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浅谈水处理技术的发展前景

浅谈水处理技术的发展前景

作者:
来源:
2017/08/11 17:46
【摘要】:
建国前三十年,我国实行的是计划经济体制,我国给水排水事业随着整个国民经济的发展而发展,随着我国经济实力的不断提高,相应的对水的需求也加速的增长。然而我国是一个水资源短缺的国家,再加上之前对水资源的浪费和污染,以及污染治理滞后,大量城市污水和工业废水未经处理排入水体使得水资源变得更为稀少。解决我国水危机的方针,应是以水资源的可持续利用支持我国社会经济的可持续发展。为此水污染治理和节水是两个非常重要的

建国前三十年,我国实行的是计划经济体制,我国给水排水事业随着整个国民经济的发展而发展,随着我国经济实力的不断提高,相应的对水的需求也加速的增长。然而我国是一个水资源短缺的国家,再加上之前对水资源的浪费和污染,以及污染治理滞后,大量城市污水和工业废水未经处理排入水体使得水资源变得更为稀少。解决我国水危机的方针,应是以水资源的可持续利用支持我国社会经济的可持续发展。为此水污染治理和节水是两个非常重要的环节。

一、 我国水资源的现状

我国是世界上十三个水资源严重短缺的国家之一。水资源短缺和水资源分布不均严重地制约着我国经济社会的发展。我国水资源现状主要从以下几个方面简单介绍:

第一,我国虽有水量2.8万亿立方米,但人均水资源仅2300立方米,相当于世界人均的1/4,被列为世界上最贫水的13个国家之一。1998年我国人均水量为2251立方米,预测到2030年我国人口增至16 亿时,人均水资源量将降到1760立方米。专家预言,2010年后我国将进入严重缺水期,2030年我国缺水将达400亿立方米到期500亿立方米。供水量不足,给城市生产、生活造成极大影响。我国部分山区、草原、滨海和海岛还有6000万人口和4500万头牲畜饮水本分困难。每年的农业收成和工业产值都因缺水造成重大损失。水资源的总量严重短缺。

第二,从水资源的空间分布来看,南北差异较大。由于我国降雨分布由东南向西北递减的总趋势,形成南方水多、北方水少的局面。长江以南的南方地区河川径流量约占全国总径流量的83%,而北方地区的河川径流量仅占全国总径流量的17%。按流域面积平均,北方各大流域的水资源量均低于全国平均水平,如海滦河片仅达到全国平均值的1/2,黄河片还不到全国平均值的1/3。

第三,水资源分布与需求的极端不一致也是我国水资源的一大特点。我国的水土资源分布情况是南方水多地少,北方水少地多。南方单位耕地面积所占的河川年径流量为45000m3/hm2,为全国平均水平的117倍;北方单位耕地面积所占的水资源量为45103m3/hm2,为全国平均水平的17%;南北差异达10倍。其中最高的浙闽片为全国平均水平的2143倍,最低的海河流域单位耕地面积所占的水资源量只有全国平均水平的11%,两者差距达22倍之多。按人口平均,长江流域以北的北方片人均水资源占有量仅为南方片的1/3,其中最高的珠江流域为最低的海河流域的1219倍。由于南北方水资源供需状况不同,使南北方水资源供需矛盾呈现不同的特点,南方水资源供需矛盾主要属于工程型、污染型或管理型缺水,北方则以资源型缺水为主,部分地区存在浪费型缺水。

第四,城市缺水相当严重。目前我国城市供水以地表水或地下水为主,或者两种水源混合使用,有些城市因地下水过度开采,造成地下水位下降,有的城市形成了几百平方公里的大漏斗,使海水倒灌数十公里。由于工业废水的肆意排放,导致地表水、地下水被污染。随着工业化的发展和城镇化的跟进,农村人口在减少,城市人口迅猛增加,这就必然导致城市的不断扩大,人口的不断增加,结果导致原本就严重缺水的城市更加缺水。

二、 目前主要的水处理技术的方法

从我国的水资源现状的分析来看,为了节约水资源,使水资源能得到有效的利用,我们必须利用水处理技术对水加以处理。下面简要介绍几种水处理的方法:

(一)水的物理、化学及物理化学处理方法

1、格栅和筛网 格栅是由一组平行的金属栅条制成的,栅条之间的间距比较大,可以用来阻挡一些较大的物体通过;筛网由金属线材组成,它的间距比较小,可以阻挡小的物体通过。在河水的取水工程中它们常常设在取水口,来拦截河水中大的漂浮物和杂草;在污水处理工程中,常设在最前部的污水泵之前。

2、沉淀 水中颗粒杂质的沉淀,是在专门的沉淀池中进行的。当沉淀的杂质较少时常用平流式沉淀池,这种沉淀池为长方形。水从一端流进去,从另一端流出来,水流流态较好,沉淀在池底的积泥用设于移动桁架的吸泥装置排除;当沉淀的杂质较多时常采用辐流式沉淀池,这种池型为扁平的圆形水池,池底有向池中心倾斜的底坡,水由池中心流进去,从池四周流出,沉在池底的泥由旋转的刮泥桁架刮至池中心,在由池底排泥管排除。

3、气浮 气浮法就是向水中通入空气,利用空气中产生的微小气泡除去水中细小的悬浮物,使其随气泡一起上浮到水面而加以分离去除的一种水处理方法。

4、氧化还原和消毒 氧化还原的操作方法是对水中的有毒物质进行氧化或还原,是这些有毒物质经处理后转化为无害或者无毒的存在形态,或者使它转化成易从水中分离出去的形态。消毒的目的就是将天然水体和城市污染、工业废水中含有的大量病原微生物杀灭。

(二)水的生物处理方法

水的生物处理是利用微生物具有氧化分解有机物额这一功能,采取一定人工的措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使其大量增殖以提高氧化分解有机物效率的一种污水处理方法。

1、水的好氧生物处理方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。

2、水的厌氧生物处理方法既可以用于处理有机废水,又可以用于处理污泥。处理方法有常温、中温、高温。

三、 水处理技术在我国的发展前景

近些年来,由于经济的快速发展, 以及污染治理滞后,大量城市污水和工业废水未经处理排入水体使得水资源变得更为稀少。那么污水处理并再利用成为一件越来越重要的事情。下面是前几年我国污水处理情况:

(一)水处理技术的发展趋势 由于国内水处理行业内企业众多,但产量、技术水平和经营管理水平普遍不高,低层次和非市场因素层面的竞争异常激烈。行业竞争及市场化呈现以下趋势:

1、行业内企业逐步改变“重技术、轻管理”的传统观念和做法,提高企业的经营管理水平,在吸收国外先进技术的同时重视先进经营理念的学习和引进。信息化等管理创新和体制创新将是许多企业培养核心竞争力的重要途径。

2、技术服务在水处理行业越来越重要,而为客户提供全面的水处理解决方案将是业内企业必须具备的能力,同时也是企业重要的利润增长点。

3、行业内企业的竞争将在很长的一段时期内仍然十分激烈,并且可能由于有更多的市场参与者的进入而达到异常激烈的程度,许多小企业特别是无特色的企业的生存空间将越来越小。同时,随着市场竞争的进一步深入,水处理行业企业间的兼并重组将不可避免,将会涌现出一批有一定规模和市场占有率的龙头企业,这也是培养我国本土行业领先者的机遇。

4、我国水处理项目建设和运营的专业化进程加快。1999年,原国家环境保护总局颁布《环境保护设施运营资质认可管理办法》,加快推进了水处理设施运营的专业化、市场化进程;近年来我国新建的城市给排水项目、工业园区污水处理项目选择经验丰富的专业水处理运营商,以BOT、TOT等形式进行建设运营;此外,大型工业企业在新建或改建厂区时,通常采用EPC模式,将配套的水处理工程项目总体外包给专业水处理技术服务商,达到创新设计、缩短工期、降低投资的目的。

(二)水处理技术发展前景较好的原因

1、水处理市场进入快速发展期 2007年以来,随着我国经济发展和城市建设,各地区水处理需求增大。国家从政策上鼓励节能环保和节约用水使得循环水处理和水资源综合治理产业迅速崛起。这一时期是行业快速发展的阶段,国内企业相对较少,业务同质化程度低,在新型水处理市场领域外资企业还没有对本土企业造成实质性竞争。总体来说,水处理市场处于快速发展期,这有利于各类中小企业发展。

2、政策鼓励循环水系统治理和水资源综合治理下游市场增大投资 从“十一五”规划起国家即重视环保投入,投资目标使得循环水系统治理和水资源综合治理行业收益明显。我国是缺水国家,人均水资源占有率仅有2300立方米,国家十分重视水资源的保护和循环利用。国家鼓励循环经济、支持可持续发展、强力推行节能减排、重视绿色环保产业发展这些都涉及到节约水资源、加大综合利用程度的诉求。在城市污水治理上国家提出了70%的治理率目标,各地区的城市污水处理厂建设、景观水体治理、工业污废水综合利用等项目投资明显增大。循环水处理和水资源综合治理下游市场的投资必然拉动设备制造和工程集成服务需求增长,这对于水处理技术发展十分有利。

3、城市化进程及房地产建设拉动城市水资源治理需求扩张 我国还处于城市化的中级阶段,城市化率仅为45.7% ,距离国外发达国家70%以上的指标要求距离还很大。这使得我国经济增长中相当部分得益于房地产、市政工程、基础设施等建设投资。城市建设及房地产相关市场发展必然要求配套的城市管网、给排水、雨洪处理、生态景观水体治理等需求扩展。这是人民生活水平提升要求城市具备的基本功能。可以说,循环水系统治理和水资源综合治理行业随着我国的城市化进程发展将持续保持需求增长,这是为了几十年内不可逆转的发展趋势。

4、市场供求状况有利于行业发展 在国家产业政策和经济持续快速发展因素的拉动下,水处理规模在不断上升。同时受到环境恶化的影响,对水处理的要求标准也在不断提高,例如新建的污水处理厂要求氮、磷的排放标准由以前的一级B提高到一级A标准。因此,将有一些纯粹的设备供应商因标准的提高而被淘汰,同时拥有核心技术的企业将在不断扩大的市场中占据高端市场。

(1)国家水处理相关政策导向 国家水处理相关政策是引致循环水系统治理和水资源综合治理行业供求格局变化的主要原因之一。国家鼓励水处理产业发展,从“十一五”开始即支持各地区加大投资力度增建污水处理厂、开展水体治理和污染防治,这些都是拉动水处理下游市场需求的措施。预计未来几年,由于政策引致的刚性需求增长将会使得行业呈现出供给不足的特点。除对水处理下游市场需求增长的鼓励政策外国家还对从事环保产业尤其是水资源治理的相关企业进行大力支持,从税收优惠到放宽上市融资条件等都促进了企业的业务拓展,这有利于推进循环水系统治理和水资源综合治理行业供给水平的提升。

(2)社会经济发展与城市建设 我国社会经济持续增长使得人民生活水平显著提高,而我国尚处于城市化进程的发展阶段城市市政工程、房地产建设等依然是社会投资重点。这两项都使得各城市对于生态环境、景观水体、生活用水治理的需求增长较快,城市升级改造基本都着眼于改善生活环境提高生活质量,水资源的利用与循环再生都是投资重点。此外,经济发展也依赖于工矿企业的投资建设,由于国家重视节能减排以及环境保护,工业污水治理是企业投资建设的硬性条件。这使得工业污废水治理需求、工业循环水处理需求受政策影响表现刚性增长。上述原因是引致未来循环水处理和水资源综合治理行业市场需求规模持续增长的主要动力,也是形成需求拉动供给这一格局的关键原因。

由于我国人口众多,幅员辽阔,工业与农业需水量大,有因为我国水资源总量就很缺乏,因此保护水资源、节约用水便成为了国家和人民极为关心的大事。

那么,如何保护水资源?综上可知:水污染治理和节水是两个非常重要的环节,只有在发展供水的同时,使排水和污水处理同时发展,才能保护水环境。所以,水处理技术理所当然的今日我们的视线,并且可以看出其在我国有非常好的发展前景,也是可持续的发展的要求。

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