当前中国污水处理主要技术工艺分析

污水处理 2015-07-19 01:53

（1）我国污水处理行业技术概览

污水处理工艺流程图

资料来源：智研数据中心整理

由产业信息网发布的《2015-2020年中国污水处理行业前景研究与投资战略研究报告》中对污水处理行业分析，目前我国应用较为广泛的污水处理技术包括传统沉淀技术、混凝沉淀技术、膜技术、磁分离水体净化技术、活性污泥技术、人工湿地技术和生物浮岛技术等，这些技术分别适用于污水处理的不同领域或阶段。

传统沉淀技术以物理法为基础，污染物因其自身重力自然沉淀，投入相对较低，但反应时间较长，净化效果相对有限，多适用于污水处理的预处理环节；
混凝沉淀技术是以传统沉淀技术为基础，通过混凝药剂的投加，扩大了处理的污染物类型，加快了污染物沉淀速度，但其沉淀过程仍是基于重力原理，对污染物浓度较高的水体净化效果相对较差，且沉淀净化后污泥浓度较低，后续处理流程较繁杂。

人工湿地及生物浮岛技术以自然生物处理法为基础，利用生物体的代谢反应对污水中的有机污染物进行净化，生物的自然生长使污水环境产生自净能力，但该技术净化速度相对较慢，持续洁净能力还有待提升。

膜技术主要包括以物理法为基础的膜分离技术以及物理法与生化法结合的膜生物反应器（MBR）技术，该技术可实现对污水的深度净化处理，出水水质较高，现阶段在市政供水、中水回用、海水淡化等领域应用较为广泛。由于膜组件、膜丝易被污染物堵塞或割损，因而其前端通常整合有其它预处理技术。现阶段膜技术及其配套工艺的整体运行成本相对较高，在处理水量大、对出水水质要求不必太高的工业循环污水处理、河流湖泊景观水环境治理等领域其应用较少。

磁分离水体净化技术本质上是基于物化法的高效吸附净化技术，其通过必要的物理、化学反应使不同污染物形成磁性絮团，再利用磁场力快速实现污染物絮团与水体的分离，是一种对水体中污染物“主动打捞”的水体净化技术。磁分离水体净化技术具有处理水量大、净化时间短、占地面积省的优势，并在悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）等水体污染物的净化效率方面具有其自身独特的技术优势。磁分离水体净化技术在改进传统技术工艺不足的同时填补了精细化、高成本水体净化技术在部分领域不适用的技术空白，因而在冶金浊环水处理、煤矿矿井水处理、河流湖泊景观水环境治理、水污染应急处理等领域逐步得到广泛的应用。

我国主要污水处理技术简介

	主要技术	传统沉淀技术	活性污泥技术	人工湿地技术	膜技术	磁分离水体净化技术
	适用范围	各种水处理的预处理阶段以及可重力分离的其他环节。	市政污水处理/其它可生化降解的有机废水处理等。	河流、湖泊水环境中的有机污染物净化等。	工业外排污水的深度处理/海水淡化/市政供水/市政污水处理等。	冶金浊环水处理、煤矿矿井水处理等工业领域/河流湖泊景观水环境治理/市政污水处理/应急水污染处理等。
	技术特点	利用自然重力实现污染物的沉淀分离；建设及运行成本相对较低；净化反应时间相对较长。	利用微生物的代谢作用实现对污水中有机污染物的转化去除；剩余污泥含水量较高、后续处理工作量较大；出水水质不够稳定。	主要是利用生物植被的自然生长机理及微生物代谢作用对水环境中有机污染物进行吸附洁净；生物植被需生长培养、洁净时间相对较长；占地面积较大。	利用过滤、渗透及微生物代谢原理实现对污水中微小污染物及有机污染物的分离净化；运行维护成本相对较高，多应用于污水处理的深度处理环节；出水水质好。	利用磁吸附对污染物实现主动分离净化；净化时间短、污染物分离后浓度较高便于后续处理；适用于大水量污水处理、出水水质较好。
	技术趋势	传统沉淀简单易行，是水处理的重要过程，但因占地面积大、处理效率低，现已发展为混凝沉淀、加载物沉淀等技术。	是对城市生活污水最有效的生物处理法之一，随着排放水质标准的严格化，针对不同处理目标将发展出可处理不同工业废水的活性污泥法。	人工湿地是一个综合的生态过程，将人工湿地用于特殊工业废水处理是未来发展的新特点和趋势。	膜及膜组件的制造技术呈现多元化；膜组件产品性价比逐步提高；膜应用技术水平逐步提高，系列化膜应用工艺将逐步形成。	可处理污染物类型及废水种类拓宽；与其它技术工艺的结合性更强，实现优势互补；材料及工艺技
	市场空间	作为基础的污水处理技术，传统沉淀技术简单易行，未来作为多个领域污水处理的前段预处理技术或应用于无特定水质要求的一般污水处理流程，仍有较大的市场空间。	是现阶段我国城市污水处理厂广泛采用的污水处理技术，在未来我国中小型城镇污水处理领域仍有良好的应用基础及市场空间。	在湖泊、景观水环境治理领域市场应用不断扩展，部分工业污水处理领域也开始得到应用，针对含有机污染物污水处理的未来市场空间广阔。	在市政污水处理厂升级改造及城市再生水厂新建领域有广阔的市场空间；在河流湖泊水环境治理及工业废水处理领域市场空间应用逐步扩大，未来市场前景向好。	在冶金浊环水、煤炭行业的矿井水处理、河流湖泊景观水环境治理等大水量水体净化处理领域具有广阔的市场空间；在市政污水处理、应急水处具备良好的应用基础及市场前景。
吨水投资额		-	750-1600 元	150-800 元	700-1200 元	200-700 元

资料来源：智研数据中心整理

在技术的相互替代性方面，实际应用中污水处理行业的技术替代需综合考虑污水处理类型、处理达标需求、客户资金实力和占地面积等多方面因素，因而技术上的可替代性与现实应用有所差异。仅从技术角度分析，现有主要污水处理技术中存在以下的可替代性：膜技术（此处主要指MBR 技术）可替代传统活性污泥法对污水中的有机物进行净化处理；磁分离水体净化技术在替代传统沉淀及混凝沉淀技术对污水中的悬浮污染物（SS）、化学需氧量（COD）等净化处理的同时还可对总磷（TP）高效净化，实现传统技术难以达到的效果。

（2）污水处理技术发展趋势分析

未来污水处理的总规模增长速度将趋缓，而未来随着国家对污水处理水质要求的提高，污水处理行业将面临的是产业升级的重大机遇。新兴高效的污水处理技术将逐渐取代传统技术。

生物法作为污水处理的主流，出现了多个发展方向，但都是以活性污泥法为基础，以不同的方法来增强活性污泥的处理能力，便演变出了不同的技术路线。由于下一轮行业发展的主要动力来自对污水处理水质的提高为重点的，所以这一类技术将是我们关注的重点。

曝气生物滤池技术出水水质较高，而成本却有一定下降，另外采用此技术还将减少后续的污泥处理成本，这一技术有望得到高速发展；

膜生物法在出水水质方面具有强大的优势，但处理成本太高，完全依赖于政策推动。污水处理领域以膜技术为核心的MBR技术市场正在逐渐打开，该技术与传统技术相比，具有脱除氮和磷的效率高、占地面积小、剩余污泥少、操作简便、性价比高等优势，目前仅在市政污水处理领域的应用已经超过50个项目，发展速度很快。

“十二五”污水处理标准趋严，出水排放标准提高，污水处理厂进入升级改造投资高峰期，膜市场的广阔空间正在来临，预计未来MBR将在国家一级A及以上排放项目、占地紧张的新建或改建项目、污水再生利用项目、工业污水处理等领域占据主导地位，成为升级改造的主流工艺。

污泥处理问题上，国家提出了强制性要求—两年内所有的污水处理厂必须安装污泥处理设备。污泥处理的必须设备为离心机或脱水机，此行业将面临重大机遇。

本文采编：CY218