【深度】從美歐日看工業(yè)廢水治理市場的發(fā)展
通過對主要國家/區(qū)域工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展概況的分析,可以使我們獲取一些建設性的借鑒經(jīng)驗及發(fā)展指導。因此,本文中我們選取了美國、歐洲及日本三個典型區(qū)域的工業(yè)廢水治理行業(yè)市場發(fā)展的歷程作為分析對象,希望可以從中汲取經(jīng)驗。
近年來,中國政府相繼出臺10多項工業(yè)廢水處理行業(yè)相關標準、30多項水污染物排放國家環(huán)境標準、20多項水污染物排放地方環(huán)境標準用于規(guī)范指標行業(yè)發(fā)展。
隨著工業(yè)廢水排放標準的提高,工業(yè)廢水處理的需求將呈不斷增長趨勢,工業(yè)廢水處理行業(yè)將迎來新一輪快速發(fā)展的有利時期。工業(yè)廢水治理市場又將迎來蓬勃發(fā)展。
01
美國工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展狀況及綜述
(1)初始階段
美國的工業(yè)廢水治理始于50年前(1970年代),由于工廠日益增長的廢水排放,美國幾乎每個州的河流湖泊或海岸受到污染的威脅。
1956年《聯(lián)邦水污染控制法案》和1965年《水質(zhì)法案》是最初步的法規(guī),在總體上確立了關于工業(yè)廢水排放處理的法規(guī)。
1970年創(chuàng)建了美國環(huán)境保護局(EPA),1972年頒布的《聯(lián)邦水污染控制法》(《清潔水法案(CWA)》),確立了主要污染物排放法規(guī),公眾環(huán)境意識的增強促使企業(yè)把廢水處理作為生產(chǎn)的一部分。
相應于排放法規(guī),主要的處理技術為活性污泥技術,臭氧技術、離子樹脂技術、過氧化反應和活性炭處理方法等等。在處理設備方面,能源危機使節(jié)能技術得到發(fā)展,例如低速鼓風機、生物循環(huán)接觸置點滴過濾器、固體接觸劑澄清池和厭氧反應器等。
這時期開發(fā)的另一項重要技術是有機聚合物絮凝劑,這使污泥脫水的離心式沉降器和帶式壓濾機成為可能。
這十年是美國工業(yè)廢水處理的黃金時代。
(2)發(fā)展階段
進入1980年代,工業(yè)廢水處理的焦點和政策發(fā)生了根本轉變。由于大多數(shù)工業(yè)企業(yè)通過生物法處理仍不能滿足排放的要求,于是處理重點轉向源頭處理。
1980年制訂了關于易揮發(fā)有機物排放方面的法規(guī)并開始實施營養(yǎng)物排放限制。并按照企業(yè)排放污染物的情況可制定不同的排放限制。
在工業(yè)廢水處理技術上,在這10年中出現(xiàn)了序批式反應裝置、微孔射流曝氣器和氧化溝技術。膜技術進一步發(fā)展,厭氧處理技術開始用于處理高濃度有機廢水。并出現(xiàn)了生物除磷技術、惡臭控制、廢水固體三級處理和重金屬脫除等技術。
(3)成熟階段
90年代技術上最大的改變是計算機技術進入工業(yè)水處理設施,開始利用PLCs和PC技術進行控制。利用微處理機對水處理設施進行實時監(jiān)控,并實現(xiàn)遠程控制。
90年代,企業(yè)開始考慮在環(huán)境保護方面的技術成本,把工業(yè)廢水的處理視為生產(chǎn)過程中不可或缺的一部分,“零排放”開始成為企業(yè)對水處理的焦點。90年代開發(fā)的技術開始關注對有限資源(空間、資金環(huán)境)的充分利用。
這期間,廢物最小化技術,消除或減少難處理有害物的化學代換法,紫外線消毒技術普遍應用,營養(yǎng)物脫除技術和廢物再利用的膜技術在企業(yè)的處理設施中變得越來越重要。
(4)未來
進入21世紀后,盡管美國工業(yè)生產(chǎn)累計增長率是60%,但工業(yè)廢水量將620億加侖/日減少到230億加侖/日。
美國通過對工業(yè)廢水的回收和再循環(huán),減少廢水的排放量,美國從以下幾方面采取了行動:
①加大對廢水處理廠運營費用的投資;
②加強對有毒污染物治理技術的研究,完成對有機化學、木材、造紙、塑料、醫(yī)藥等工業(yè)的污染物生物評價篩選的研究。對塑料、農(nóng)藥、有機化學工業(yè)及其它工業(yè)廢水進行生物處理試驗,研究這些有害成份是否能用一般的生物處理法處理。
③是擴大工業(yè)廢水的回收、循環(huán)利用。
縱觀美國工業(yè)廢水治理行業(yè)的發(fā)展歷程可以看出,美國是通過技術發(fā)展、技術創(chuàng)新來引領工業(yè)廢水治理的進步。
美國一直代表著世界先進工業(yè)廢水治理技術的發(fā)展方向,引領技術的發(fā)展趨勢。其工業(yè)廢水治理技術的新方向與新思路顯現(xiàn)在廢水處理的各個領域,適應不斷變化著的廢水原水性質(zhì),對健康與環(huán)境關系的進一步思考,工業(yè)廢物問題的探討以及新法規(guī)的影響。
美國工業(yè)廢水處理行業(yè)近年來主要關注的重要問題:
(1)老化的原有基礎設施如何提升處理效率;
(2)工藝分析及控制的新方法;
(3)污水處理廠的效能及可靠性;
(4)廢水消毒;
(5)合流排水管道的溢流問題;
(6)雨水及生活污水溢流的影響及點源排污;
(7)回流的單元處理;
(8)氣味控制及揮發(fā)性有機物的散發(fā)控制;
(9)污水處理廠的改型與升級。
工業(yè)廢水治理市場方面,美國一直堅持為客戶提供專業(yè)化的服務,首先,美國的市場需求主要依賴存量,因此美國的廢水治理思路趨向于多層次的綜合治理,市場需求將向綜合服務轉化,更注重通過整合資源提高污染處理的效率。
通過為客戶提供一對一的屬地化專業(yè)技術服務,為客戶提供全流程的技術解決方案。通過領先的技術實力和解決方案,來滿足客戶的治理需求。
02
歐洲工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展狀況及綜述
歐洲在一百年前就開始對污水進行處理了,在工業(yè)廢水處理領域,以德國為例,可以簡單分析歐洲工業(yè)廢水處理行業(yè)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。
污水處理在德國有一百多年的歷史,但其較快發(fā)展仍在近40年。1975年以前德國僅有44%的污水經(jīng)過處理,一半以上的污水是未經(jīng)凈化而直接排入水體的。到1987年,原西德地區(qū)污水處理率已達97%。
德國是按照歐盟的最高標準對污水進行處理,在常規(guī)領域、敏感領域都實現(xiàn)100%達標。
1991~2007年,德國污水處理廠技術裝備水平有了大幅提升:1991年,機器式污水處理廠、不帶營養(yǎng)物分離技術的生物污水處理廠、采用營養(yǎng)物分離技術的生物污水處理廠處理的污水分別占污水總量的7%、39%和54%;
到2007年,這三者所占比率分別為0.1%、2%和98%。2005年,德國污水處理廠已實現(xiàn)81%氮化物含量和90%磷化物含量清除水平;
2009年,德國污水處理廠磷化物含量的平均清除水平進一步提升到了91%,經(jīng)污水處理廠處理后排放污水的磷元素平均含量為0.78毫克/升。此外,德國約有45%的淤泥在經(jīng)過處理后被用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料,其余的淤泥大部分在接受無害化高溫焚燒處理后填埋入土。
與美國以技術引領全球廢水治理行業(yè)發(fā)展的模式不同,歐洲的工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展的關鍵在于產(chǎn)品及設備的不斷更新及創(chuàng)新。
通過產(chǎn)品和設備的研發(fā)及改進,滿足市場需求,提高處理效果,產(chǎn)生了如渦流分離器、高速澄清、膜生物反應器、加壓膜過濾及紫外線照射等等一系列的在當時創(chuàng)新的處理設施。因此在歐洲,不斷涌現(xiàn)出很多知名的工業(yè)廢水治理公司和他們的技術產(chǎn)品。
例如荷蘭帕克公司(PAQUES)將其IC 反應器推向全球市場,依靠其產(chǎn)品及設備優(yōu)勢,在工業(yè)廢水處理等領域具有世界領先地位。尤其是針對高濃度工業(yè)廢水的 BIOPAQ IC 內(nèi)循環(huán)厭氧反應器技術,享譽全世界;DHV公司克服小型氧化溝溝深較淺、混合效果差等缺陷,研發(fā)了卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝,快速占據(jù)了大量市場份額。
綜上所述,歐洲的廢水治理行業(yè)發(fā)展與其產(chǎn)品及設備的不斷創(chuàng)新緊密結合,并且歐洲的廢水治理公司往往可以依靠其先進的技術產(chǎn)品快速進入全球市場,迅速發(fā)展壯大。
03
日本工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展狀況及綜述
日本的工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展是從“被動”到“主動”的過程。
日本工業(yè)廢水引起的公害最早是有名的足尾礦毒廢水事件。20世紀50年代-70年代,日本快速實現(xiàn)工業(yè)化,經(jīng)濟成就舉世矚目,但期間各類公害事件頻發(fā),成為了尖銳的社會和政治問題。
隨著公害的接連發(fā)生,日本又相繼出臺了《水質(zhì)保護法》和《工廠排水限制法》,60年代初,在江戶河水域首先實施了污水排放限值措施,對流域內(nèi)主要工廠排污狀況、廢水處理設施、河流水質(zhì)進行調(diào)查監(jiān)測,制造業(yè)工廠除了控制pH外還需要控制COD,懸浮物類綜合指標,但仍然無單項控制指標排放。
直到60年代后期,死魚事故頻發(fā)及多條河流域發(fā)生了嚴重的工業(yè)廢水污染危害事故,使得工業(yè)廢水污染引起了輿論界的廣泛關注,在此背景下,以1967年《公害對策基本法》為核心的環(huán)保法律體系應運而生,該法要求排放有機廢水的工廠必須開始處理廢水,由此日本環(huán)保產(chǎn)業(yè)開始了上升周期。這個階段,日本開始“被動”發(fā)展工業(yè)廢水治理。
日本在20世紀50-70年代經(jīng)歷了快速工業(yè)化階段,工業(yè)環(huán)保治污需求隨之旺盛,體現(xiàn)在政策完善和治污設備需求的增加;隨著經(jīng)濟的發(fā)展日本工業(yè)用水消耗量迅速提升,1989年工業(yè)水消耗量達到1.44億立方米/日,耗水大戶為化工、鋼鐵、造紙,占總量約70%左右。
1965年工業(yè)水的再利用率僅為36%,日本從改革生產(chǎn)工藝入手,盡量采用資源利用率高、污染物排放量少的先進工藝,最大限度地利用水資源,使得再利用率在1975年達到67%、1989年進一步達到76%;行業(yè)方面,汽車、石油、煤炭工業(yè)和化學工業(yè)都具有高水再生利用率,而紡織、食品、造紙工業(yè)的水再生利用率較低,原因在于前者冷卻、空調(diào)等用水易于回收,而后者常為洗滌用水,較難以處理。工業(yè)污水設備的需求體現(xiàn)了工業(yè)化以及法規(guī)發(fā)展過程。
而今,日本大力推動循環(huán)經(jīng)濟,將綠色生產(chǎn)融入自身發(fā)展,并不斷推動生產(chǎn)效率和產(chǎn)品附加值的提升,以減輕自身由于資源匱乏的限制。
2000年,日本把建立循環(huán)型社會提升為基本國策,并將該年定為“循環(huán)型社會元年”。這部法律是推動改進日本生產(chǎn)、生活模式的重要法律框架,結合日本國家的資源匱乏的實際情況,節(jié)能、資源利用是日本國家發(fā)展的重中之重。通過有計劃和綜合性的實施建立循環(huán)性社會的政策,拋棄“大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄的社會模式”,日本將逐漸成為高質(zhì)量發(fā)展的可持續(xù)性社會。隨之日本的工業(yè)廢水治理行業(yè)發(fā)展從“被動”完全轉變到“主動”。
日本工業(yè)廢水治理行業(yè)與國內(nèi)的區(qū)別在于,雖然行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成熟,集中度較高;但市場化程度并不高,更多是以政府為主導,其根本原因也和日本長期以來的政治、經(jīng)濟制度有關。
因此,運營類資產(chǎn)并非日本環(huán)保上市公司的最終形態(tài),故不屬于公用事業(yè)屬性,也不能簡而言之的將各國環(huán)保產(chǎn)業(yè)單純的進行對比;日本環(huán)保公司更多為設備類公司,該類公司受國內(nèi)、全球經(jīng)濟周期性及匯率、出口因素的影響較為明顯,而它們的核心競爭力體現(xiàn)在不斷研發(fā)投入、優(yōu)異的技術能力和具有競爭力的產(chǎn)品。
04
工業(yè)廢水處理市場發(fā)展特征及未來趨勢
通過對美國、歐洲和日本工業(yè)廢水處理市場發(fā)展概況的分析,可以看到我國工業(yè)廢水處理市場目前還處于發(fā)展階段,距離成熟階段還有一段距離??梢钥吹揭韵聨c對未來我國工業(yè)廢水處理市場趨勢的預判:
(1)工業(yè)廢水資源化是重要的趨勢,把工業(yè)廢水的處理視為生產(chǎn)用水的主要來源,“零排放”是廢水處理的焦點。
(2)自動化控制及遠程控制的要求越來越高,DCS控制系統(tǒng)及過程儀表的使用越來越多。
(3)對于工業(yè)廢水處理的重點從COD、N、P擴展到生物毒性、特征因子及重金屬離子、總鹽含量等指標。
(4)隨著排放指標及限制的嚴格,化學氧化、電化學以及膜分離越來越多的應用于工業(yè)廢水處理中。
(5)隨著規(guī)模的擴大和更嚴格的排放要求,未來工業(yè)廢水處理廠的設計趨勢是提供較高處理水平的產(chǎn)品及設施。
(6)開發(fā)具有在建造和運行過程中具有節(jié)省潛力的廢水處理專利技術,這將是未來發(fā)展趨勢之一。
(1)先進的處理技術是企業(yè)發(fā)展的基石,技術領先優(yōu)勢是當行業(yè)進入成熟階段后公司能夠屹立不倒的核心。
(2)服務是工業(yè)廢水處理行業(yè)的本質(zhì),執(zhí)行能力與技術一樣是不可忽視的核心能力。
(3)低成本是工業(yè)廢水處理行業(yè)追求的方向,在技術可靠的基礎上如何提升效率、節(jié)約費用是提高企業(yè)競爭力的核心。
(4)全球化布局是工業(yè)廢水處理行業(yè)企業(yè)需要考慮的發(fā)展之道,根據(jù)全球產(chǎn)業(yè)地圖的不斷變化,隨時調(diào)整目標客戶及具備相應的全球化服務能力。
(5)以工業(yè)水帶動工業(yè)園區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,形成水鏈的工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)模式。
(來源:盛大環(huán)境)