(yè)發(fā)展這些都涉及到節(jié)約水資源、加大綜合利用程度的訴求。在城市污水治理上國家提出了70%的治理率目標,各地區(qū)的城市污水處理廠建設、景觀水體治理、工業(yè)污廢水綜合利用等項目投資明顯增大。循環(huán)水處理和水資源綜合治理下游市場的投資必然拉動設備制造和工程集成服務需求增長,這對于行業(yè)發(fā)展十分有利。南京純水設備
3、城市化進程及房地產建設拉動城市水資源治理需求擴張
我國還處于城市化的中級階段,城市化率僅為45.7% ,距離國外發(fā)達國家70%以上的指標要求距離還很大。這使得我國經濟增長中相當部分得益于房地產、市政工程、基礎設施等建設投資。城市建設及房地產相關市場發(fā)展必然要求配套的城市管網、給排水、雨洪處理、生態(tài)景觀水體治理等需求擴展。這是人民生活水平提升要求城市具備的基本功能??梢哉f,循環(huán)水系統治理和水資源綜合治理行業(yè)隨著我國的城市化進程發(fā)展將持續(xù)保持需求增長,這是為了幾十年內不可逆轉的發(fā)展趨勢。
4、市場供求狀況有利于行業(yè)發(fā)展
在國家產業(yè)政策和經濟持續(xù)快速發(fā)展因素的拉動下,水處理規(guī)模在不斷上升。同時受到環(huán)境惡化的影響,對水處理的要求標準也在不斷提高,例如新建的污水處理廠要求氮、磷的排放標準由以前的一級B提高到一級A標準。因此,將有一些純粹的設備供應商因標準的提高而被淘汰,同時擁有核心技術的企業(yè)將在不斷擴大的市場中占據高端市場。南京實驗室純水設備
(1)國家水處理相關政策導向
國家水處理相關政策是引致循環(huán)水系統治理和水資源綜合治理行業(yè)供求格局變化的主要原因之一。國家鼓勵水處理產業(yè)發(fā)展,從“十一五”開始即支持各地區(qū)加大投資力度增建污水處理廠、開展水體治理和污染防治,這些都是拉動水處理下游市場需求的措施。預計未來幾年,由于政策引致的剛性需求增長將會使得行業(yè)呈現出供給不足的特點。除對水處理下游市場需求增長的鼓勵政策外國家還對從事環(huán)保產業(yè)尤其是水資源治理的相關企業(yè)進行大力支持,從稅收優(yōu)惠到放寬上市融資條件等都促進了企業(yè)的業(yè)務拓展,這有利于推進循環(huán)水系統治理和水資源綜合治理行業(yè)供給水平的提升。南京純水設備
(2)社會經濟發(fā)展與城市建設
我國社會經濟持續(xù)增長使得人民生活水平顯著提高,而我國尚處于城市化進程的發(fā)展階段城市市政工程、房地產建設等依然是社會投資重點。這兩項都使得各城市對于生態(tài)環(huán)境、景觀水體、生活用水治理的需求增長較快,城市升級改造基本都著眼于改善生活環(huán)境提高生活質量,水資源的利用與循環(huán)再生都是投資重點。此外,經濟發(fā)展也依賴于工礦企業(yè)的投資建設,由于國家重視節(jié)能減排以及環(huán)境保護,工業(yè)污水治理是企業(yè)投資建設的硬性條件。這使得工業(yè)污廢水治理需求、工業(yè)循環(huán)水處理需求受政策影響表現剛性增長。上述原因是引致未來循環(huán)水處理和水資源綜合治理行業(yè)市場需求規(guī)模持續(xù)增長的主要動力,也是形成需求拉動供給這一格局的關鍵原因。
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