微波水處理技術(shù)即將進(jìn)入城鎮(zhèn)水務(wù)市場
縱觀水務(wù)市場發(fā)展近20年來，除了傳統(tǒng)的生物法處理工藝外，還沒有其他工藝能夠以更低的運(yùn)營成本及投資額在城市污水處理中得到大規(guī)模的應(yīng)用。不過最近幾年，由我國自主研發(fā)的，并已在多種工業(yè)廢水實(shí)際處理工程中成功應(yīng)用，相同處理規(guī)模但占地面積僅為傳統(tǒng)工藝1/6的微波水處理工藝，已經(jīng)開始準(zhǔn)備進(jìn)軍城鎮(zhèn)水務(wù)市場。
1、 目前傳統(tǒng)工藝存在的問題
目前國內(nèi)已建的城市生活污水處理廠，無論處理規(guī)模大小，絕大多數(shù)都在使用傳統(tǒng)生物處理工藝：A2O、SBR、氧化溝或者這些生物工藝的改良工藝。雖然目前傳統(tǒng)工藝基本上能夠滿足國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但筆者認(rèn)為隨著水務(wù)市場的競爭激烈化和土地資源的緊缺化，傳統(tǒng)工藝過大的占地面積、過長的施工建設(shè)期、臃腫的運(yùn)營機(jī)構(gòu)、過高的投資額及對水質(zhì)水量波動(dòng)較差的適應(yīng)性，已使其日益遠(yuǎn)離我國盡快改善水環(huán)境的要求。
2、 微波水處理技術(shù)簡介
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圖1 微波水處理工藝流程圖
微波水處理工藝流程如圖1所示，經(jīng)過簡單的預(yù)處理后，城市生活污水中的有機(jī)物在敏化劑與微波的共同作用下，發(fā)生劇烈催化、物化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成不可溶物質(zhì)或氣體從水中分離出來。水中的有機(jī)污染物分子鏈在微波催化的作用下斷開，被分解為小分子并與敏化劑結(jié)合生成速沉絮體被去除；金屬離子直接與敏化劑結(jié)合生成速沉絮體沉淀；氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出，濃度超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可用后續(xù)的吸收裝置吸收去除；水中磷轉(zhuǎn)化為不可溶磷酸鹽沉淀去除。
3、微波水處理工藝的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)工藝相比，微波水處理工藝的主要特點(diǎn)如下：
（1） 投資額低：由于涉及商業(yè)機(jī)密，不便過多透露信息。但是可以肯定的是，無論傳統(tǒng)工藝以怎樣低的投資額報(bào)價(jià)競標(biāo)任何規(guī)模的城市生活污水處理廠，微波工藝都可以報(bào)出比傳統(tǒng)工藝至少低10%的價(jià)格。
（2） 建設(shè)工期短：由于該工藝目前已經(jīng)完全設(shè)備化，新建污水廠基本不需要土建動(dòng)工，只需要蓋一個(gè)能夠遮雨的棚子即可，微波處理設(shè)備即裝即用，6萬噸的污水處理廠2-3個(gè)月即可安裝試運(yùn)行完畢，基本沒有施工風(fēng)險(xiǎn)。能夠滿足應(yīng)屆政府各部門對水污染治理效果立竿見影的期望。
（3） 運(yùn)行成本低：微波處理工藝的噸水運(yùn)營成本在0.5-0.65元/噸的范圍內(nèi)。該成本為運(yùn)營成本，包括：電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、污泥處置費(fèi)、設(shè)備年維修及大修費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊。后文將以6萬噸的城市生活污水處理廠的實(shí)例來具體說明其運(yùn)營成本明細(xì)。
（4） 運(yùn)營人員少：微波法處理系統(tǒng)操作簡單，所需操作人員較少。6萬噸的污水處理廠工藝流程需管理人員2名，化驗(yàn)員2名，操作人員8名，維修人員5名，共需工作人員17名。筆者認(rèn)為單就這一點(diǎn)就值得將該工藝大范圍推廣應(yīng)用，將勞動(dòng)者的雙手解放出來，才符合技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)革命真正的本質(zhì)。
（5） 占地面積小：2400m3/d城市生活污水的處理工程，用傳統(tǒng)方法需占地約2000 m2；如果使用微波工藝，占地面積不到300m2，其中微波水處理設(shè)備占地僅64 m2；大約是傳統(tǒng)工藝占地面積的1/6。
（6） 抗沖擊能力強(qiáng)：微波水處理工藝受進(jìn)水質(zhì)、水量變化的影響不大，只需調(diào)整工藝參數(shù)即可；目前城市生活污水處理廠日常運(yùn)營時(shí)遇到的水質(zhì)超標(biāo)、水量超額時(shí)不能正常運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)將不再成為問題。
（7） 固液分離快：該工藝特有的敏化劑，能夠使微波反應(yīng)后生成的大量絮體迅速沉淀并與水分離。所以該工藝后續(xù)處理的停留時(shí)間也較短，沉淀構(gòu)筑物占地面積相應(yīng)較小。
4、案例說明
以6萬噸的城市生活污水處理廠為例，通過具體數(shù)據(jù)來說明該工藝的優(yōu)勢：
（1）進(jìn)水水質(zhì)
西部某省會城市生活污水廠進(jìn)水水質(zhì)如表1所示,要求達(dá)到國家一級B的出水標(biāo)準(zhǔn)。不夸張的說，該城市生活污水進(jìn)水水質(zhì)對于目前的生物法傳統(tǒng)工藝而言，在政府規(guī)定的污水處理費(fèi)0.78元/噸的前提下，還能夠穩(wěn)定的獲得相當(dāng)?shù)睦麧櫩臻g，難度是比較大的。而對微波工藝而言，則算不上什么問題。
表1： 進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)
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（2）運(yùn)行成本
微波工藝總投資額屬于商業(yè)機(jī)密，不方便透露，折舊項(xiàng)由于也涉及到總投資額，故在下表中也沒有列出，由讀者自己推算。運(yùn)營成本組成如表5.2所示，出于保密起見，表2中的成本明細(xì)僅提供最后總運(yùn)行成本的大概參考數(shù)值，且該運(yùn)營成本仍有很大幅度的壓縮空間。
表2： 噸水運(yùn)營成本
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（3）占地面積
6萬噸污水處理廠總占地面積50 x 60平方米左右。
6、進(jìn)軍水務(wù)市場的遇到的阻力
正如該項(xiàng)技術(shù)的專利持有人，北京潤澤東方環(huán)保工程有限公司董事長—孫憲彬所言，如果該工藝能夠在全國范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，則是一場水務(wù)界的盛宴，稱的上是21世紀(jì)水業(yè)的技術(shù)革命。但是該項(xiàng)革新除了能帶來技術(shù)上的進(jìn)步，國家自然環(huán)境的快速改善，土地資源的節(jié)約外，也給目前水務(wù)市場看似穩(wěn)定的格局帶來一定的震蕩，同時(shí)將面對來自外界的重重壓力。
（1） 來自設(shè)計(jì)院的壓力
當(dāng)城市污水處理廠甚至城市給水廠的建設(shè)模式由工程化向設(shè)備化轉(zhuǎn)化時(shí)，以市政水處理設(shè)計(jì)為主要業(yè)務(wù)的各大國有設(shè)計(jì)院的收入恐怕要大打折扣了。目前僅能由具有市政公用事業(yè)甲級設(shè)計(jì)資質(zhì)才能承接設(shè)計(jì)的城市給、污水處理工程，將來任何能做設(shè)備系統(tǒng)集成的環(huán)保公司都可參與其中。但是由于目前方案、可研甚至標(biāo)書的評審工作都是由各大設(shè)計(jì)院的老專家把關(guān)，其對新生技術(shù)的接受程度，將很大程度上影響該技術(shù)的推廣進(jìn)程。
（2）招標(biāo)制度的障礙
就BOT新建項(xiàng)目而言，目前大多數(shù)的水務(wù)項(xiàng)目招標(biāo)文件評分細(xì)則中，明確規(guī)定投資額報(bào)價(jià)僅占60分、工程經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績占20分、投資人財(cái)務(wù)能力占10分。（在資格預(yù)審文件中投資人的財(cái)務(wù)能力+業(yè)績經(jīng)驗(yàn)項(xiàng)分值占90分） 僅此而言，擁有微波水處理工藝的環(huán)保公司如果不依靠實(shí)力稍強(qiáng)的水務(wù)公司，即使報(bào)價(jià)在低也很難勝出，或者說根本沒有進(jìn)入城鎮(zhèn)水務(wù)市場的機(jī)會。
（3） 知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)
如果采取聯(lián)合體的方式進(jìn)行投標(biāo)，微波公司是以設(shè)備供應(yīng)商的身份出現(xiàn)，還是也參與日后的水廠運(yùn)營，如果參與運(yùn)營怎樣分配利潤，并且在我國目前知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系并不完善的情況下，雙方合作后期怎樣保證專利持有人的利益，都是尚需仔細(xì)研究的問題。
7、微波水處理工藝的工程實(shí)例
多數(shù)業(yè)內(nèi)人士可能還不了解該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用情況，對該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還抱有懷疑態(tài)度。其實(shí)該工藝在2000年就已經(jīng)走出了實(shí)驗(yàn)室，至今已成功應(yīng)用在多項(xiàng)實(shí)際工業(yè)及生活污水處理工程之中。北京潤澤東方環(huán)保工程有限公司詳細(xì)的工程業(yè)績?nèi)绫?所示。
表3 :微波水處理工藝—工程業(yè)績（潤澤東方）
| 序號 | 項(xiàng)目單位 | 時(shí)間 | 處理量 | 處理類型 |
| 1 | 蘭州石化集團(tuán) | 2001.1 | 2000 T/d(一期) | 生活水回用處理工程 |
| 2005.2 | 10000 T/d(二期) | 生活污水處理工程 | ||
| 2 | 北京和田寬食品有限公司 | 2003.7 | 6000 T/d(一期) | 食品污水處理工程 |
| 2003.8 | 4000 T/d(二期) | |||
| 3 | 內(nèi)蒙發(fā)電有限公司 | 2002.1 | 2000 T/d(一期) | 回用水處理工程 |
| 2004.3 | 10000 T/d(二期) | 回用水處理工程 | ||
| 4 | 山東德州紙業(yè)有限責(zé)任公司 | 2003.9 | 2400 T/d(一期) | 造紙污水處理工程 |
| 2004.4 | 15000 T/d(二期) | 造紙污水處理工程 | ||
| 5 | 廣東中山電鍍有限公司 | 2004.12 | 2000 T/d | 電鍍污水處理工程 |
| 6 | 廈門化纖有限股份公司 | 2006.5 | 500 T/d | 化纖污水處理工程 |
| 7 | 高碑店城市污水處理廠 | 2006.8 | 500 T/d | 城市污水處理工程 |
| 8 | 海口螺旋藻生物有限公司 | 2007.1 | 1000 T/d | 化工污水處理工程 |
| 9 | Hyderabad pharma Infrastrncture a technologies Ltd | 2007.3 | 100T/d | 工業(yè)污水處理工程 |
| (印度市政府工業(yè)污水處理項(xiàng)目) | ||||
| 10 | 臺灣新竹寶山水庫 | 2007. 4 | 150000T/d | 水庫水處理工程 |
| 11 | 大興生活污水工程 | 2001. 6 | 2000T/d | 河道水處理工程 |
| 12 | 廈門邁克制藥工程 | 2006. 3 | 2000T/d | 制藥污水處理工程 |
| 13 | 廣東江門彩艷工程 | 2005 3 | 3000 T/d | 印染污水處理工程 |
| 14 | 廣東黃埔電鍍水工程 | 2005. 3 | 5000T/d | 電鍍污水處理工程 |
| 15 | 河南三金公司工程 | 2007. 3 | 2000 T/d | 食品污水處理工程 |
| 16 | 河南高速公路工程 | 2007. 7 | 3000T/d | 生活污水處理工程 |
| 17 | 北京鶴望蘭工程 | 2004. 2 | 100 T/d | 造紙污水處理工程 |
| 18 | 上海曹橋鎮(zhèn)工程 | 2005.8 | 2000 T/d | 河道水處理工程 |
| 19 | 廣西淀粉廠工程 | 2005. 6 | 2000T/d | 食品水處理工程 |
| 20 | 泰安電鍍廠工程 | 2007. 1 | 100T/d | 電鍍污水處理工程 |
| 21 | 山西臨汾工程 | 2006. 5 | 3000T/d | 印染污水處理工程 |
| 22 | 大連工業(yè)生活用水工程 | 2007. 6 | 10000T/d | 工業(yè),生活水混合水處理工程 |
8、期待與展望
一項(xiàng)新的技術(shù)從誕生到被公眾接受再到被廣泛的應(yīng)用，必然要經(jīng)歷曲折的過程,微波水處理工藝的普及和推廣同樣也要有很長的路要走。筆者讀研期間，曾經(jīng)接觸過微波水處理技術(shù)，可以肯定的是該技術(shù)對水中污染物的去除能力是目前的傳統(tǒng)工藝不可比擬的，對很多高難度處理的工業(yè)廢水，微波水處理技術(shù)都展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。但是，是否如該技術(shù)的持有人孫憲彬（北京潤澤東方環(huán)保集團(tuán)的董事長）所宣稱的，在改良了敏化劑的組成和配比之后，在城鎮(zhèn)市政水處理領(lǐng)域，微波技術(shù)能以較低的成本運(yùn)營及潤澤東方能否在不久的將來也在國內(nèi)城鎮(zhèn)水務(wù)市場中占有一席之地，我們拭目以待。
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