水處理行業(yè)由窄變寬 膜分離技術(shù)受市場(chǎng)青睞
從狹義上來(lái)講,水處理一般指污水處理;從廣義上看,水處理可以外延至給水處理、水務(wù)運營(yíng)、污泥處理、中水回用、膜法水處理、海水淡化、黑臭水體治理、城市給排水規劃、海綿城市等諸多概念。隨著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展,居民環(huán)保意識增強,環(huán)保治理理念從“總量控制”向“質(zhì)量控制”轉變,我國水處理行業(yè)正在經(jīng)歷從“狹義水處理”向“廣義水處理”的演進(jìn)過(guò)程。
水資源短缺和用水需求持續增長(cháng)造成了水資源供給的嚴重供需矛盾。在這一大背景下,水資源循環(huán)利用是解決供需矛盾的唯一途徑,這決定了水處理行業(yè)將在未來(lái)較長(cháng)的時(shí)間內具備剛性需求屬性,繼續維持高景氣度。
另一方面,在環(huán)保治理從“總量控制”向“質(zhì)量控制”轉變的指導思路下,水處理行業(yè)的發(fā)展方向也正在悄然發(fā)生轉變——從傳統的“狹義水處理”向“廣義水處理”演進(jìn)。市場(chǎng)熱點(diǎn)聚焦在以“黑臭水體治理”、“膜法水處理”、“海綿城市”、“污泥處理”等為代表的專(zhuān)業(yè)化程度更高、治理效果更好的細分領(lǐng)域。
根據世界銀行2016年公布的數據,中國水資源總量為28180億立方米,該數值僅次于巴西,俄羅斯,加拿大,美國,在214個(gè)國家和地區中,名列第五位;但人均水資源僅有2062立方米,是世界平均水平的三分之一,位列全球106位。人均水資源匱乏是我國的基本國情。
中國人均水資源僅為世界平均水平1/3(單位,立方米)
地表水中IV類(lèi)以下水質(zhì)水體占4成
據統計,目前全國地表水體中Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)占比分別為31%、30%、21%、6%、9%和3%,其中Ⅳ類(lèi)及Ⅳ類(lèi)以下水質(zhì)水體占比近4成,水質(zhì)污染問(wèn)題嚴重。每年水質(zhì)污染給人體健康、工業(yè)生產(chǎn)、農業(yè)生產(chǎn)和漁業(yè)養殖等方面造成的經(jīng)濟損失約2400億。。2014年全國廢水排放總量約為716億噸,較2005年的514億噸增長(cháng)近4成,2005至2014十年間年復合增長(cháng)率為3.4%,保持逐年穩步增長(cháng)。
過(guò)去10年間,隨著(zhù)人口增長(cháng),城市建設以及經(jīng)濟增長(cháng),全國用水總量總體呈現持續增長(cháng)態(tài)勢,在2015年達到6180億立方米。(其中,由于進(jìn)行嚴格水資源管理制度考核、以及農業(yè)水價(jià)綜合改革和工業(yè)用水差別水價(jià)政策的推進(jìn),2014年的農業(yè)和工業(yè)用水量分別出現下降,全國用水總量同時(shí)環(huán)比下降1.4%。)05至15年的用水總量年均復合增長(cháng)率約為0.93%,據此計算到2030年全國用水總量將達到7100億立方米。這一預測與《全國水資源綜合規劃》劃定的2030年用水上限不超過(guò)7000億立方米基本一致。因此,在可預見(jiàn)的未來(lái),用水量仍將繼續增長(cháng)。
用水總量持續增長(cháng)
從狹義上來(lái)講,水處理一般指污水處理;從廣義上看,水處理可以外延至給水處理、水務(wù)運營(yíng)、污泥處理、中水回用、膜法水處理、海水淡化、黑臭水體治理、城市給排水規劃、海綿城市等諸多概念。隨著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展,居民環(huán)保意識增強,環(huán)保治理理念從“總量控制”向“質(zhì)量控制”轉變,我國水處理行業(yè)正在經(jīng)歷從“狹義水處理”向“廣義水處理”的演進(jìn)過(guò)程。
由“狹義水處理”向“廣義水處理”演進(jìn)
膜法水處理相對于傳統水處理方式具有能耗低、工藝簡(jiǎn)單、運行穩定和出水水質(zhì)高等諸多優(yōu)勢,已經(jīng)在很多領(lǐng)域獲得推廣應用。隨著(zhù)環(huán)保指導思想向“質(zhì)量化”轉變,污水排放指標趨嚴,膜法水處理行業(yè)仍將保持20%以上高速增長(cháng),年產(chǎn)值有望從2015年850億,增長(cháng)至“十三五”末的約2000億。
膜是一種具有選擇性分離功能的材料,形式可以是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài),存在于兩流體之間或附著(zhù)于支撐體或載體的微孔隙之上。膜分離技術(shù)是指以膜為分離介質(zhì),通過(guò)在膜兩側施加推動(dòng)力(如濃度差,壓力差或電位差),使原料側組分選擇性地通過(guò),達到分離提純作用的一種方法。
膜分離技術(shù)原理
膜法水處理技術(shù)目前主要應用于污水處理(包括市政污水處理和工業(yè)污水處理)、給水凈化(包括市政給水凈化和工業(yè)給水凈化)、海水淡化(苦咸水淡化)和純水制備等領(lǐng)域。
按處理深度通??蓪⑽鬯幚矸譃橐患壧幚?、二級處理和深度處理。一級處理的主要目的是去除懸浮狀態(tài)固體,常采用物理法,對于BOD5的去除率一般在20%~30%;二級處理的目的是進(jìn)一步去除污水中膠體和溶解性污染物,常使用生物法,BOD5的去除率在90%以上;深度處理以達到更高的處理與排放要求或污水回用為目的。膜法技術(shù)通常用于處理二級處理活性污泥出水,或者將膜處理系統直接臵于生化池,代替原有二沉池、絮凝沉淀池等環(huán)節。使用膜法技術(shù)改造之后,傳統污水處理工藝可以直接生產(chǎn)出高品質(zhì)再生水。
目前常用的給水凈化工藝由混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒四個(gè)環(huán)節組成,基本能夠滿(mǎn)足現有飲用水國標要求。但隨著(zhù)新版《生活飲用水衛生標準》出臺,引用水水質(zhì)指標由原來(lái)的35項提高到106項,其中多項指標僅通過(guò)傳統給水凈化技術(shù)處理難以達標。將膜法技術(shù)與傳統工藝單元進(jìn)行優(yōu)化組合,替代或部分替代原有工藝環(huán)節之后,可大幅度提高出水水質(zhì),直接生產(chǎn)出高品質(zhì)的生活飲用水和工業(yè)用水。
膜法水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢:
膜的種類(lèi)和功能繁多,以下幾個(gè)領(lǐng)域將成為未來(lái)膜法水處理技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向,具備較大的發(fā)展潛力和商業(yè)價(jià)值:
納濾膜:納濾膜是目前關(guān)注度很高的一項凈水技術(shù),由于其孔徑尺寸介于反滲透膜和微濾膜之間,因此在去除水中有害物質(zhì)的同時(shí),還可以保留對人體有益的礦物質(zhì),同時(shí)在水源水質(zhì)波動(dòng)的條件下保證終供水水質(zhì)的穩定。目前水處理領(lǐng)域對于納濾膜的使用仍處于起步階段,國內市場(chǎng)份額幾乎全部被外資品牌占領(lǐng)。
反滲透膜:海水淡化和再生水回用作為緩解水資源供需矛盾的重要手段,產(chǎn)能規模將有大幅提升。作為這兩類(lèi)技術(shù)的重要組成部分,反滲透膜也將因此迎來(lái)市場(chǎng)空間的進(jìn)一步釋放。
無(wú)機膜:以陶瓷膜為代表的無(wú)機膜具備耐高溫,化學(xué)性質(zhì)穩定等諸多高分子膜材料所不具備的性能,將在生物與醫藥、化工、食品飲料等制造過(guò)程,以及鋼鐵廢水、造紙廢水、印染廢水等特種水處理領(lǐng)域擁有廣闊應用前景。
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