世界上水處理技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀   發(fā)展趨勢(shì)   世界上許多地區(qū)正面臨著最嚴(yán)重的缺水。據(jù)世界銀行的統(tǒng)計(jì)，全球80%的國(guó)家和地區(qū)都缺少民用和工業(yè)用淡水。隨著資源成本不斷上升和環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，許多企業(yè)開(kāi)始運(yùn)用綠色技術(shù)，降低碳排放，盡量減少?gòu)U物產(chǎn)生。其中水處理技術(shù)就是其中非常重要的一項(xiàng)綠色技術(shù)。       根據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)，到2025年，三分之二的世界人口可能會(huì)面臨水資源短缺，因此水處理技術(shù)將會(huì)越來(lái)越得到重視，這包括了高效率的水資源管理和污水處理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水處理設(shè)施的面臨的問(wèn)題十分急切。63%的目前運(yùn)行的設(shè)施都在超期運(yùn)行，他們的平均運(yùn)行時(shí)間已經(jīng)達(dá)到18.3年。其中52%污水處理設(shè)施在超期運(yùn)行。在美國(guó)的干旱地區(qū)，對(duì)海水淡化技術(shù)的需求越來(lái)越高。海水淡化技術(shù)主要局限在于效率，而隨著淡水的短缺，這些局限逐漸被淡化和忽視。水處理技術(shù)的發(fā)展擁有巨大的前景，許多國(guó)家都在實(shí)施水處理的政策和項(xiàng)目。根據(jù)全球知名增長(zhǎng)咨詢公司的預(yù)測(cè)，至2010年，全球水資源管理和污水處理技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到3，500億美元。       目前先進(jìn)的水管理和污水處理技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)包括了循環(huán)用水、反滲透海水淡化和臭氧化等。例如，反滲透海水淡化技術(shù)正在迅速占領(lǐng)的大型設(shè)施市場(chǎng)，而這一領(lǐng)域過(guò)去主要以熱工過(guò)程設(shè)備為主。
處理效率的提升和滲透膜價(jià)格的回落，促使反滲透海水淡化市場(chǎng)在過(guò)去5年中迅速發(fā)展，現(xiàn)在應(yīng)用反滲透海水淡化技術(shù)的已不再是小規(guī)模的工廠，大型反滲透海水淡化廠已是司空見(jiàn)慣。       在污水處理方面，澳大利亞的研究人員在生物發(fā)電領(lǐng)域提出了一種新的旋轉(zhuǎn)生物電化學(xué)接觸器，這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⒁呀?jīng)運(yùn)用于污水處理行業(yè)30年的旋轉(zhuǎn)生物污水處理技術(shù)的效率提高15%；此外，一種能夠處理高污染廢水的技術(shù)也已經(jīng)問(wèn)世，這種技術(shù)能夠處理污染物濃度超過(guò)300，000ppm的污水，而處理成本僅有原先通過(guò)儲(chǔ)存和化學(xué)處理方法的十分之一。這種技術(shù)目前被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單、最易于使用及經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù).        中國(guó)目前同樣也面臨巨大的淡水短缺和水污染的問(wèn)題。作為一個(gè)人均擁有水資源量最小的國(guó)家，必須采取措施以避免未來(lái)嚴(yán)重危機(jī)的發(fā)生。中國(guó)北方缺水問(wèn)題極度嚴(yán)重，因此國(guó)家啟動(dòng)了浩大的“南水北調(diào)”工程，整個(gè)工程耗資達(dá)到幾十億美元，預(yù)計(jì)2050年建成。污水問(wèn)題同樣困擾著中國(guó)，估計(jì)有3億人口的飲用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增長(zhǎng)率達(dá)到18%，從482億噸增長(zhǎng)至572億噸。預(yù)計(jì)在2010年，中國(guó)的污水排放將達(dá)到640億噸。中國(guó)持續(xù)的工業(yè)化、城市化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，是導(dǎo)致污水排放量連年上升的主要原因；而與此相對(duì)的是，中國(guó)的污水處理廠卻基本上未能實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷的運(yùn)行。以2008年為例，中國(guó)污水處理廠的處理污水量?jī)H僅達(dá)到的設(shè)計(jì)負(fù)荷的64%，主要的原因在于運(yùn)營(yíng)費(fèi)用過(guò)高。在這種情況下，中國(guó)的污水處理行業(yè)將需要更多的投資和更先進(jìn)的技術(shù)。在第11個(gè)5年計(jì)劃之間（2006年至2010年），政府預(yù)計(jì)在水處理方面投入超過(guò)3000億元人民幣。截至2009年，中國(guó)一共有1572座污水處理廠，同時(shí)2063家在建。

   隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的發(fā)展，水資源緊缺和水環(huán)境污染已成為本世紀(jì)全球性問(wèn)題并且日趨嚴(yán)重。甚至有人認(rèn)為：水的問(wèn)題有可能超過(guò)能源問(wèn)題而成為 21 世紀(jì)世界上最為重要的問(wèn)題。因此，必須對(duì)水的問(wèn)題予以高度重視。而正確掌握和合理利用現(xiàn)有水處理技術(shù)并研究新的水處理技術(shù)是解決水環(huán)境污染和合理利用水資源的重要途徑，作為水處理工作者，更有責(zé)任直面問(wèn)題，積極探索和正確把握未來(lái)水處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向。鑒于此，通過(guò)對(duì)我國(guó)水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的回顧和當(dāng)前水處理常用模式及所面臨問(wèn)題的分析，對(duì)我國(guó)水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。   一、 水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其存在模式   1 水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀   我國(guó)有文字記載的給水處理從明礬凈水開(kāi)始，而比較完整的現(xiàn)代自來(lái)水廠是創(chuàng)建于1882 年的上海楊浦水廠。此后凈水技術(shù)經(jīng)歷了簡(jiǎn)單沉淀，慢濾處理，依靠外國(guó)專家“照搬照抄”新建大型水廠，采用平流池、雙層過(guò)濾技術(shù)以及絮凝、消毒等。20 世紀(jì) 60 年代以后，城市供水全面普及，給水處理從蘇聯(lián)模式中走了出來(lái)，在學(xué)術(shù)理論、規(guī)范制定、人才培養(yǎng)、設(shè)備供應(yīng)等方面逐漸形成了自己的體系。如在水處理中開(kāi)始注重投藥后的混合，采用靜態(tài)管道混合器等“細(xì)節(jié)”，推廣應(yīng)用了絮凝等技術(shù)，在減少水頭損失、提高絮凝效果、降低藥量消耗等方面進(jìn)行了許多研究；引進(jìn)淺層沉降理論，對(duì)平流池的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)濾池配水有了相應(yīng)的研究，對(duì)混凝劑有了應(yīng)用。   20 世紀(jì) 80 年代以后，隨著改革開(kāi)放的深入，給水處理引進(jìn)吸收了外國(guó)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高了絮凝加藥的自動(dòng)化水平，開(kāi)始了提高水質(zhì)和微污染水源處理技術(shù)的發(fā)展，消毒劑廣泛使用并呈多樣化趨勢(shì)，供水管網(wǎng)水質(zhì)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)，常規(guī)水處理技術(shù)得到加強(qiáng)。 目前，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的水源污染的生物預(yù)處理技術(shù)及臭氧活性炭等水的深度處理技術(shù)在向?qū)嵱没l(fā)展中，小型膜處理設(shè)備也已應(yīng)用于高品質(zhì)飲用水處理系統(tǒng)之中。   與此同時(shí)，在工業(yè)給水處理上也進(jìn)行了許多研究和應(yīng)用，如用混凝沉淀和過(guò)濾方式進(jìn)行工業(yè)用水的預(yù)處理，用離子交換、軟化、除鐵等進(jìn)行鍋爐用水的處理，但是在工業(yè)循環(huán)水處理上由于缺乏自主技術(shù)，早期沿用了外國(guó)自來(lái)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的概念，片面地以控制 CaCO3 結(jié)垢為主，忽略了結(jié)垢的其他鹽類和化合物，對(duì)工業(yè)水溫度變化的特點(diǎn)和水的腐蝕以及水中菌、藻等引起的微生物黏泥的影響未予以考慮，走了彎路。目前工業(yè)循環(huán)水處理上則主要以投加緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等化學(xué)藥劑為手段來(lái)控制水的腐蝕、結(jié)垢和微生物黏泥。需要說(shuō)明的是在工業(yè)水處理中的緩蝕劑 20 世紀(jì) 60 年代以采用鉻酸鹽和亞硝酸鹽為主，由于毒性大，至 20 世紀(jì)七八十年代受到環(huán)境保護(hù)的限制逐漸為磷酸鹽所取代。