我国城市污水处理设备的产业化发展趋势与对策

　　
一、总述
在城市基础设施建设中，城市污水集中处理设施的配套相对滞后，欠帐较多。大部分城市污水未经有效处理而直接排放，由此产生的水域污染已经成为最严重的环境问题之一。今年以来，以“三河”、“三湖”尤其是以淮河流域为重点的水污染防治工作已经进入实质性突破阶段，城市污水集中处理设施的建设也随之受到高度重视。最近国务院和有关部委相继出台了一批政策，在推行污水处理收费制度、加大工程建设投入等方面均有新的举措。由于提供了较大力度的经济支持，在未来的一段时期内，城市污水集中处理设施的建设必将以超常规的速度推进。当前迫在眉睫的任务是：引导并支持一批大中型企业投入到污水处理设备开发、制造中来，为城市污水处理工程建设提供品质优良、适应我国污水处理工艺特点的成套设备。并以此为契机，结合产品结构调整和资产优化组合，在市场推动下，组建一批在科研、设计、制造、销售、服务方面具备综合优势的企业集团，振兴我国的污水处理装备制造业，形成新的经济增长点。
二、城市污水处理设备现状
1、历史背景
我国城市污水处理专用设备的生产历史至今不足二十年。八十年代初，国内第一座大型城市污水处理厂——天津纪庄子污水处理厂开始建设，它的处理规模为26万m↑3／天，所需的三百多台套设备全部由国内设计制造。它成功运转的事实促使我国的城市污水处理走向了规模化、工业化道路，并由此兴起了中国真正的城市污水处理业，同时也奠定了我国城市污水处理专用设备设计制造的原始基础。
自八八年以来，欧洲发达国家陆续为我国的城市污水处理厂的建设提供政府贷款，这种贷款大部分只能用于购买贷款国的技术和设备。应当承认，条件优惠的国外政府贷款为我国城市污水处理业注入了活力，推动了一大批现代化污水处理厂的建设。但是，由此产生的问题也十分突出：由于约90％的新建污水厂采用引进设备，国内的设备制造业受到严重抑制，技术投入严重不足，真正具备“国家队”实力的企业较少进入这一领域。从整体上讲，污水处理设备尤其是专用设备的生产厂家技术素质和产品设计制造水平尚落后于其他行业，与当代国际水平相比有较大差距。
2、厂家状况
根据94年的统计数据，全国生产城市污水处理相关设备器材的厂家近200余家，其中的122家在94年的总产值为22.6亿元，已具相当规模。但是大部分大中型企业是通用设备生产厂家。在污水处理专用机械设备方面，中小企业居多，市场份额分散，自身的开发设计能力较弱，科技投入不足，现有的技术水平和产品品质难以满足我国城市污水处理业高速发展的需要。
近年来，一些大型企业集团结合产品结构调整和资产的优化组合，开始把污水处理设备的开发、制造列入发展计划，但大多处于筹划阶段，尚缺乏明确的发展目标和长远规划。
3、产品技术水平
1993年——1994年国家科委、建设部、机械部、国家技术监督局联合组织、由国家城市给水排水工程技术研究中心负责，对国内水工业重点产品进行评估。评估工作历时近两年，由九个专家组针对140个企业的200余产品，进行了大量的现场调查、用户走访、样品检测等工作，依照评估指标体系和打分标准，对产品的技术质量水平进行了较为客观的等级评价。评估结果表明，国内城市污水处理设备总体技术水平基本达到国际七十年代水平，部分产品己达到八十年代水平，如国内有关企业生产的离心水泵、小口径潜污泵等产品引进了德国的先进技术；对夹式碟阀、法兰碟阀等产品引进了美国、日本技术；罗茨风机引进了日本技术；带式污泥压滤脱水机引进了法国、奥地利技术；微孔曝气器材消化吸收了芬兰的技术，产品的性能得以改善。污水污泥处理专用机械设备尚未系统引进消化国际先进技术，大部分尚处于“可用”水平，存在着故障高、材耗大、性能不稳定等质量缺陷。
近年来，国产的高速离心鼓风机、大口径潜污泵等产品已开始在污水处理厂应用，但主要性能指标与国际先进水平尚有差距。污水、污泥处理专用设备也参照进口设备进行了技术改造，但“形似”产品居多，内在品质有待进一步提高。
我国的城市污水处理工艺技术的开发研究在“七五”“八五”“九五”期间科技投入较大，发展速度较快，已经接近当代国际水平。污水处理设备的开发研究起步较晚，发展相对滞后，已经成为城市污水处理事业发展的制约因素之一。加快设备设计制造业的技术进步，尽快提高产品的综合技术水平是污水处理设备发展的当务之急。
三、城市污水处理设备市场需求预测
1、城市污水集中处理现状
截止到1997年底，我国有设市城市668个，城市污水排放总量为352.0亿立方米／年，城市污水处理量为90．8亿立方米，污水处理率约25.8％。
城市市政系统年收纳污水211.6亿立方米，建有城市污水处理厂169座，处理能力751．2万立方米／日，加上分散设施的处理能力，每年处理污水23．8亿立方米。市政系统污水处理率为11.4％。
上述污水处理率的给出，并未限定污水处理程度和深度标准，它综合计入了企业的预处理和市政系统一级处理、简易设施处理及二级生化处理的所有水量。按照国家环保局最近颁布的《污水综合排放标准》要求，城镇污水处理厂必须采用二级生化处理或三级处理工艺，出水标准极为严格。加之约80％的工业废水经预处理后排入城市下水道，进入城市污水处理厂，城市污水处理厂所承担的处理水量和处理负荷十分巨大。
据统计，现有的城市污水生化处理能力仅为537.9万立方米／天。经推算，现有能达标的城市污水处理率最高为5.6％左右。
2、城市污水处理设备的市场需求
根据国家“九五”计划和建设部城市污水处理规划要求，到2000年，城市污水集中处理率为25％，2010年，处理率应达40％。由此预测到2000年需增加污水处理能力约2215．5万立方米／日，相当于现有二级生化处理能力的4倍，新建污水处理厂投资约323亿元，其中，用于设备的投资约97亿元。由2000年到2010年，需增加污水处理能力2886．1万立方米／日，污水处理厂投资约490亿元，用于设备的投资约147亿元。
从现在到2010年，我国的城市污水处理厂将以超常规的建设速度发展，预计将增加污水处理能力5000～6000万立方米／日，需新建城市集中污水处理厂1000余座，用于污水处理厂的建设投资约800～900亿元。其中，对污水处理设备的资金投入近250亿元，平均年市场需求约19亿元，需求高峰在2002年左右，最大年需求量约30～35亿元。
3、市场需求实现度分析
　　
自1997年起，淮河流域四省已开始试行城市污水处理收费制度，随着这一制度向全国推广，城市污水处理厂的建设和运转将得到持久的经济支撑。根据有关部委的意见，在近期，污水处理收费标准不得低于0．20元／立方米（以用水量计）。按此匡算，全国污水处理费年收费约为86亿元。在最初的数年内，这一资金主要用于城市污水处理工程项目的建设，包括购买污水处理设备。另外，由世界银行、亚洲开发银行和日本协力基金所资助的水污染治理项目也将在近期启动，会有上亿美元的资金投向国内污水处理设备市场。
　　
潜在的市场将很快转化为实在的市场。国内企业，尤其是机械制造业面临着新的发展机遇，同时也将面对国外竞争对手的挑战。关税和政策的保护是有限的、暂时的，只有加快技术进步，大力开发新产品、彻底改善国产设备的品质，才能以技术和价格的综合优势，占有较大的市场份额。
四、城市污水处理设备发展趋势和开发重点
1、发展趋势和对策措施
（1）污水处理工艺创新和专用设备开发一体化趋势
　　
以活性污泥法为主体的城市污水处理工艺技术已有近百年的发展历史，为满足日益严格的环境要求，并力求降低运转成本，污水处理工艺的创新技术层出不穷。从国外发展趋势看，一种新型处理工艺的问世总伴随着一批专用设备投向市场。诸如：三沟式氧化沟工艺推出了曝气转刷和自动出水堰；卡鲁赛尔氧化沟工艺推出了垂直表曝机；奥贝尔氧化沟工艺推出了转碟曝气机；SBR工艺推出了滗水器；AO工艺推出了潜水搅拌等。工艺技术的先进性提高了专用设备的竞争力，提供了市场保障，设备所获得的利润又部分投入到工艺技术的研究。如此良性循环，不断推动工艺创新和设备开发的同步发展。
　　
我国的市政设计研究院具有雄厚的工艺研究力量，并具备工程化的优势，应鼓励他们与设备生产厂家组成多种形式的联合体，使工艺研究和设备开发密切配合，以整体优势争取较大的市场份额。
（2）自主开发和引进技术并重的发展趋势
　　
以科技为先导、加大长期科研投入、注重科研成果向产品转化，形成独立自主的开发体系，这无疑是设备产业的技术进步之路。但是，在科技高速发展的时代，国际分工合作已成为主导发展趋势。西方发达国家的一些知名公司为我国污水处理厂所提供的成套设备，通常也含有20％～40％的国际合作成份。我国企业更应注重技术引进和国际合作。
　　
消化吸收国外技术，不能只停留在简单的测绘、仿制的水平上，应鼓励企业以合资、合作等方式，系统引进国际知名专业公司的设计制造技术和质量管理机制，尽快形成高层次、高质量的产品群，满足迫在眉睫的市场需求。由此兴起的我国污水处理设备产业，将会超越一个发展时代，迅速接近或达到国际先进水平。
（3）以设备成套供货为主体的工程承包趋势
　　
在大规模污水处理厂的建设中，传统的单机采购方式由于技术和经济上的诸多弊端，已逐步被摒弃。越来越多的用户趋向于选择国际通用的设备总包—即所谓设备“交钥匙”工程方式。为满足这一要求，中国的“工程公司”已经应运而生，它由工程设计、设备成套、生产制造等多方面人才组成，为业主提供包括二次设计、设备选型、成套供货、安装调试、运行维护等一条龙服务。以增强市场竞争力。这是国际体系的供货方式，以此为主要业务的“工程公司”在国外和香港己成为一个重要行业。近年来，国际工程公司大推进入国内市场，并在城市供水和污水处理项目中频频得手。我国的设备生产厂家一般缺乏这种综合能力，不得已而处于分包供货地位，获利微薄。国内的一些机械设备成套公司也开始进入这一市场，但在工艺技术和国际供货渠道方面尚无优势，临时组建的投标联合体难以获得用户信任。
　　
最近，天津市在北方环保产业基地建设中，筹组了水处理设备产业集团，它的结构模式和运作机制可供借鉴：集团分两个层次，第一层次：由两家一流的市政设计院和机械设备进出口公司联合组成“工程公司”实体，集工艺、设备、营销、商务、进出口贸易等多方面专业人才为一体，具备工艺设计、系统集成、销售服务综合竞争能力。第二层次，以机械总公司所属的三十余家企业为主，形成半紧密型的生产制造联合体。工程公司面向市场，以技术和资金的优势争取项目合同，并履行合同的主要义务，同时进行持续的工艺、设备开发研究工作；生产企业负责设备供货和新产品试制工作。在市场推动和内部机制的约束下，企业必须为项目竞争提供最好的质量和价格支持。
　　
污水处理设备系统化、成套化的市场需求，促使以工程公司为龙头的企业集团的组建，由此可以发挥规模效益的优势，提高整体技术水平，加速污水处理设备制造业的发展。
2、设备开发重点和质量改进目标
　　
（1）风机：加速单机高速离心风机的开发完善力度，实现导叶片调控风量功能，提高效率。
　　
（2）水泵：开发大流量、低扬程潜水泵。现有产品应提高效率、提高平均无故障运行时间指标，改善水泵调试的性能。
　　
（3）阀门：开发大口径薄型闸板阀。现有产品改进铸造工艺、减少重量、改善密封、提高精度。
　　
（4）堰门：开发氧化沟自动排水堰，开发与SBR工艺配套的滗水器。现有产品提高可控性和加工精度。
　　
（5）拦污设备：开发逆流式格栅除污机，开发不锈钢材质的阶梯格栅，开发活塞式栅渣脱水设备。现有产品应降低故障率、提高可靠性、延长使用寿命。
　　
（6）除砂设备：开发旋流式除砂设备，开发螺旋式砂脱水设备，开发往复式砂脱水设备。填补砂脱水设备国内空白。
　　
（7）排泥设备：开发矩型沉淀池非金属链条传动刮泥设备，开发大直径中心驱动排泥设备。现有设备需降低材耗、提高排（吸）泥浓度。
　　
（8）机械曝气设备：开发水下混合曝气机（OKI）。改善现有垂直表曝机的水力特性、提高可靠性和效率，转碟曝气机提高机电效率、改善传动性能、减少维护量。
　　
（9）水下推进器：国内空白，待开发。
　　
（10）污泥机械浓缩：国内空白，待开发。
　　
（11）污泥脱水：开发卧螺式离心脱水机，开发浓缩脱水一体化带式压滤机，现有带式压滤机提高可靠性、延长滤带寿命。
　　
（12）污泥消化及沼气利用设备：开发沼气水环式压缩泵、开发沼气机械搅拌装置，开发沼气发动机和沼气自动点火火炬装置。
　　
（13）自动化设备：针对污水处理工艺特点，研究优化控制机理，开发与主导工艺相适应的污水处理厂集散式自动化控制系统。
　　
（14）污水处理仪表：开发在线式连续测量的COD仪、TOC仪、氨氮仪、污泥浓度仪、沼气流量计。改善溶解氧仪、pH仪、水位计在污水环境中的运行性能。
五、加速城市污水集中处理设备发展几点建议
1、支持科研、设计、制造、销售企业联合组建城市污水处理设备生产基地和产业集团，给予高科技产业和环保产业的优惠政策。
　　
2、列入国家重大装备开发计划，提供资金支持。
　　
3、由国家安排适量贴息贷款，以设备信贷方式，扶持城市污水处理厂建设，并推动国产污水处理设备制造业向规模化、集团化方向发展。
　　
4、改变利用国外政府贷款引进成套设备的单一模式，鼓励采用引进设备和引进技术相结合、部分设备在国内合作生产的贷款使用方式，提高污水处理设备的国产化水平。
　　
5、由行业主管部门牵头，建立规范化的污水处理设备招投标体系和全国性市场，抑制地方保护主义，鼓励大中型企业或产业等集团开发和引进技术，为城市污水处理工程项目提供高质量的成套设备。
　　6、充实加强建设部水处理标准化委员会，加速污水处理设备尤其是专用设备的标准化工作。强化设备产品质量监督检验作用，尽快推行产品质量认证和设备准用证制度，建立有效的质量监督管理机制。

我国城市污水处理设备的产业化发展趋势与对策