我國城市污水處理設備的產業化發展趨勢與對策

　　
一、總述
在城市基礎設施建設中，城市污水集中處理設施的配套相對滯后，欠帳較多。大部分城市污水未經有效處理而直接排放，由此產生的水域污染已經成為最嚴重的環境問題之一。今年以來，以“三河”、“三湖”尤其是以淮河流域為重點的水污染防治工作已經進入實質性突破階段，城市污水集中處理設施的建設也隨之受到高度重視。最近國務院和有關部委相繼出臺了一批政策，在推行污水處理收費制度、加大工程建設投入等方面均有新的舉措。由于提供了較大力度的經濟支持，在未來的一段時期內，城市污水集中處理設施的建設必將以超常規的速度推進。當前迫在眉睫的任務是：引導并支持一批大中型企業投入到污水處理設備開發、制造中來，為城市污水處理工程建設提供品質優良、適應我國污水處理工藝特點的成套設備。并以此為契機，結合產品結構調整和資產優化組合，在市場推動下，組建一批在科研、設計、制造、銷售、服務方面具備綜合優勢的企業集團，振興我國的污水處理裝備制造業，形成新的經濟增長點。
二、城市污水處理設備現狀
1、歷史背景
我國城市污水處理專用設備的生產歷史至今不足二十年。八十年代初，國內第一座大型城市污水處理廠——天津紀莊子污水處理廠開始建設，它的處理規模為26萬m↑3／天，所需的三百多臺套設備全部由國內設計制造。它成功運轉的事實促使我國的城市污水處理走向了規�；�、工業化道路，并由此興起了中國真正的城市污水處理業，同時也奠定了我國城市污水處理專用設備設計制造的原始基礎。
自八八年以來，歐洲發達國家陸續為我國的城市污水處理廠的建設提供政府貸款，這種貸款大部分只能用于購買貸款國的技術和設備。應當承認，條件優惠的國外政府貸款為我國城市污水處理業注入了活力，推動了一大批現代化污水處理廠的建設。但是，由此產生的問題也十分突出：由于約90％的新建污水廠采用引進設備，國內的設備制造業受到嚴重抑制，技術投入嚴重不足，真正具備“國家隊”實力的企業較少進入這一領域。從整體上講，污水處理設備尤其是專用設備的生產廠家技術素質和產品設計制造水平尚落后于其他行業，與當代國際水平相比有較大差距。
2、廠家狀況
根據94年的統計數據，全國生產城市污水處理相關設備器材的廠家近200余家，其中的122家在94年的總產值為22.6億元，已具相當規模。但是大部分大中型企業是通用設備生產廠家。在污水處理專用機械設備方面，中小企業居多，市場份額分散，自身的開發設計能力較弱，科技投入不足，現有的技術水平和產品品質難以滿足我國城市污水處理業高速發展的需要。
近年來，一些大型企業集團結合產品結構調整和資產的優化組合，開始把污水處理設備的開發、制造列入發展計劃，但大多處于籌劃階段，尚缺乏明確的發展目標和長遠規劃。
3、產品技術水平
1993年——1994年國家科委、建設部、機械部、國家技術監督局聯合組織、由國家城市給水排水工程技術研究中心負責，對國內水工業重點產品進行評估。評估工作歷時近兩年，由九個專家組針對140個企業的200余產品，進行了大量的現場調查、用戶走訪、樣品檢測等工作，依照評估指標體系和打分標準，對產品的技術質量水平進行了較為客觀的等級評價。評估結果表明，國內城市污水處理設備總體技術水平基本達到國際七十年代水平，部分產品己達到八十年代水平，如國內有關企業生產的離心水泵、小口徑潛污泵等產品引進了德國的先進技術；對夾式碟閥、法蘭碟閥等產品引進了美國、日本技術；羅茨風機引進了日本技術；帶式污泥壓濾脫水機引進了法國、奧地利技術；微孔曝氣器材消化吸收了芬蘭的技術，產品的性能得以改善。污水污泥處理專用機械設備尚未系統引進消化國際先進技術，大部分尚處于“可用”水平，存在著故障高、材耗大、性能不穩定等質量缺陷。
近年來，國產的高速離心鼓風機、大口徑潛污泵等產品已開始在污水處理廠應用，但主要性能指標與國際先進水平尚有差距。污水、污泥處理專用設備也參照進口設備進行了技術改造，但“形似”產品居多，內在品質有待進一步提高。
我國的城市污水處理工藝技術的開發研究在“七五”“八五”“九五”期間科技投入較大，發展速度較快，已經接近當代國際水平。污水處理設備的開發研究起步較晚，發展相對滯后，已經成為城市污水處理事業發展的制約因素之一。加快設備設計制造業的技術進步，盡快提高產品的綜合技術水平是污水處理設備發展的當務之急。
三、城市污水處理設備市場需求預測
1、城市污水集中處理現狀
截止到1997年底，我國有設市城市668個，城市污水排放總量為352.0億立方米／年，城市污水處理量為90．8億立方米，污水處理率約25.8％。
城市市政系統年收納污水211.6億立方米，建有城市污水處理廠169座，處理能力751．2萬立方米／日，加上分散設施的處理能力，每年處理污水23．8億立方米。市政系統污水處理率為11.4％。
上述污水處理率的給出，并未限定污水處理程度和深度標準，它綜合計入了企業的預處理和市政系統一級處理、簡易設施處理及二級生化處理的所有水量。按照國家環保局最近頒布的《污水綜合排放標準》要求，城鎮污水處理廠必須采用二級生化處理或三級處理工藝，出水標準極為嚴格。加之約80％的工業廢水經預處理后排入城市下水道，進入城市污水處理廠，城市污水處理廠所承擔的處理水量和處理負荷十分巨大。
據統計，現有的城市污水生化處理能力僅為537.9萬立方米／天。經推算，現有能達標的城市污水處理率最高為5.6％左右。
2、城市污水處理設備的市場需求
根據國家“九五”計劃和建設部城市污水處理規劃要求，到2000年，城市污水集中處理率為25％，2010年，處理率應達40％。由此預測到2000年需增加污水處理能力約2215．5萬立方米／日，相當于現有二級生化處理能力的4倍，新建污水處理廠投資約323億元，其中，用于設備的投資約97億元。由2000年到2010年，需增加污水處理能力2886．1萬立方米／日，污水處理廠投資約490億元，用于設備的投資約147億元。
從現在到2010年，我國的城市污水處理廠將以超常規的建設速度發展，預計將增加污水處理能力5000～6000萬立方米／日，需新建城市集中污水處理廠1000余座，用于污水處理廠的建設投資約800～900億元。其中，對污水處理設備的資金投入近250億元，平均年市場需求約19億元，需求高峰在2002年左右，最大年需求量約30～35億元。
3、市場需求實現度分析
　　
自1997年起，淮河流域四省已開始試行城市污水處理收費制度，隨著這一制度向全國推廣，城市污水處理廠的建設和運轉將得到持久的經濟支撐。根據有關部委的意見，在近期，污水處理收費標準不得低于0．20元／立方米（以用水量計）。按此匡算，全國污水處理費年收費約為86億元。在最初的數年內，這一資金主要用于城市污水處理工程項目的建設，包括購買污水處理設備。另外，由世界銀行、亞洲開發銀行和日本協力基金所資助的水污染治理項目也將在近期啟動，會有上億美元的資金投向國內污水處理設備市場。
　　
潛在的市場將很快轉化為實在的市場。國內企業，尤其是機械制造業面臨著新的發展機遇，同時也將面對國外競爭對手的挑戰。關稅和政策的保護是有限的、暫時的，只有加快技術進步，大力開發新產品、徹底改善國產設備的品質，才能以技術和價格的綜合優勢，占有較大的市場份額。
四、城市污水處理設備發展趨勢和開發重點
1、發展趨勢和對策措施
（1）污水處理工藝創新和專用設備開發一體化趨勢
　　
以活性污泥法為主體的城市污水處理工藝技術已有近百年的發展歷史，為滿足日益嚴格的環境要求，并力求降低運轉成本，污水處理工藝的創新技術層出不窮。從國外發展趨勢看，一種新型處理工藝的問世總伴隨著一批專用設備投向市場。諸如：三溝式氧化溝工藝推出了曝氣轉刷和自動出水堰；卡魯賽爾氧化溝工藝推出了垂直表曝機；奧貝爾氧化溝工藝推出了轉碟曝氣機；SBR工藝推出了潷水器；AO工藝推出了潛水攪拌等。工藝技術的先進性提高了專用設備的競爭力，提供了市場保障，設備所獲得的利潤又部分投入到工藝技術的研究。如此良性循環，不斷推動工藝創新和設備開發的同步發展。
　　
我國的市政設計研究院具有雄厚的工藝研究力量，并具備工程化的優勢，應鼓勵他們與設備生產廠家組成多種形式的聯合體，使工藝研究和設備開發密切配合，以整體優勢爭取較大的市場份額。
（2）自主開發和引進技術并重的發展趨勢
　　
以科技為先導、加大長期科研投入、注重科研成果向產品轉化，形成獨立自主的開發體系，這無疑是設備產業的技術進步之路。但是，在科技高速發展的時代，國際分工合作已成為主導發展趨勢。西方發達國家的一些知名公司為我國污水處理廠所提供的成套設備，通常也含有20％～40％的國際合作成份。我國企業更應注重技術引進和國際合作。
　　
消化吸收國外技術，不能只停留在簡單的測繪、仿制的水平上，應鼓勵企業以合資、合作等方式，系統引進國際知名專業公司的設計制造技術和質量管理機制，盡快形成高層次、高質量的產品群，滿足迫在眉睫的市場需求。由此興起的我國污水處理設備產業，將會超越一個發展時代，迅速接近或達到國際先進水平。
（3）以設備成套供貨為主體的工程承包趨勢
　　
在大規模污水處理廠的建設中，傳統的單機采購方式由于技術和經濟上的諸多弊端，已逐步被摒棄。越來越多的用戶趨向于選擇國際通用的設備總包—即所謂設備“交鑰匙”工程方式。為滿足這一要求，中國的“工程公司”已經應運而生，它由工程設計、設備成套、生產制造等多方面人才組成，為業主提供包括二次設計、設備選型、成套供貨、安裝調試、運行維護等一條龍服務。以增強市場競爭力。這是國際體系的供貨方式，以此為主要業務的“工程公司”在國外和香港己成為一個重要行業。近年來，國際工程公司大推進入國內市場，并在城市供水和污水處理項目中頻頻得手。我國的設備生產廠家一般缺乏這種綜合能力，不得已而處于分包供貨地位，獲利微薄。國內的一些機械設備成套公司也開始進入這一市場，但在工藝技術和國際供貨渠道方面尚無優勢，臨時組建的投標聯合體難以獲得用戶信任。
　　
最近，天津市在北方環保產業基地建設中，籌組了水處理設備產業集團，它的結構模式和運作機制可供借鑒：集團分兩個層次，第一層次：由兩家一流的市政設計院和機械設備進出口公司聯合組成“工程公司”實體，集工藝、設備、營銷、商務、進出口貿易等多方面專業人才為一體，具備工藝設計、系統集成、銷售服務綜合競爭能力。第二層次，以機械總公司所屬的三十余家企業為主，形成半緊密型的生產制造聯合體。工程公司面向市場，以技術和資金的優勢爭取項目合同，并履行合同的主要義務，同時進行持續的工藝、設備開發研究工作；生產企業負責設備供貨和新產品試制工作。在市場推動和內部機制的約束下，企業必須為項目競爭提供最好的質量和價格支持。
　　
污水處理設備系統化、成套化的市場需求，促使以工程公司為龍頭的企業集團的組建，由此可以發揮規模效益的優勢，提高整體技術水平，加速污水處理設備制造業的發展。
2、設備開發重點和質量改進目標
　　
（1）風機：加速單機高速離心風機的開發完善力度，實現導葉片調控風量功能，提高效率。
　　
（2）水泵：開發大流量、低揚程潛水泵�，F有產品應提高效率、提高平均無故障運行時間指標，改善水泵調試的性能。
　　
（3）閥門：開發大口徑薄型閘板閥�，F有產品改進鑄造工藝、減少重量、改善密封、提高精度。
　　
（4）堰門：開發氧化溝自動排水堰，開發與SBR工藝配套的潷水器�，F有產品提高可控性和加工精度。
　　
（5）攔污設備：開發逆流式格柵除污機，開發不銹鋼材質的階梯格柵，開發活塞式柵渣脫水設備�，F有產品應降低故障率、提高可靠性、延長使用壽命。
　　
（6）除砂設備：開發旋流式除砂設備，開發螺旋式砂脫水設備，開發往復式砂脫水設備。填補砂脫水設備國內空白。
　　
（7）排泥設備：開發矩型沉淀池非金屬鏈條傳動刮泥設備，開發大直徑中心驅動排泥設備�，F有設備需降低材耗、提高排（吸）泥濃度。
　　
（8）機械曝氣設備：開發水下混合曝氣機（OKI）。改善現有垂直表曝機的水力特性、提高可靠性和效率，轉碟曝氣機提高機電效率、改善傳動性能、減少維護量。
　　
（9）水下推進器：國內空白，待開發。
　　
（10）污泥機械濃縮：國內空白，待開發。
　　
（11）污泥脫水：開發臥螺式離心脫水機，開發濃縮脫水一體化帶式壓濾機，現有帶式壓濾機提高可靠性、延長濾帶壽命。
　　
（12）污泥消化及沼氣利用設備：開發沼氣水環式壓縮泵、開發沼氣機械攪拌裝置，開發沼氣發動機和沼氣自動點火火炬裝置。
　　
（13）自動化設備：針對污水處理工藝特點，研究優化控制機理，開發與主導工藝相適應的污水處理廠集散式自動化控制系統。
　　
（14）污水處理儀表：開發在線式連續測量的COD儀、TOC儀、氨氮儀、污泥濃度儀、沼氣流量計。改善溶解氧儀、pH儀、水位計在污水環境中的運行性能。
五、加速城市污水集中處理設備發展幾點建議
1、支持科研、設計、制造、銷售企業聯合組建城市污水處理設備生產基地和產業集團，給予高科技產業和環保產業的優惠政策。
　　
2、列入國家重大裝備開發計劃，提供資金支持。
　　
3、由國家安排適量貼息貸款，以設備信貸方式，扶持城市污水處理廠建設，并推動國產污水處理設備制造業向規�；�、集團化方向發展。
　　
4、改變利用國外政府貸款引進成套設備的單一模式，鼓勵采用引進設備和引進技術相結合、部分設備在國內合作生產的貸款使用方式，提高污水處理設備的國產化水平。
　　
5、由行業主管部門牽頭，建立規范化的污水處理設備招投標體系和全國性市場，抑制地方保護主義，鼓勵大中型企業或產業等集團開發和引進技術，為城市污水處理工程項目提供高質量的成套設備。
　　6、充實加強建設部水處理標準化委員會，加速污水處理設備尤其是專用設備的標準化工作。強化設備產品質量監督檢驗作用，盡快推行產品質量認證和設備準用證制度，建立有效的質量監督管理機制。

我國城市污水處理設備的產業化發展趨勢與對策