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我國污水處理行業重要手藝比較分析

 

    【格林環保為您關注】其中，工業生產企業出于成本考慮，其產生的大量污水經過不同的專業化設備及技術工藝凈化處理后進行循環使用、少量外排，處理環節多在工業企業內部；生活污水則由于排放源分散（排放主體多為辦公及家庭環境），因此多在污水處理廠集中進行處理；而針對污水聚集的河流、湖泊等受污染嚴重的水體則進行水環境綜合治理，經過綜合治理后達到環保景觀要求，同時提升城市居住環境質量。

    污水來源及處理目的的多樣化使得污水處理需求具有多樣化特性

    中國產業信息網發布的《2014-2019年中國污水處理藥劑行業市場研究與投資戰略規劃報告》指出：隨著工業化、城市化進程的加快，我國水資源的短缺與污染問題日益突出，根據《國家環境保護“十二五”規劃》，“十二五”期間環保投資需求約3.4萬億元，環保部預計“十二五”期間我國污水治理累計投入將達到1.06萬億元，污水治理投入占環保投資的比重約為1/3，污水處理已成為中國環保大產業中市場空間巨大的行業。

    污水處理行業面臨多樣化的處理需求

    污水處理在不同的領域需求不盡相同，選取何種處理技術需綜合考慮污水產生情況、達標要求、運行成本、處理速度、運行環境、能源消耗等多種因素。在工業領域，冶金濁環水、煤礦礦井水、油田采出水、化工冷卻水等單位時間內需處理水量大、處理水質達標要求相對較低且處理成本需控制在一定范圍內，因此其需要處理能力大、凈化時間短、成本節約的水處理技術；部分工業用水，例如原料水（直接作為產品組成部分的水體），則對水的潔凈程度有較高要求，否則將影響產品質量，因此需要精細化的水處理技術。

    對于生活污水，一般通過污水處理廠進行集中處理，隨著我國水資源日益稀缺，因此越來越多的生活污水經處理后進行回用，對于回用水，一般均需進行深度處理；而在河流、湖泊、景觀水環境治理方面，其對水處理技術的主要要求為處理水量大、凈化速度快、運行成本低，對懸浮物、總磷、化學需氧量等導致富營養化的主要污染物凈化效率高，并且具備持續潔凈保障能力。

    正是因為水處理需求的多樣化，使得水處理行業呈現多種處理技術工藝并存的狀況，沒有哪一種技術、設備能夠滿足所有污水處理需求，不同污水處理技術有其優勢的應用領域。大型綜合污水處理項目普遍采取多種技術工藝相結合的方式進行污水處理。

    我國污水處理行業技術概覽

    目前我國應用較為廣泛的污水處理技術包括傳統沉淀技術、混凝沉淀技術、膜技術、磁分離水體凈化技術、活性污泥技術、人工濕地技術和生物浮島技術等，這些技術分別適用于污水處理的不同領域或階段。

    傳統沉淀技術以物理法為基礎，污染物因其自身重力自然沉淀，投入相對較低，但反應時間較長，凈化效果相對有限，多適用于污水處理的預處理環節；

    混凝沉淀技術是以傳統沉淀技術為基礎，通過混凝藥劑的投加，擴大了處理的污染物類型，加快了污染物沉淀速度，但其沉淀過程仍是基于重力原理，對污染物濃度較高的水體凈化效果相對較差，且沉淀凈化后污泥濃度較低，后續處理流程較繁雜。

    人工濕地及生物浮島技術以自然生物處理法為基礎，利用生物體的代謝反應對污水中的有機污染物進行凈化，生物的自然生長使污水環境產生自凈能力，但該技術凈化速度相對較慢，持續潔凈能力還有待提升。

    膜技術主要包括以物理法為基礎的膜分離技術以及物理法與生化法結合的膜生物反應器（MBR）技術，該技術可實現對污水的深度凈化處理，出水水質較高，現階段在市政供水、中水回用、海水淡化等領域應用較為廣泛。由于膜組件、膜絲易被污染物堵塞或割損，因而其前端通常整合有其它預處理技術。現階段膜技術及其配套工藝的整體運行成本相對較高，在處理水量大、對出水水質要求不必太高的工業循環污水處理、河流湖泊景觀水環境治理等領域其應用較少。

    磁分離水體凈化技術本質上是基于物化法的高效吸附凈化技術，其通過必要的物理、化學反應使不同污染物形成磁性絮團，再利用磁場力快速實現污染物絮團與水體的分離，是一種對水體中污染物“主動打撈”的水體凈化技術。磁分離水體凈化技術具有處理水量大、凈化時間短、占地面積省的優勢，并在懸浮物（SS）、化學需氧量（COD）、總磷（TP）等水體污染物的凈化效率方面具有其自身獨特的技術優勢。磁分離水體凈化技術在改進傳統技術工藝不足的同時填補了精細化、高成本水體凈化技術在部分領域不適用的技術空白，因而在冶金濁環水處理、煤礦礦井水處理、河流湖泊景觀水環境治理、水污染應急處理等領域逐步得到廣泛的應用。

    我國主要污水處理技術簡介

    主要技術傳統沉淀技術活性污泥技術人工濕地技術膜技術磁分離水體凈化技術

    適用范圍各種水處理的預處理階段以及可重力分離的其他環節。市政污水處理/其它可生化降解的有機廢水處理等。河流、湖泊水環境中的有機污染物凈化等。工業外排污水的深度處理/海水淡化/市政供水/市政污水處理等。冶金濁環水處理、煤礦礦井水處理等工業領域/河流湖泊景觀水環境治理/市政污水處理/應急水污染處理等。

    技術特點利用自然重力實現污染物的沉淀分離；建設及運行成本相對較低；凈化反應時間相對較長。利用微生物的代謝作用實現對污水中有機污染物的轉化去除；剩余污泥含水量較高、后續處理工作量較大；出水水質不夠穩定。主要是利用生物植被的自然生長機理及微生物代謝作用對水環境中有機污染物進行吸附潔凈；生物植被需生長培養、潔凈時間相對較長；占地面積較大。利用過濾、滲透及微生物代謝原理實現對污水中微小污染物及有機污染物的分離凈化；運行維護成本相對較高，多應用于污水處理的深度處理環節；出水水質好。利用磁吸附對污染物實現主動分離凈化；凈化時間短、污染物分離后濃度較高便于后續處理；適用于大水量污水處理、出水水質較好。

    技術趨勢傳統沉淀簡單易行，是水處理的重要過程，但因占地面積大、處理效率低，現已發展為混凝沉淀、加載物沉淀等技術。是對城市生活污水最有效的生物處理法之一，隨著排放水質標準的嚴格化，針對不同處理目標將發展出可處理不同工業廢水的活性污泥法。人工濕地是一個綜合的生態過程，將人工濕地用于特殊工業廢水處理是未來發展的新特點和趨勢。膜及膜組件的制造技術呈現多元化；膜組件產品性價比逐步提高；膜應用技術水平逐步提高，系列化膜應用工藝將逐步形成。可處理污染物類型及廢水種類拓寬；與其它技術工藝的結合性更強，實現優勢互補；材料及工藝技

    市場空間作為基礎的污水處理技術，傳統沉淀技術簡單易行，未來作為多個領域污水處理的前段預處理技術或應用于無特定水質要求的一般污水處理流程，仍有較大的市場空間。是現階段我國城市污水處理廠廣泛采用的污水處理技術，在未來我國中小型城鎮污水處理領域仍有良好的應用基礎及市場空間。在湖泊、景觀水環境治理領域市場應用不斷擴展，部分工業污水處理領域也開始得到應用，針對含有機污染物污水處理的未來市場空間廣闊。在市政污水處理廠升級改造及城市再生水廠新建領域有廣闊的市場空間；在河流湖泊水環境治理及工業廢水處理領域市場空間應用逐步擴大，未來市場前景向好。在冶金濁環水、煤炭行業的礦井水處理、河流湖泊景觀水環境治理等大水量水體凈化處理領域具有廣闊的市場空間；在市政污水處理、應急水處具備良好的應用基礎及市場前景。

    噸水投資額-750-1600元150-800元700-1200元200-700元

    資料來源：中國產業信息網整理

    在技術的相互替代性方面，實際應用中污水處理行業的技術替代需綜合考慮污水處理類型、處理達標需求、客戶資金實力和占地面積等多方面因素，因而技術上的可替代性與現實應用有所差異。僅從技術角度分析，現有主要污水處理技術中存在以下的可替代性：膜技術（此處主要指MBR技術）可替代傳統活性污泥法對污水中的有機物進行凈化處理；磁分離水體凈化技術在替代傳統沉淀及混凝沉淀技術對污水中的懸浮污染物（SS）、化學需氧量（COD）等凈化處理的同時還可對總磷（TP）高效凈化，實現傳統技術難以達到的效果。

    未來污水處理技術的發展，更大程度上是針對各類污染水體形成多種技術工藝相結合的綜合污水處理解決方案，而非單一技術對其它技術的全面替代。

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