污水处理行业分析

污水处理行业分析李雄2011/4/13本报告主要我国污水处理行业的发展现状，未来的发展趋势，各种技术路线的工艺特点，具有的优势和不足。本报告认为，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，A、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；B、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。另外对于故障风险，此技术还有待进一步完善。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。目录第一部分、我国污水处理现状与发展分析-----------------------------------3第二部分、污水处理相关技术分析--------------------------------------------6一、生物法-----------------------------------------------------------------------61、活性污泥法-------------------------------------------------------------------------------------------62、氧化沟法----------------------------------------------------------------------------------------------63、A/O-----------------------------------------------------------------------------------------------------74、A2/O----------------------------------------------------------------------------------------------------75、AB-------------------------------------------------------------------------------------------------------76、SBR-----------------------------------------------------------------------------------------------------87、连续循环曝气系统-----------------------------------------------------------------------------------98、曝气生物滤池法--------------------------------------------------------------------------------------99、SPR高浊度水处理技术-----------------------------------------------------------------------------1210、BIOLAK（百乐克）污水处理技术------------------------------------------------------------1311、“WT—FG”生物法技术-------------------------------------------------------------------------1412、EWP高效污水净化器----------------------------------------------------------------------------1513、高效垂直流人工湿地系统水质净化器---------------------------------------------------------1514、膜生物技术------------------------------------------------------------------------------------------16二、化学法----------------------------------------------------------------------18三、物理法----------------------------------------------------------------------18第三部分、污泥处理---------------------------------------------------------------19第一部分、我国污水处理现状与发展分析污水处理行业是典型的政策推动性行业，自“十五”、“十一五”对污水处理大力扶持以来，行业取得了空前的发展。整个社会对污水处理行业的投资额急剧增加，污水处理行业规模迅速扩大，污水处理能力不足的局面得到很大的改善；随着污水处理价格的不断提高，行业的盈利能力不断增强；而国家对污水处理水质标准的不断提升，以及更多的扶持政策，致使行业技术不断进步。1、污水处理业规模不断扩大，资产总额快速增长。2010年底，我国污水处理业总额达到688亿元，是2005年资产总额的三倍。2、行业盈利能力较强，收入与利润均实现较快增长。2010年，污水处理行业实现利润7.25亿元，同比大幅增长139%。3、污水处理行业供需均快速增长，实现基本平衡。行业产成品资金占用率持续下降，行业供求处于较为平衡的状态。4、污水处理厂固定资产投资额较大，资本回报率在8-12%，设备负荷率不足70%。但随着我国对污水处理厂招标价格的不断提高，赢利能力会得到一定的增强。3、由于城镇加快，生活废水成为污水排放的主要污染源；另一方面由于大量的技能环保技术的应用，使得工业废水排放量不断下降。从排放的总量来说，还处于增长中。预计“十二五”末期污水处理率将接近发达国家水平《“十二五”主要污染物总量控制规划编制技术指南》中指出，我国现有执行二级排放标准的污水处理厂在“十二五”期间要提高到一级B标准，部分地区需要提高到一级A或更严格的标准；全国60%的污水处理厂需要增加脱氮除磷设施。由于减排化学需氧量成为污染排放约束性控制指标，“十一五”期间，城市污水的处理能力增速和污水处理率明显高于“十五”期间。2005～2009年，全国污水处理处理能力从7990万吨/日提高到12184万吨/日，年均增长11%；污水处理率从52%提高到73%，年均提高5个百分点。2010年全国城市污水处理率达到75%。“十一五”期间由于污水管网覆盖率低，管网渗漏等问题，导致部分污水处理厂负荷率低，“十二五”期间将新建配套管网16万公里以上，使现有污水处理设施的平均负荷率由70%提高到80%以上。预计“十二五”末期，城市污水处理率能够接近发达国家水平，达到90%左右，污水处理能力25000万立方米/日，年均增长15%。4、至今我们污水处理总规模到达一定程度，污水处理的总量增速将逐渐减缓，由于我国对污水处理的水质要求不断提高，未来更多的机会体现为结构性机会，更具体的说的政策推动的产业升级换代和技改带来的机会。主要而这种机会就目前来看主要来自三个方面a、要求更高的水质，从目前的二级提高到一级B水平，到“十二五”末、再生水比例提高到10%。那么原有的技术比较落后的技术将逐步被淘汰，而新兴水处理技术将出现高复合增长（如膜生物法等）；b、要求在2年内所有的污水处理厂将建成污泥处理设备。C、新建配套管网16万公里以上，将使相关的管道及配套行业收益。第二部分、污水处理相关技术分析今年来，全球及我国的污水处理技术得到飞速发展，各种新技术不断涌现。污水处理技术总体来说分为三大类：生物法、化学法和物理法。其中氧化沟法、厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）和续批式活性法在新建污水厂中比重越来越大，以成为我们现阶段城镇污水处理的三大传统主流工艺技术。一、生物法所谓生物法，就是指通过运用生物降解消化、分解污水中的有机物，而处理污水的方法，这其实是人工将天然生物消化污染物进行强化，加快期消化、分解的速度来进行污水处理的方法。通过不断的发展，到目前为止，生物法包括了以下处理方法：活性污泥法、曝气生物滤池法、膜生物法等1、活性污泥法废水生物处理中微生物悬浮在水中的各种方法的统称。因悬浮的微生物群体呈泥花状态故名。一般指需氧活性污泥过程。基本组成：A、曝气池：反应主体B、二沉池：进行泥水分离，保证出水水质；保证回流泥水，维持曝气池内的污泥浓度；C、回流系统：维持曝气池的污泥浓度；改变回流比，改变曝气池的运用工况。D、剩余污泥排放系统：是去除有机物的途径之一；维持系统的稳定运行。E、供氧系统：主要有供氧曝气风机和专用曝气器构成向曝气池内提供足够的溶解氧。按设计不同又可以将活性污泥法分为普通活性污泥法、多点进水、吸附再生、延时曝气和高负荷率活性污泥法。而曝气方法有气泡曝气法（又称鼓风曝气法）和表面曝气法（也称机械曝气法）两种。2、氧化沟法氧化沟法使构造相对更简单，运行管理方便，且处理效果稳定等，但仍是在普通活性污泥法基础上，通过对时间顺序和空间位置等的调整，来给微生物生长创造更适合的溶解氧条件，以提高其处理性能和效率，所以，仍属于活性污泥法的衍生技术。3、A/O缺氧-好氧（A/O）法生物除磷工艺是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入厌氧池后，与回流污泥混合。活性污泥中的聚磷菌在这一过程中大量吸收污水中的BOD，并将污泥中的磷以正磷酸盐的形式释放到混合液中。混合液进入好氧池后，有机物被氧化分解，同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。由于聚磷菌在好氧条件下吸收的磷多于厌氧条件下释放的磷，因此污水经过“厌氧－好氧”的交替作用和二沉池的污泥分离达到除磷的目的。一般情况下，TP的去除率可达到85％以上。优越性：除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。不足：脱氮除磷效果稍差，脱氮效率70～80%，除磷只有20～30%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。该工艺还可以将缺氧池与好氧池合建，中间隔以档板，降低工程造价，所以这种形式有利于对现有推流式曝气池的改造。4、A2/O厌氧-缺氧-好氧法，亦称A-A-O工艺，生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。本工艺具有如下特点：（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100（3）污泥中