中國水工業的水處理技術和設備的產業化分析

摘要：根據水工業的概念分析了水處理技術和設備市場的組成。對由咨詢產業、工程和設備產業及服務管理產業所構成水處理技術和設備產業的內容，進行了解釋和定義。并根據對污水處理技術和設備產業化市場的分析，提出加強產業化的建議。

0　概述
　　在我國水工業的概念的提出是針對我國水資源短缺、水資源浪費和水污染不斷加劇的嚴峻形勢，為解決水資源和社會經濟持續發展問題而提出的。水工業的核心問題是研究解決城市和工業發展對水及水質不斷增長的需要和要求，與水資源短缺和水環境污染之間的矛盾。在這對矛盾中水污染的加劇限制了水資源的充分合理的利用。因此，控制水污染的發展是解決我國水工業持續發展的關鍵。
　　發達國家在水處理技術和設備研制開發上，具有較長歷史， 技術成熟，產品質量高，并初步達到標準化、自動化和成套化。我國水污染控制產業開創于70年代初，現已具備一定規模，近幾年增長速度在20％以上。但是總 體上看，我國水污染控制產業仍處于發展初期，基礎較薄弱，與工業發達國家相比差距甚大，遠不能滿足經濟與環境持續協調發展的需要。然而，我國在水污染領域 內已建立起了一整套方針、政策、法規、標準及制度，同時為改善水環境質量不斷加大投資力度。根據建設部規劃，“九五”期間我國用于給排水基本建設的總投資將達1 000億元人民幣，而國家環保總局統計這一期間的環保投資總計4 500億。保持這樣的投入比例，為水處理技術和設備產業化提供了一個巨大的市場。

1　傳統給水排水技術的局限性
　　隨著現代科學技術、計算機技 術、信息技術和系統科學的不斷飛速發展，以及與各種學科之間相互的滲透增加，推動了傳統給水排水技術的進一步發展。首先，傳統給水排水工程技術在近幾十年 來有了很大的發展，從技術內容上遠遠超出了最初的給水排水的技術框架。其次，在給排水領域的一些新的技術內容有別于傳統的技術，傳統給水與污水處理的界限 也已經突破，例如：對于微污染水源水的處理，采用了很多污水處理技術，而對于水回用、中水處理又采用了很多給水處理技術。因此，傳統的給水排水技術領域應 該擴大為廣義的水處理技術領域。

2　對于水處理技術市場新的考慮
　　水處理技術涉及到有關水的科研、設計、工程、設備加工和管理等各個方面。但是，從水處理技術市場化和產業化的觀點，應該根據水處理技術服務的主體——用戶的角度，將水技術產業劃分為：咨詢產業、工程和設備產業及服務管理產業。
2.1　技術咨詢產業市場
　 　不僅僅是傳統設計行業所包括的規劃和研究、勘測與設計等內容。根據水工業的新觀念帶來了一系列新的概念，因此水處理技術的咨詢產業應該賦予新的內涵，應 該由簡單的工程設計擴大為對水處理生產全過程的技術咨詢，即從水源的保護和開采、水的處理和調配、水的合理利用和清潔生產及污水處理和再生回用等等。同時 咨詢內容將涉及到開發和生產、研究和設計、資源及環境評價、技術及經濟評價和市場信息等各個環節。在國際上以此為主要業務的“咨詢公司”已是一個重要的行 業。因此，我國的咨詢產業將面臨新的觀念和新的市場機制，需要逐步建立和完善我國的水處理技術咨詢市場。
2.2　工程和設備產業市場
　　 當前水處理工程有以下特點：首先，工程中設備和施工技術含量及投資比例不斷提高，從而反映了水處理工程技術的設備化、產業化和市場化的趨勢；其次，工程市 場已由傳統的承發包方式引入了國際通用的“Turnkey”總承包的運作方式。參與這種工程和設備總承包的“工程公司”在國際已是一個跨行業的產業。工程 公司一般是具有系統設計、工程管理、設備集成、安裝調試和運行培訓的綜合能力的大型公司，我國目前還缺乏這樣具有綜合能力的大型專業工程公司。另外，隨著 我國改革開放，國外大公司和財團以BOT方式參與水處理市場競爭，使得水處理工程市場的競爭具有資本競爭的意義。因此，水處理工程市場具有設備化、專業化 和開放性的特點，從事水污染控制的研究、設計和生產部門要適應這種產業化形式，對于Turnkey和BOT這一系列產業化過程中的新的運作形式要加以研究 和學習。
2.3　技術服務產業市場
　　傳統的技術服務是簡單的技術交底和工程配合，隨著自控技術和其他高新技術在水處理工藝中的應用，技術服務的范圍不斷擴展；另外，由于環境法規健全和執法力度的加強，對于水處理設備運行的達標率和完好率要求更高，因此技術要求的時效性不斷加強；同時隨著社會主義市場經濟的發展，BOT方式的引入在水處理領域也會逐步打破傳統甲、乙方概念，產生甲、乙方角色互換，導致了類似于物業管理型的技術服務需求。這對技術服務提出了更高的要求。因此，技術服務范圍的擴展、要求的加強和形式的更新等一系列變化，導致技術服務市場內涵的擴大。

3　水污染控制技術和設備產業化市場分析
3.1　咨詢與服務產業
　　從技術咨詢和服務產業來講，目前我國就工藝水平而言，與國際差距已經縮小。目前在水污染治理技術上，已能提供下列技術的工藝參數。傳統活性污泥法技術包括傳統法、延時法、吸附再生法、純氧法和各種新型工藝，如：射流曝氣法、深井法、SBR和ICEAS序批法、AB法和氧化溝技術等等；生物膜法技術(生物接觸氧化法、流化床法等)；厭氧法技術(UASB、復合床法、二段厭氧法、厭氧流化床等)；A/O法和A²/O 技術；厭氧-好氧-生物炭技術(AABC法)；酸化(水解)-好氧技術；多種類型的穩定塘技術；土地處理技術(包括濕地、漫流、慢速滲濾、快速滲濾)等 等。這已經可以滿足大多數城市污水和工業廢水治理的要求。問題是傳統的水處理市場，研究設計單位的市場份額一般為3％～5％，從產業化的角度來看所占市場 比例偏低(見圖1和圖2)。這與我國在計劃經濟下，設計單位屬于事業單位，因此設計行業長期實行低收費制度有關。從國際市場來看這一部分比例一般在 15％～20％以上，在設計單位企業化實行市場經濟的背景下，需要適當調整這一部分的比例擴大技術成本。

圖1　城市污水處理廠投資比例分析

圖2　工業廢水處理廠投資比例分析

　　近20年來，國家僅對石油、化工、冶金、造紙、機械、染料等幾個行業廢水處理設施的投資就超過了20億人民幣。建立處理裝置5 000多套。根據調查結果表明處理設施的正常運行不到30％。造成這種現象的原因是多方面的，但是解決此問題的方法之一是需要加強后期的技術服務。
3.2　城市污水處理投資構成
　　由于污水處理技術的復雜性，在具體的污水處理建設項目中投資的構成復雜。若根據產業的類型和水處理技術和設備產業相關的內容可劃分為以下幾部分：(1) 技術咨詢和技術服務：設計、調試和培訓費等；(2) 建、構筑物和廠平面：屬于傳統的土木工程，一般由建筑行業承包；(3) 水處理通用機電設備：包括水泵、風機等通用機械，屬于傳統的機電行業；(4) 水處理專用設備：脫水機、刮泥機等污水處理專用設備，屬于機械加工行業；(5) 自控技術和設備；(6) 其他：各種稅費等。
　　圖1是對于兩個城市污水項目投資分析，其中選擇了大規模(20萬m³／d)和小規模(1.5萬m³／d) 城市污水處理廠。從圖1中的數據分析可知對于城市污水處理廠建設，其中傳統的產業(機電產品：如水泵、風機等)占了大約10%的份額，建筑業占 35％～45％的份額，而水處理專用設備占10%。這三者(包括(6)項)之和占總投資的90％以上，在今后幾年存在每年180億的份額。一般來講從事以 上行業的主體為國家大中型企業。從而可見對于城市污水和城市給水這種大規模的基礎設施建設項目，國家投資將帶動大批如機電行業、機械制造和加工行業和建筑 行業等傳統行業的發展。從而可帶動相關產業的發展和消費總量的增加，有利于大中型企業的改革和經濟發展，這也與國家目前的搞活大中型企業的政策是一致的。
　 　在大型污水處理廠自控和儀表(如儀表，控制系統的軟、硬件等等)所占的比例雖然不高，在5％～10％左右，但是相對的產值較高。這一部分市場額定每年大 約在10億元。對于這一技術含量較高的領域，目前國內廠家的市場占有率較低。主要原因是我國沒有形成從事水處理儀表和自控系統的生產廠家，主要靠引進外資 進口。
3.3　工業廢水處理的投資構成
　　首先由于工業廢水處理的占地、搬遷和其他政策性的費用不高，所以(6)項的比例變化較大，這導 致其他部分比例的上升。這是城市污水與工業廢水處理廠的主要差別之一。圖2是各種小型工業廢水處理項目的投資分析，這是對不同類型工業廢水(如啤酒、造 紙、皮革、酒精、化工和油脂等)處理廠的投資統計結果。從圖2可見其中傳統的產業(機電產品：如水泵、風機等)占了大約10％的份額，建筑業占 30％～40％的份額，而水處理專用設備占35％。另外一個特點，由于工業廢水處理廠與城市污水處理廠相比規模較小，所以一般來講從事以上(2）～（4） 行業的主體為中小型和鄉鎮企業。我國現有生產環保產品的企業約4 000多家，其中真正能提供合格產品的企業不多。工業廢水的治理給這些廠家提供了良好的商機。
　　對于工業廢水處理應該根據其不同于城市污水的特 點，通過下面的工作加強環保產業在設備標準化、自動化和成套化方面的進程：1) 除大型工程采用鋼筋混凝土構筑物外，其它大部分構筑物可采用鋼結構，并可轉為能加工生產的水處理設備和產品。因此將水處理單元構筑物設備化，從而減少土木 工程量，提高環保廠家的市場競爭能力并擴大市場份額；2) 提高水處理設備的自控水平，初步達到機電一體化的水平；3) 小型工業廢水項目中采用的專用或通用設備有其特殊性，與其所采用的工藝密切相關，例如SBR篦水器和專用曝氣設 備等是急待開發的產品。加強對水處理專用設備的研究和開發，可以提高在這一領域的市場份額。圖2b是對于酒精廢水處理項目在采用設備化后的投資比例變化情 況，這樣水處理設備化后和自控系統的投資額分別接近40％，而技術服務費在10％左右。如果再包括通用和專用設備可能增加的市場份額，從而可以將總的份額 提高到70％左右。

4　結論
　　隨著環保產業的發 展，近年來國外水處理設備生產的突飛猛進，世界水工業設備生產值在1995年已達800億美元，預計到本世紀末可增至1 200億美元，在世界范圍環保市場是四大經濟新市場之一，環境貿易將進入世界十大貿易領域之列。我國“九五”期間在環境和水污染基礎設施上的投資將超過5 500億，水處理技術和設備市場份額在其中將占60％以上。這對我國水工業的發展既是機遇又是挑戰。