水是萬物之源，生命之本，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，是不可替代的寶貴自然資源。然而，全球變暖與過度開墾砍伐等諸多人為因素的影響，導(dǎo)致淡水資源急劇減少，缺水已成為世界性的問題，成為制約社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。1997年1月20日，聯(lián)合國發(fā)出了淡水資源短缺的警報(bào)：“缺水問題將嚴(yán)重制約下世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，并可能導(dǎo)致國家間的沖突”。這份題為《對世界淡水資源的全面評估》的報(bào)告指出，目前全世界1/5以上的人口，即12億人面臨“中高度到高度缺水的壓力”。該報(bào)告還預(yù)測，到2025年，世界人口將激增到83億，全世界將有1/3的人口遭受“中高度到高度缺水的壓力”。隨著工業(yè)的發(fā)展和人口急劇增長，淡水緊缺問題已引起世界各國的普遍關(guān)注，我國面臨的淡水緊缺問題尤其嚴(yán)峻。我國水資源居世界第六位，但人均水量僅為世界人均水量的1/4，居109位，加之淡水資源的時空分布不均和我國人口分布不均、社會發(fā)展不均，造成部分城市淡水資源嚴(yán)重緊缺。目前全國有300多個城市缺水，日缺水量約1000萬立方米以上，50多個城市嚴(yán)重缺水。淡水資源緊缺已嚴(yán)重影響這些地區(qū)的人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，每年造成直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)千億元。

日益尖銳的水資源供需矛盾迫切需要解決辦法，進(jìn)一步貫徹落實(shí)合理用水、節(jié)約用水舉措的同時，污水處理、中水回用、再生水等諸多水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。物與物之間是相互矛盾的，也是環(huán)環(huán)相扣的，日益嚴(yán)重的水資源問題成為制約社會發(fā)展的桎梏，卻有形的成就了水處理行業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌龅闹刂厣虣C(jī)，也詮釋了水處理行業(yè)發(fā)展的巨大空間。

二 我國水處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從水處理行業(yè)的實(shí)際運(yùn)行角度看，可將其劃分為循環(huán)水系統(tǒng)治理、水資源綜合治理、自來水供應(yīng)及其他特種水處理三個類別。循環(huán)水系統(tǒng)治理行業(yè)主要包括中央空調(diào)冷卻循環(huán)水處理、冷凍循環(huán)水處理、采暖水處理、集中供暖循環(huán)水處理、工業(yè)冷卻冷凍循環(huán)水處理幾個細(xì)分市場的設(shè)備生產(chǎn)和銷售。水資源綜合治理行業(yè)主要包括污水治理、景觀環(huán)境水體治理、雨洪利用、城市污廢水綜合利用、普通生產(chǎn)污廢水綜合利用幾個細(xì)分市場。自來水供應(yīng)及其他主要是由自來水供應(yīng)及其他水處理行業(yè)構(gòu)成。

由于自來水供應(yīng)及其他這一細(xì)分行業(yè)對水處理的技術(shù)要求較低，各類技術(shù)也較為成熟，下文的水處理行業(yè)主要研究對象為循環(huán)水系統(tǒng)治理和水資源綜合治理行業(yè)。

2.1 循環(huán)水系統(tǒng)治理技術(shù)

循環(huán)水處理技術(shù)歸根結(jié)底就是在控制水質(zhì)指標(biāo)的前提下，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行、降低處理成本、提高濃縮倍數(shù)、節(jié)約水資源、杜絕二次污染排放等。目前，循環(huán)水系統(tǒng)治理領(lǐng)域的主要技術(shù)是物理方法和化學(xué)方法。

2.1.1 物理法水處理技術(shù)

物理法水處理技術(shù)的發(fā)展先后經(jīng)歷了強(qiáng)磁處理、高壓靜電處理、高頻電磁處理及射頻處理四大階段。目前，基于強(qiáng)磁處理和高壓靜電處理技術(shù)的產(chǎn)品因使用條件的限制已逐漸失去競爭優(yōu)勢，高頻電磁處理及射頻處理技術(shù)成為主流技術(shù)，射頻式物理場水處理技術(shù)在國內(nèi)外集中式空調(diào)及采暖系統(tǒng)的循環(huán)水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2.1.2 化學(xué)法水處理技術(shù)

循環(huán)水化學(xué)水處理技術(shù)是通過向循環(huán)水中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑等化學(xué)產(chǎn)品的形式來解決系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕及菌藻滋生等問題?；瘜W(xué)法循環(huán)水處理技術(shù)的發(fā)展是隨著大型化肥、石油、化工、冶金裝置的引進(jìn)而發(fā)展起來的，主要是通過加藥設(shè)備定時或定期向循環(huán)水中投加定量藥劑來控制水質(zhì)的結(jié)垢、腐蝕及菌藻滋生等問題。

目前，地表水、地下水及污水回用等動態(tài)性補(bǔ)水水質(zhì)逐漸應(yīng)用于循環(huán)水系統(tǒng)。動態(tài)化的補(bǔ)水水質(zhì)與靜態(tài)化的循環(huán)水水質(zhì)要求之間就產(chǎn)生了矛盾，物化法水處理技術(shù)較好地解決了這一問題。即在物理法靜態(tài)化處理循環(huán)水技術(shù)的基礎(chǔ)上，輔以動態(tài)化化學(xué)法處理，解決由于補(bǔ)水水質(zhì)波動造成的循環(huán)水水質(zhì)不穩(wěn)定的問題。該方法是循環(huán)水系統(tǒng)治理領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢[2-8]。

2.2 水資源綜合治理技術(shù)

水資源綜合治理領(lǐng)域尚未形成具有全部功能的生產(chǎn)工藝，各種技術(shù)方法散見于污水、景觀水、雨洪等相關(guān)水處理領(lǐng)域。

2.2.1 污水治理技術(shù)

目前我國污水處理中應(yīng)用較多的技術(shù)包括氧化溝工藝、SBR法、CASS工藝、接觸氧化法、曝氣生物濾池工藝(BAF)、MBR法和速分生物處理技術(shù)等。選取主要方法描述如下：

(1)CASS工藝

CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國際公認(rèn)的處理生活污水及廢水的先進(jìn)工藝之一。其基本結(jié)構(gòu)是：在序批式活性污泥法(SBR)的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng);同時可連續(xù)進(jìn)水，間斷排水。