水处理的现状分析(关于水处理技术的思考)

随着环境保护力度的加大,水处理技术得到了越来越广泛的应用如何正确认识、把握水处理技术的发展方向,如何在提高水处理技术自身能力的同时,在保护环境、保证生产效益的同时,不断满足用户需求与提升产品质量成为未来水处理技术发展要解决的问题本文将介绍当前我国水处理技术发展现状,分析当前我国水处理技术存在突出问题及未来发展方向同时结合水处理技术本身的特点对当前我国水处理技术发展现状进行总结和思考,以期为我国水处理技术的创新和发展提供借鉴和参考,今天小编就来说说关于水处理的现状分析?下面更多详细答案一起来看看吧!

水处理的现状分析(关于水处理技术的思考)

水处理的现状分析

随着环境保护力度的加大,水处理技术得到了越来越广泛的应用。如何正确认识、把握水处理技术的发展方向,如何在提高水处理技术自身能力的同时,在保护环境、保证生产效益的同时,不断满足用户需求与提升产品质量成为未来水处理技术发展要解决的问题。本文将介绍当前我国水处理技术发展现状,分析当前我国水处理技术存在突出问题及未来发展方向。同时结合水处理技术本身的特点对当前我国水处理技术发展现状进行总结和思考,以期为我国水处理技术的创新和发展提供借鉴和参考。

一、水处理市场需求

根据国家环保总局数据显示,我国水处理行业规模将持续扩大,2015年我国水处理行业市场规模达到1579亿元,其中工业水处理市场规模为950亿元,污水处理市场规模为820亿元。预计到2015年,我国水处理行业市场规模将超过3000亿元。水处理产业有很大的发展空间,是推动我国经济社会持续健康发展、实现可持续发展的重要力量。

1、经济快速增长的大环境

改革开放以来,我国经济快速成长,目前国内生产总值已达到了13.5万亿元(按不变价格计算),是世界上最大的发展中国家。我国经济发展的空间越来越大,对水的需求也越来越多。由于水是生命之源,是生产、生活、生态安全重要的载体,是最容易被污染的环境之一。近年来,我国水环境质量日益恶化,水环境污染已经成为我国面临的重大社会问题之一,对社会的危害程度和影响范围已经越来越大。为了改变当前我国水环境问题较多、治理难度较大的现状,提高农村饮水安全保障水平及农村生活污水处理设施建设将是今后一段时期水处理工作的重点之一。

2、水安全问题日益突出,污水排放日益增加

水安全问题日益突出,已成为我国经济社会可持续发展最突出的矛盾之一,也是全球面临的最突出的安全问题之一。目前,中国城市污水排放量约占全球总量的1/4,每年产生300亿立方米污水,污染所造成的损失和影响已经超过了全球卫生系统能够承受的范围。我国的水污染问题也已经开始显现。根据中国环境保护产业协会提供的数据显示,我国水环境质量正呈逐年下降趋势,污染严重的水体面积在不断增加。

3、环保压力加大,产业规模将持续扩大

在严峻的环境形势下,我国水处理产业需求不断增加,并逐渐发展成为国民经济的支柱产业。近年来,我国水资源危机不断凸显,水资源总量和人均水平的快速下降成为我国经济社会发展的瓶颈。自20世纪90年代中期以来,我国城镇化进程加快,在促进经济发展的同时也对水资源和水环境造成了巨大影响。其中,水污染对水资源的影响最为直接,约占到了污水排放总量的40%左右。污水作为“绿色”工业的重要组成成分,其处理成本往往高于其他污水处理方式。随着“十一五”规划《纲要》的颁布实施,“十二五”规划对水污染防治提出了新任务新要求,以水污染防治为核心的水环境治理工作将成为未来水处理产业发展的重点任务之一。

4、水处理技术发展水平及经济性有待提高

我国已经形成了一定规模的工业,随着我国经济的高速发展和对环境保护要求的提高,我国经济将进一步快速发展。根据我国统计部门的数据,2012年,我国 GDP总量为30622亿美元,同比增长7.6%。2012年的全国环境保护工作会议提出的目标是:到2015年全国工业废水排放总量控制在65亿吨以内;城镇污水处理率达到86%以上;重点区域污染物排放总量比2010年减少10%左右;化肥和农药使用量实现负增长;污染减排达到国际先进水平等目标。我国经济未来一段时间内将保持高速增长态势, GDP增速继续保持在8%以上。目前我国水处理行业经过近几年的发展和不断优化提高,已经基本具备了与国际先进水平相媲美的技术水平和应用能力。

二、水处理技术发展现状

在我国,水处理技术具有多样性和灵活性的特点,在水质处理方面,它具有不依赖常规技术就能达到较高处理效果的特点;在工艺设置上,它又具有对水质影响小、可连续运行的特点,使它能满足目前我国水处理行业工艺应用发展的要求;在处理方法上,它具有操作简单、易推广、不会产生二次污染及处理成本低等特点。水处理技术自诞生以来经历了几个发展阶段:原位水处理技术(包括生物膜法)、深度处理技术(包括超滤法、反渗透法等)、超滤净化技术(包括电渗析、超滤、纳滤等)、反渗透工艺技术(包括纳滤膜、反渗透膜)、离子交换及混合离子交换、反渗透膜、膜生物反应器等。通过以上几个发展阶段可以看出我国水处理技术已逐步实现了从传统工艺向现代环保工艺的过渡和融合;国内污水处理技术的成熟和应用也基本在这几个阶段,国内水处理技术也在逐步走向成熟和完善;可以说水处理理论水平已经基本与发达国家同步并达到世界先进水平。

1、原、生化处理

在原、生化处理中,主要以生化反应、生物过滤(SBR)技术、曝气系统及生物接触氧化床(BAF)工艺为主。生化反应以好氧微生物为主,生化反应的机理是通过微生物在生物体内不断地吸收氧气来进行新陈代谢,当微生物的代谢产物被释放到水体当中的时候就会引起水体的浊度增加等问题。曝气系统通常与曝气池相连,曝气池的底部设置有固定的曝气罐或螺旋填料管等,曝气系统的作用是使好氧微生物在水中处于一个缺氧环境中从而繁殖生长;在活性污泥法中,一般采用曝气曝气池进行曝气处理;在混凝沉淀法中一般采用曝气混合池来进行混凝沉淀过滤,这样可以减少曝气池中沉淀颗粒直径较大的有机物,同时对颗粒粗且容易沉淀的颗粒起到反冲作用。此外还可以利用厌氧池和污泥泥饼处理机或气浮装置进行曝气并吸附废水中的污染物。

2、超滤净化技术领域的研究

超滤技术(含电渗析和超滤)是一种在电渗析过程中能截留、分离膜孔中的小分子物质和微粒的工艺技术,也是一种将水中的溶质分离的膜分离技术。由于膜材料的不同对水体水质的不同的影响;因此,该技术也可适用于纯净水和废水处理以及高浓度有机废水的去除。然而,尽管在国外很早就已经开始了对超滤膜材料研究与开发工作。国内对超滤膜材料的研究已起步较早,从上世纪80年代中期开始就有了相关研究工作。80年代后期,在北京工业大学和北京化工大学的共同努力下,进行了一些超滤膜材料的研究工作。90年代初,在这方面有了一些新进展;90年代末,开始进行小批量实验应用;2000年至今,国内相关工作开展较多。

3、电渗析、超滤技术成熟推广应用

随着膜分离技术的发展,在纯水和超纯水净化技术领域中,又出现了电渗析。国内电渗析在水质处理、工业废水处理中已经成为一个成熟应用案例,已为国内外许多企业所采用。电渗析是一种特殊的膜分离净水器,它根据电导率不同可以分为高、中、低三种档次;超滤又称为超滤工艺,是以反渗透为主要目的的净水器类产品。超滤可以去除水中微小的悬浮物、胶体物质以及微生物和有机污染物,具有应用范围广、操作简便、节能显著、成本低廉等优点。

4、反渗透工艺的研究与应用

反渗透技术是水处理技术最主要的技术之一,具有成本低、不会对化学需氧量和浊度产生影响、不会造成膜污染等特点,因而被广泛地应用于饮用水、蒸馏水、石油加工工艺污水及纯净水的分离纯化过程。在我国,反渗透工艺也有了很大的发展,国内反渗透技术研究在不断提高自主创新能力和自主知识产权上取得了可喜的成绩。目前,我国自主研制的“反渗透膜”产品在“两用一高压”海水淡化工艺中成功应用,与国外同类产品相比,产水率提高了20%~30%,脱盐效果也有了显著的提高。

5、膜生物反应器技术研发与应用

膜生物反应器作为一种新型污水处理技术也是世界上比较先进的水处理技术。根据不同生物处理原理,目前主要有膜生物反应器及生物接触氧化型(SBR)等。我国在膜生物反应器方面也有一定研究,但在整个污水处理系统中还没有达到国际先进水平。据了解,在国内外已经投入运行的膜生物反应器有5项。

三、我国水处理技术发展存在的问题

但当前我国水处理技术还存在着诸多问题。在国内外形势都很严峻的形势下,我国水处理技术也存在着许多突出的优势和不足。

1、水资源匮乏,严重影响水安全

目前我国水资源匮乏,水资源严重短缺,水资源利用率低,利用效率不高,用水方式单一等问题较为突出。虽然有一批重大的骨干工程,但已不能满足经济社会发展的需要。这主要表现为:水资源的污染日益严重、水资源供需矛盾日益突出、生态环境破坏日益严重、水资源利用率低且分布不均匀、用水结构不合理等。

2、大量高污染水处理工程在我国经济建设中造成浪费

由于我国水资源短缺,近几年水污染十分严重。据统计,我国已成为全球水污染最为严重的国家之一,每年造成全球环境污染的水有1亿多亿吨。而据有关资料表明,在我国排放高化学需氧量、氨氮、总磷、总氮以及化学需氧量、二氧化硫、烟尘和臭氧层破坏等污染物的排放量比欧洲国家高出4倍以上。这不仅给人类自身造成了严重破坏和损失,而且给我国经济建设造成了严重损失。其中在国内,由于大量工程设计未考虑经济因素,造成了巨额浪费。

3、对污水资源化和环境保护重视不够,缺少对相关技术的资金投入

尽管国家已经出台了不少环保政策,但在资金投入上仍有较大缺口。尽管国家对环保的投入逐年增加,但投入的总量和资金还很有限;而污水资源化和环境保护对资金的投入也相对较少,这就造成了水污染情况日趋严重。因此,当前和今后一个时期内,国家应该加大对水资源的污染防治和水生态环境的保护力度,把水的环境保护作为水处理和环境建设的一个重要内容。

4、科技创新能力不强,缺乏系统的水处理新产品开发和开发能力

我国水处理市场不能适应高质量和多样化的需求,存在着许多问题。目前中国只有极少数企业拥有专门的水资源处理业务。我国主要的节水产品有多种类型,产品同质化现象严重,缺乏竞争力,因此难以适应经济发展的需要。

5、现有水处理标准与发达国家存在差距和问题亟待解决

目前我国现行水处理标准仅停留在水的常规标准,与发达国家存在差距。如我国对《地表水环境质量标准》的要求是基本达到地表水环境质量标准的水平。而《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)只适用于饮用水,除部分行业水质要求高的特殊情况外(如水质要求较高的特殊行业)。标准水平不高已经成为我国对水环境质量要求与国外的差距和问题。

四、结语

随着我国经济水平的不断提高,水污染日益严重,为进一步加强对水的污染治理,国家先后出台了一系列政策法规。水处理技术作为一种常用且行之有效的环境保护手段,得到了越来越多人的重视,并得到了人们的广泛关注。随着经济不断的增长和人口的增长及人口流动加快而产生的污染物对环境所造成的影响将会越来越大;随着水资源供需矛盾的加剧以及资源短缺问题的日益突出,水资源环境问题日益严峻;同时伴随着我国城镇化进程的加快和水资源开发利用、水资源利用效率以及水环境质量等问题的日益突出和严重。因此随着国家对环境保护力度明显加大下越来越多的企业参与到城市水处理技术领域来来积极应对环境污染和环境保护形势的发展趋势及日益严峻的环境问题是我们面临的一个新严峻的挑战。

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