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©BIPT环保设备原理与设计多媒体教案陈家庆教授©BIPTNO.1讲授提纲2014/1/3绪论1.环保产业的概况2.环保设备的分类与特点3.我国环保设备的发展现状与趋势4.本课程的任务及学习方法©BIPT1.环保产业的概况随着科技的发展、生产力的提高以及人口的增加，人类社会对环境的压力也不断增加，环境保护问题越来越引起世界各国人民的普遍关注。搞好环境保护离不开严格的组织管理、坚实的物质基础和先进的技术装备，后者要靠强大的环保产业(EnvironmentalProtectionIndustry)来提供。虽然环保产业基本上与人类的环保意识同步形成和发展，但不同国家对其内涵的理解各不相同。国内的环保产业一般指在国民经济结构中，以治环境污染、改善生态环境、保护自然资源为目的而进行的诸如技术开发、产品生产、商业流通、资源利用、信息服务、工程承包等活动的总称。中国环境保护产业协会()绪论©BIPT绪论随着科技与经济的发展，环保产业的内涵越来越丰富，更为广义的理解甚至还包括生产中的清洁技术、节能技术，以及产品的回收、安全处置与再利用等，是对产品从“生”到“死”的绿色全程呵护。ProductLifecycleManagement(PLM)GreenDesign,GreenManufacturingFromCradletoGrave—GreenPLMGoesFullCircle美国的环保产业分为环保服务、环保设备和环境资源三大类；国际经济合作发展组织(OECD)认为，环保产业是指在防治水、空气、土壤污染及噪声，缩减和处理废物及保护生态系统方面提供产品和服务的部门；日本将环境产业分为环境保护、环境恢复、能源供给、清洁生产、洁净产品、废弃物处置和利用等六个部分。©BIPT环保产业作为范围广泛、门类众多的巨大产业体系，曾先后成为各国十分重视的“朝阳产业”。据统计，全球环保产业的市场规模已从1992年的2500亿美元增至2008年的6000亿美元，年均增长率8%，远远超过全球经济增长率。在能源供应危机和应对气候变化的催生下，以低碳发展、新能源以及提高能效为主要特征的新一轮环保产业革命更是显示出其无比强大的生命力。从世界范围来看，环保产业较发达的国家和地区主要是美国、欧洲和日本。(1)美国：其环保产业起始于19世纪的城市供排水系统管理、卫生工程和废物收集。1970年美国环保产业总产值为390亿美元，而2008年其产值已增长到3157亿美元，年均增长率超过6%，而同期GDP年均增长率仅为2%~3%；吸纳就业187万人。1.1国际环保产业的现状美国国家环境保护局(UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency,EPA)©BIPT美国在大气污染控制方面，除尘、脱硫、脱硝、脱臭等工艺技术和设备都比较成熟；在减少CO2等温室气体排放、消除CO2危害方面，美国是已建和在建项目最多的国家。20世纪90年代起，美国年产城市垃圾约2亿t，居世界首位，但美国城市生活垃圾处理率达100%，开发了许多先进的垃圾处理工艺和设备，特别是垃圾燃烧发电技术被世界推广使用。(2)欧洲(德国)：欧洲的环保产业以德国为代表，其他还有法国和瑞士等国家。德国的环保产品种类多、性能优良、运行可靠，产品的标准化、系列化、成套化工作非常出色，善于把电子、生物等领域的新概念、新技术融入环保产业之中，进一步提高环保产品的性能和水平。1.1国际环保产业现状©BIPT在大气污染治理方面，德国是欧洲生产静电除尘器厂商最多的国家；在烟气脱硫、脱硝方面除掌握着和美国一样多的方法之外，对脱硫过程中增加添加剂以提高脱硫效率有独到之处；在有害有毒气体防治方面，主要采用液体吸收或吸附法对含铅、含汞废气进行处理；对有机气体膜分离技术的理论和应用研究水平很高；在汽车尾气治理方面，德国是最早进行综合治理的少数几个国家之一，除了对发动机燃烧进行改进之外，早在1990年即开始在汽车上安装尾气净化器，90年代中期尾气净化器已基本普及。LittleTips：德国环保的最高部门是联邦环境、自然保护与核安全部(BMU)，在它之下有三个局：联邦环保局(UBA)，联邦自然保护局和联邦辐射防护局；再下面便是州一级环保局。国际环保产业现状©BIPT=PM1&setLanguage=enSince1January2005limitvaluesforparticulatematter(PM10)forprotectionofhumanhealthareputintoforce.Thedailylimitvalueis50µg/m3,nottobeexceededmorethan35timespercalendaryear.Thepermittedannuallimitvalueis40µg/m3.Informationonambientconcentrationsofparticulatematterandexceedancesmustbemadeavailabletothepublicaspromptlyaspossible.©BIPT汽油等轻质油品的油气回收(Oilvaporrecovery)1.1国际环保产业现状©BIPT德国的水处理技术和设备也比较成熟，目前正在进一步提高其净化效率及降低能耗。德国的Linde集团，等等！！德国的固体废弃物处理率超过70%，其城市垃圾处理特别是焚烧处理有着良好的业绩。德国的环保产品出口比例较高，可达总产值的30%。5101520253035404550100110120130140150p(Pa)t(min)p(before)51015202530354045503456Q(m3)Q5101520253035404550-74-72-70-68p(-kPa)p(after)国际环保产业现状©BIPT(3)日本把环保产业称作生态产业，中小型工业企业都认为处理废物的过程不仅是环保行为，还有利于降低成本、节约原料，因此其配套建设环保项目的积极性较高。日本的环保技术早期大部分先从国外买得技术和专利，再通过自己的研究加以改进提高，逐步形成了自己的特点。日本环保产品品种之多仅次于美国，尤其在垃圾处理方面提出了能量利用系统的概念，通过液化、气化、固化等处理方法把垃圾转变成耐储存、可运输的燃料(Refuse-derivedfuel，RDF)，对于小型城市只要设置小型的垃圾加工站而不需兴建垃圾填埋场或垃圾焚烧厂。国际环保产业现状©BIPT总体来看，目前发达国家的国内环保市场需求已逐渐趋于平衡，发展中国家的环保市场在世界的地位显著上升，世界环保市场大幅度地向发展中国家转移。例如1997～2001年间，OECD和APEC(亚太经济合作组织)国家向中国、墨西哥、新加坡、韩国、马来西亚、巴西、泰国、印度尼西亚、印度输出的环境产品占整个输出的90%。在亚洲环保市场上，美、日、德三国占了很大份额，具体如下表。大气污染控制(%)废水处理(%)固体废弃物处理(%)监测与分析(%)美国30162835日本31344837德国1313610-111.1国际环保产业现状©BIPT以水污染治理为例。西方发达国家进行污水处理已经有上百年历史，美国现有污水处理设施16024座(总处理能力1.2亿m3/d)，德、法、英各有污水处理设施7000多座。污水处理率普遍达到80%以上，大规模的工程建设时期已经过去。但随着水环境保护要求的日益严格和污水处理标准的不断提高，同时出于开拓国际市场的需要，对新工艺和高品质设备的需求依然较大，水处理产业仍处于上升发展阶段。在水处理设备开发和工程化、市场化方面具有下列特点：(1)设备制造企业专而精(2)工艺研究与设备开发密切结合(3)政府对开拓设备的国际市场予以大力支持(4)水务工程公司是推进新型设备工程化、市场化的主体©BIPT(1)设备制造企业专而精注重特色产品的品质提高和技术的精益求精，能够投入大量研发力量，保持品牌产品在世界上的领先水平。比如：加拿大GL&VInc下属的水处理集团Ovivo(2002年收购美国EimcoWaterTechnologies)的立式表面曝气机、美国RegalSystemsInternational(瑞高)公司的加药加氯设备，德国帕萨旺-盖格(Passavant-GeigerGmbH)的曝气转刷、福乐伟(FlottwegGmbH)的污泥离心脱水机、西派克(Seepex)公司的单螺杆泵、Huber公司的ROTAMAT系列不锈钢固液分离设备，奥地利安德里茨集团(AndritzGroup)的板框式压滤机，丹麦HV-TURBO公司的单级离心鼓风机，法国得利满技术(DegrémontTechnologies)和丹麦克鲁格公司(KrügerA/S)旗下的系列水处理专用设备，等。往往一个产品要持续研发完善几十年，已成为世界范围内工程建设的首选产品，占据较大的市场份额。©BIPT(2)工艺研究与设备开发密切结合在工艺研究的同时特别重视配套设备的设计开发，将工艺的优越性以集成化的设备来体现。一个新工艺的诞生往往伴随着一套专利设备的推出，同时进入市场，而盈利点主要在设备上。例如：常规好氧活性污泥法必用曝气头，Carroussel氧化沟必用立轴式表面曝气机，Orbal氧化沟必用水平轴表面曝气机，SBR及其变型工艺总伴随着滗水器等。外国公司在宣传其先进工艺背后的商业目的往往是推销成套设备，工艺和设备的捆绑可大大提高设备的市场竞争力，设备的利润又部分投入于工艺的研究，如此形成良性循环。©BIPT(3)政府对开拓设备的国际市场予以大力支持发达国家一般积极提供优惠的政府贷款，用于发展中国家的环境污染治理项目建设，但附加了严格的条件：大部分贷款只能用于采购指定的成套设备，以大力扶持本国的设备制造业，全力开拓国际市场。国际上有许多大型跨国公司都涉足环保产业，如美国GE公司、Babcock&Wilcox公司，日本三菱重工、日立公司，德国鲁奇公司(LurgiGmbH)、蒂森克虏伯(ThyssenKrupp)集团，奥地利安德里茨集团(AndritzGroup)，瑞士苏尔寿(SulzerPump)等著名大公司都是环保设备制造业巨头。“未来,未来是什麽?”您将亲眼见证蒂森克虏伯的员工如何创造未来。©BIPT(4)水务工程公司是推进新型设备工程化、市场化的主体西方国家污水处理项目的主要投资者依然是政府，一般通过公开招标来选择水务工程公司进行总承包建设。这些工程公司已经成为将新型设备工程化、市场化的主体，设备分包商将承担系统的二次设计(包括工艺概念设计)、设备集成、安装调试、操作培训等多方面的义务。近年来，国外水务工程公司大举进入国内市场，如荷兰的DHV集团(德和威集团)，瑞典洛克比水务集团(LäckebyWaterGroup)下属的工程承包商普拉克(Purac)，等，这些公司具备工艺研究、设备开发、系统集成和工程承包的综合能力，有稳定的设备制造合作伙伴，具有很强的国际竞争力。全球最大的三家水务工程公司：法国威立雅环境集团、法国苏伊士环境集团、英国泰晤士水务公司(ThamesWater)。©BIPTNo.1威立雅环境集团(VeoliaEnvironnementSA)小录像Foundedatthedawnoftheindustrialeraandthestartofurbandevelopment,VeoliaEnvironnementhascontin