污水处理行业设备需求趋势

 一、我国污水处理行业的形势

虽然我国中央和政府一直十分重视水环境保护，自“九五”开始，就集中力量对一些重点流域进行了综合整治，“十一五”以来，更大力推进污染减排，取得了积极成效。但是，我国水污染严重的状况仍未得到根本性遏制，区域性、复合型与压缩型水污染日益凸显，同时随着工业化、城市化进程的加快，1998～2013年我国污水排放量由395亿t上升至695亿t，我国水资源的短缺与污染问题日益突出，形势十分严峻。2015年4月16日，国务院正式向社会公开《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）全文。这是我国未来一段时间内水污染治理的重要指导性文件。本文的“新形势”是以《水十条》为背景结合我国污水处理行业现状提出来的。《水十条》提出了10条35款，共238项具体措施，其行动计划目标是：2020年，全国水环境质量得到阶段性改善；2030年，力争全国水环境质量总体改善；2050年，生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。

在《水十条》的具体治理措施中，有136项是改进强化的措施，包括：现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求；敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准；建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。《水十条》还提出了“政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与”的社会共治模式。

我国污水处理现状情况可以描述为：地区间发展不平衡，东部沿海等经济发达地区发展速度较快，中西部经济较为落后的地区及农村地区发展速度较慢，设市城市污水处理率较高，县城和建制镇污水处理率依然较低；处理水质要求和再生水回用率差别较大，北京、天津等地区的处理标准和再生水回用率较高，一些地区还有较重的提标升级任务。结合《水十条》的目标和要求，认为我国污水处理行业的发展将出现以下特点：项目建设的单个规模下降，但项目数量将大幅增加，即中小规模的水污染治理项目具备广阔的市场发展前景（很可能出现区域治理的整体项目）；污水的深度处理及回用工程项目将加快建设，多种工艺组合的集成性技术应用较多；严格监管下的污水处理单位将在设备设施可靠性方面加大投入，同时实施更加精细化的管理和调控手段，保证出水水质的稳定达标；城市污水处理中的污泥处理处置问题将更加突出并加快解决速度。

根据国家环保部环境规划院、国家信息中心数据，在处理水平正常提高的情况下，我国“十二五”和“十三五”期间的废水治理投入（含治理投资和运行费用）将分别达到10583亿元和13922亿元。而《水十条》也指出，通过加大治污投资力度，大幅提升污染治理科技、环保装备研制和产业化水平等措施，将带动环保产业新增产值约1.9万亿元，其中直接购买环保产业产品和服务约1.4万亿元，使环保产业成为新的经济增长点。整个污水处理过程涉及设备、仪器、仪表、药剂、材料、工程以及运营等领域，根据数据统计分析，污水处理行业的设备占投入的近50%，处于上游位置，而且在建设时期的一次投入和运行时期的维护改造都占重要的地位，是建设和运行维护及更新改造任务的主体。

二、我国污水处理行业设备的需求

污水处理设备可分为机械设备、电气设备、自控设备和化验分析设备，而机械设备又可分为通用机械设备和专用机械设备。通用机械设备主要包括：风机类、泵类和阀类；专用机械设备可按工艺流程分类，主要包括：预处理单元设备、生物处理单元设备、深度处理单元设备、污泥处理处置单元设备以及其他设备（如加药设备、除臭设备等）。由于污水处理工艺的创新技术层出不穷，一种新型处理工艺总伴随着一批专用设备投向市场，同时专用设备往往是包括通用设备的系统性成套设备，因篇幅所限就不逐一叙述专用设备的工艺技术。

结合我国污水处理行业发展的特点，认为对于设备的需求，首先，工艺决定设备，设备必须满足工艺，因设备而修改工艺要求的想法和做法是不正确的。例如，一些污水处理厂需要进行提标改造采用生物填料技术，这就要求生物池上的搅拌器和推流设备从材质和结构等方面进行相应的特殊设计以满足工艺的要求。又比如，在污泥无害化处理方面，污泥干化技术在欧、美等发达国家应用广泛后也将在我国迅速得到应用，其按形式分可分为转鼓式、转盘式、带式、螺旋式、离心式干化机、喷淋式多效蒸发器、流化床、多重盘管式、薄膜式以及桨板式等多种形式，配合专用设备的要求将会有不同的通用设备与之实现系统的集成。当然，工艺的先进性和可靠性是通过集成化的设备来实现，污水处理工艺的创新往往和配套设备的开发融为一体，并由设备的市场获得主要经济效益。不少具有工艺技术和设备开发集成能力的工程公司，已经成为承担水工业工程项目的主体，这方面已有很多的成功案例。

其次，基于污水处理厂对出水稳定达标和全厂精确调控的需要，处理工艺单元的增加及相互影响加强的情况将对单元设备提出可调节性和具有与全厂自控系统通信可控性的要求。以风机设备为例，目前经常使用的鼓风机主要有单级离心式鼓风机、多级离心式鼓风机、磁悬浮鼓风机以及空气悬浮鼓风机等。由于单级离心式鼓风机的效率高，风量调节范围宽，而一般生物池曝气能耗要占整个水处理单元能耗的50%以上，所以在大中型处理厂中经常采用；磁悬浮鼓风机和空气悬浮鼓风机设备风量调节比较宽、维修量低、噪声低，常用于中小型规模的处理厂；多级离心鼓风机效率较低，风量调节范围窄，但因价格较便宜，所以常用作风量要求相对比较固定的膜元件气擦洗鼓风机。不论何种类型的鼓风机，都有其适应性、优势和不足，这些要区别分析选用，但是都应具有可调控性。又如，曝气的阀门方面，线性空气调节阀由于气体流量与阀门开度变化曲线近似于直线，可以对生物反应池空气进行线性调节，保证曝气系统对供气的适时调节控制，虽然与普通空气调节蝶阀相比价格略贵，但曝气更精确，能达到稳定出水和节省能耗的双重目标。其他的需求还应包括操作简单，模块化结构维护方便，低故障率等，而生态低环境影响型水厂的提出也要求设备具有高的能量效率，单体封闭减少臭气排放等特点。

三、结语

截至2014年底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3717座，污水处理能力1.57亿m3/d。但是，目前国内规模较大污水处理设备生产厂家还较少，多数企业以生产成熟的单机产品为主且集中在水泵、阀门等传统产品市场，利用国外技术的合资企业占据了不少高端设备领域。因此应加强工艺与设备集成技术应用的研究，采用自主开发和引进技术并重的方式，紧密结合污水处理新工艺的开发，进行产业化攻关，以中小规模的处理系统为重点，兼顾分散点源污水处理的需求，形成不同层次、不同工艺组合的成套工艺设备供给能力，为实现《水十条》提出的推进生态文明建设，改善水环境质量的目标提供设备保障。