(2025行業(yè)年會論文)
李潤生 李凱 柳潔 劉小丹
深圳市中潤水工業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司
提 綱: 1.世界水處理藥劑的發(fā)展
2.中國水處理藥劑在國際上的地位
3.中國水處理藥劑存在的問題
4.水處理藥劑的未來
5.水處理藥劑的評價
一.世界水處理藥劑的發(fā)展
我國和印度、埃及、兩河流域的伊朗、伊拉克同為文明古國,追溯歷史都能找到人類遠(yuǎn)古時期用礦物提取物明礬和天然植物汁液凈化水的的記載,我國更有許多文字記載。早在春秋戰(zhàn)國(公元前770~221年)成書的《山海經(jīng)》、《計倪子》、《吳氏本草》等古籍中都有關(guān)明礬的記載。公元1637年宋應(yīng)星著的《天工開物》更有明礬制造和使用的詳細(xì)記載。
我國近代水處理藥劑的發(fā)展始于上世紀(jì)四十年代解放區(qū)的山東淄博,用礦物原料自力更生生產(chǎn)出了硫酸鋁,結(jié)束了從歐美進(jìn)口硫酸鋁的歷史。
硫酸鋁是近代水處理藥劑的里程碑,沿于1884年美國的發(fā)明專利,是取代明礬的重大技術(shù)突破,一直沿用了近百年,直到1967年無機(jī)高分子混凝劑PAC在日本的首次產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。
六十年代氯化鐵混凝劑從蘇聯(lián)引入中國,也曾在國內(nèi)普遍應(yīng)用,對中高濁度的地面水(如長江水、黃河水等)有較好的效果,一九八四年李潤生修訂了三氯化鐵國標(biāo)并正名為氯化鐵,但氯化鐵對管道系統(tǒng)有較大腐蝕,并且生活飲用水水質(zhì)發(fā)黃有鐵臭味。
一九六八年文革武斗期一次偶發(fā)事件改變了中國和世界的水處理藥劑進(jìn)程,成都自來水公司氯化鐵(重慶天原生產(chǎn))因武斗僅剩三日庫存,時任四川省革委會生產(chǎn)指揮組組長隋部長(五十四軍后勤部長)召開省革委會緊急會議,李潤生臨危受命就地取材研究水處理新藥劑,解決燃眉之急。
會后成都科委張廷翰處長(后任中央統(tǒng)戰(zhàn)部部長)幫助成立了三結(jié)合小組(西南院、成都化采部、成都自來水公司),夜以繼日研究,并獲得了總工沈大年的參與和支持,每天兩人騎自行車來回三十公里去成都二水廠試驗,功夫不負(fù)有心人,小試一年成功,生產(chǎn)試驗兩年成功,李潤生給其初定名“堿式氯化鋁”(1980年經(jīng)四川地礦所X衍射分析確認(rèn)為無定形體,李潤生正式將其名定為“聚氯化鋁”),氧化鋁A≥13%,價格220元/噸,遠(yuǎn)優(yōu)于硫酸鋁、氯化鐵,1973年由國家建委主任馬泉親自在成都主持召開了水處理新藥劑鑒定推廣會,新研究產(chǎn)品的生產(chǎn)方法不同于日本專利生產(chǎn)工藝,原料是三廢鋁灰,易于取材,工藝酸溶一步法,不耗燃料電力,氧化鋁A≥13%,高于日本10%,B:70~85%,高于日本50±5%,很快如火如荼在全國推廣開來,凡各地來的學(xué)習(xí)者,毫無保留,分文不取,包教包會。
中潤公司李潤生研發(fā)歷程(不申請專利,全部技術(shù)毫無保留,來學(xué)者有求必應(yīng)):
1969年:鋁灰酸溶一步法制PAC,不耗燃料電力,液體Al2O3≥13%,固體Al2O3≥36%(日本固體30~33%),獲1978全國科學(xué)大會成果獎。
1970年:酸溶兩步法高嶺土制PAC,獲1970年四川重大成果二等獎。
1972年:四川樂山耐火黏土、四川廣元一水軟鋁石輕燒料制PAC,全國推廣至今。
1972年:氫氧化鋁加壓反應(yīng)制PAC,氧化鋁:18%,B:40~50%,沿用至今。
1980年:鋁酸鈣調(diào)整制高鹽基度PAC,為中國首創(chuàng)技術(shù)。
1984年:用煤矸石生產(chǎn)高含量固體PAC(Al2O3≥46%)在黑龍江投產(chǎn),供應(yīng)大慶引進(jìn)設(shè)備配套使用,并首次出口新加坡,創(chuàng)造保持了固體PAC氧化鋁含量世界紀(jì)錄。
1986年:混合酸一步法生產(chǎn)PACS在內(nèi)江白馬化工廠投產(chǎn),在內(nèi)江自來水公司工業(yè)化應(yīng)用,簡化了日本PAC專利工藝技術(shù)。
1988年:獲上海科技成果獎。
1994年:復(fù)合鋁鐵PAC專利(發(fā)明人:李潤生)在東莞生產(chǎn)應(yīng)用(液體500噸/天)。
1997年:復(fù)合PAC(高效處理低溫低濁水)在江蘇昆山、上海、浙江工業(yè)化應(yīng)用。
2000年:聚氯化鐵研究成功。
2000年:中潤PAC技術(shù)首次轉(zhuǎn)讓國外(泰國),開創(chuàng)了中國PAC技術(shù)大規(guī)模進(jìn)軍一帶一路的歷程。
2006年:聚硫酸鋁研究成功,2010年在黃山白岳公司投產(chǎn)。
2007年:轉(zhuǎn)讓印度尼西亞大洋公司PAC技術(shù),取代了日本多木公司技術(shù)。
2012年:用三水礦生產(chǎn)PAC在海南投產(chǎn)并在國內(nèi)推廣。
2013年:武漢中潤用三水礦成功生產(chǎn)高效水處理劑,在武漢龍王潭污水廠成功應(yīng)用,處理效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通PAC。
2015~2025年:研究成功中潤1-6系列混凝劑產(chǎn)品。
中潤公司負(fù)責(zé)起草的水處理劑及相關(guān)部分國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
表1
序號 |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn)號 |
標(biāo)準(zhǔn)類別 |
制定或修訂 |
起草人排序 |
發(fā)布日期 |
代替標(biāo)準(zhǔn) |
1 |
生活飲用水用聚氯化鋁 |
GB 15892-2003 |
國標(biāo) |
修訂 |
第一 |
2003/6/13 |
GB 15892-1995 |
2 |
生活飲用水用聚氯化鋁 |
GB 15892-2009 |
國標(biāo) |
修訂 |
第一 |
2009/4/8 |
GB 15892-2003 |
3 |
水處理劑 聚氯化鋁 |
GB/T 22627-2008 |
國標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2008/12/23 |
|
4 |
水處理劑 聚氯化鋁 |
GB/T 22627-2014 |
國標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第一 |
2014/12/5 |
GB/T 22627-2008 |
5 |
化妝品用聚合氯化鋁 |
HG/T 4536-2013 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2013/10/17 |
|
6 |
水處理劑 聚氯化鐵 |
HG/T 4672-2014 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第二 |
2014/10/29 |
|
7 |
水處理劑 氯化亞鐵 |
HG/T 4538-2013 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第六 |
2013/10/17 |
|
8 |
水處理劑混凝性能的評價方法 |
HG/T 4331-2012 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2012/11/7 |
|
9 |
水處理劑用 鋁酸鈣 |
HG 3746-2004 |
行標(biāo) |
制定 |
第一 |
2004/12/14 |
|
10 |
水處理劑用鋁酸鈣 |
GB/T 29341-2012 |
國標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2012/12/31 |
|
11 |
工業(yè)廢鹽酸的處理處置規(guī)范 |
GB/T 32125-2015 |
國標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第二 |
2015/10/9 |
|
12 |
工業(yè)廢鹽酸的處理處置規(guī)范 |
GB/T 32125-2021 |
國標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第二 |
2021/8/20 |
李凱GB/T 32125-2015 |
13 |
水處理劑 鋁酸鈉 |
HG/T 4819-2015 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2015/7/29 |
|
14 |
工業(yè)鋁酸鈉 |
HG/T 4518-2013 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第三 |
2013/10/17 |
中潤第一名被無理侵占 |
15 |
工業(yè)結(jié)晶氯化鋁 |
HG/T 3251-2010 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第二 |
2010/11/22 |
HG/T 3251-2002 |
16 |
工業(yè)聚氯化鋁 |
HG/T 2677-2009 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第一 |
2009/12/4 |
HG/T 2677-1995 |
17 |
凈水劑氯化鐵 |
GB 4482-1984 |
國標(biāo) |
制定 |
第一 |
1984年 |
|
18 |
水處理劑產(chǎn)品分類和代號命名 |
HG/T 2762-2006 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第三 |
2006/7/26 |
HG/T 2762-1996 |
19 |
混凝沉淀燒杯試驗方法 |
CECS 130:2001 |
|
制定 |
第三 |
2001/11/20 |
|
20 |
水處理劑 聚硫酸鋁 |
HG/T 5006—2016 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2016/10/22 |
|
21 |
水處理劑用三水鋁石 |
HG/T 5007—2016 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2016/10/22 |
|
22 |
工業(yè)聚氯化鋁 |
HG/T 2677-2017 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第一 |
2017/11/07 |
HG/T 2677-2009 |
23 |
水處理劑聚氯化鋁鐵 |
HG/T 5359-2018 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第二 |
2018/10/22 |
|
24 |
工業(yè)結(jié)晶氯化鋁 |
HG/T 3251-2018 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第二 |
2018/10/22 |
李凱 HG/T 3251-2010 |
25 |
工業(yè)硫酸鋁 |
HG/T 2225-2018 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第四 |
2018/10/22 |
李凱 HG/T 2225-2010 |
26 |
水化氯鋁酸鈣 |
HG/T 5352-2018 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第六 |
2018/10/22 |
李凱 |
27 |
生活飲用水用聚氯化鋁 |
GB 15892-2020 |
國標(biāo)/強(qiáng)制性 |
修訂 |
第一 |
2020/07/23 |
GB 15892-2009 |
28 |
水處理劑用氫氧化鋁 |
HG/T 5567-2019 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2019/12/24 |
|
29 |
水處理劑硫酸鋁鐵 |
HG/T 5565-2019 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2019/12/24 |
|
30 |
水處理劑氯化鋁鐵 |
HG/T 5566-2019 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第一 |
2019/12/24 |
|
31 |
水處理劑產(chǎn)品分類和命名 |
HG/T 2762-2019 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第九 |
2019/12/24 |
HG/T 2762-2006 |
32 |
水處理劑復(fù)合混凝劑 |
HG/T 5698-2020 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第二 |
2020/4/16 |
李凱 |
33 |
水處理劑聚氯化鐵 |
HG/T 4672-2022 |
行標(biāo)/推薦性 |
修訂 |
第二 |
2022/09/30 |
協(xié)商轉(zhuǎn)讓第一名 |
34 |
水處理劑 聚硫氯化鋁 |
HG/T 6073-2022 |
行標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第二 |
2022/9/30 |
李凱 |
35 |
水處理劑分析方法 第1部分:磷含量的測定 |
GB/T 43098.1-2023 |
國標(biāo)/推薦性 |
制定 |
第五 |
2023/09/07 |
李凱 |
中潤公司國內(nèi)轉(zhuǎn)讓技術(shù)或成套設(shè)備(部分客戶列表):
表2
Item序號 |
Name of Customer 客戶名稱 |
Annual Output 年產(chǎn)量 噸/年ton/year |
備 注 |
1 |
ALUMINUM CORPORATION OF CHINA(Chalco) Shandong co., Ltd |
150000t , Solid PAC |
The world's largest PAC(polyaluminum chloride) plant,four yellow PAC spray drying towers and two white high-purity PAC drying towers |
中國鋁業(yè)山東有限公司(吸附新材料有限公司) |
15.0萬噸(固體) |
全球最大的聚氯化鋁工廠,4個年產(chǎn)2.5萬噸黃色聚鋁噴霧干燥塔,2個年產(chǎn)2.5萬噸白色高純飲用水聚鋁干燥塔。 |
|
2 |
ALUMINUM CORPORATION OF CHINA(Chalco) Zhongzhou Branch |
30000ton, Solid PAC |
Two spray drying towers with an annual output of 15,000 tons of solid high-purity drinking water-grade PAC |
中國鋁業(yè)中州分公司(中州鋁廠) |
3.0萬噸(固體) |
3個年產(chǎn)1.5萬噸固體高純飲用水級聚鋁噴霧干燥塔。 |
|
3 |
Shanghai Environment Group |
50000 ton, Liquid AS |
50000ton liquid Aluminum Sulfate, EPC project |
上海環(huán)境集團(tuán)(上海興港環(huán)科公司) |
5.0萬噸(液體) |
上海浦東新區(qū)危險廢物高值資源化與集約化示范基地項目集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)廢酸資源化項目) 總承包項目。 |
|
4 |
江蘇太倉新星輕工助劑廠 |
15萬噸(液體) |
上海自來水公司和蘇州自來水公司、寶山鋼鐵公司最大的飲用水級聚鋁供應(yīng)商。Main Supplier of Shanghai water works and Baosteel Ltd |
5 |
Hangzhou Electrochemical Group Co., Ltd. |
180000 ton, Liquid PAC |
Old state-owned large chlor-alkali chemical enterprises. |
杭州電化集團(tuán)股份有限公司 |
18萬噸(液體) |
老牌國有大型氯堿化工企業(yè)。 液體聚氯化鋁。 |
|
6 |
New Hope Group,Chengdu Huarong Chemical Co., Ltd. |
100000ton,Liquid PAC |
New hope's chemical listed sector |
新希望集團(tuán) 成都華融化學(xué)股份有限公司 |
10萬噸(液體) |
新希望旗下化工上市板塊 |
|
7 |
Chengdu Environment Group(Chengdu Huijin Water Development Co.,Ltd.) |
200000ton, Liquid PAC |
The largest manufacturer of water purification agent in southwest China. It is a wholly-owned subsidiary of Chengdu Water Supply Company. And Chengdu Environment Group |
成都環(huán)境集團(tuán)(成都市匯錦水務(wù)有限公司) |
20萬噸(液體) |
西南地區(qū)最大的凈水劑生產(chǎn)廠家。屬于成都市自來水公司全資子公司 |
|
8 |
Sinopec,Shengli Oilfield |
60000ton, Liquid PAC |
A wholly-owned subsidiary of Shengli Oilfield |
勝利油田新邦化工有限公司 |
6.0萬噸(液體) |
勝利油田全資子公司 |
|
9 |
Cnpc Daqing Oilfield |
90000ton, Liquid PAC |
A wholly-owned subsidiary of Daqing Oilfield. |
大慶油田供水公司凈水劑廠 |
9.0萬噸 (液體) |
大慶油田全資子公司。 |
|
10 |
Tianjin Capital Environmental Protection Co., Ltd. (Shandong Branch) |
80000t Liquid PAC |
EPC project, waste raw materials(Al dregs and waste acid) for industry grade PAC |
天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保股份有限公司山東分公司 |
8.0萬噸(液體) |
危廢處置項目,鋁加工行業(yè)含鋁廢渣/廢鹽酸循環(huán)再利用,工程總承包 |
|
11 |
Anhui Guotai Chemical Co., Ltd. |
60000ton, Solid PAC |
Three spray drying towers with an annual output of 20,000 tons belong to the listed company Anhui Liuguo Chemical. |
安徽國泰化工股份有限公司 |
6.0萬噸(固體) |
三個年產(chǎn)2萬噸噴霧干燥塔,屬于上市公司安徽六國化工 |
|
12 |
Guangdong Xingfa Aluminium Co., Ltd. |
180000ton,Liquid PAC |
Hazardous waste disposal project, recycling project of hazardous waste containing aluminum in aluminum processing industry. |
廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公司 |
18.0萬噸(液體) |
危廢處置項目,鋁加工行業(yè)含鋁危廢循環(huán)再利用工程 |
|
13 |
Henan Aierfu Ke Chemical Co., Ltd. |
50000ton, Solid PAC |
Annual output of all kinds of polyaluminum is 80,000 tons, and it is a water purifier supplier of Beijing Water Supply Company. |
焦作愛爾?嘶び邢薰 |
5.0萬噸(固體) |
年產(chǎn)各種聚鋁8萬噸, 北京自來水公司凈水劑供應(yīng)商 |
|
14 |
江蘇宜凈環(huán)保材料有限公司 |
16.0萬噸(液體) |
凱米沃特(宜興)凈化劑有限公司前身,全球最大水處理化學(xué)品供應(yīng)商中國唯一聚鋁工廠,南京自來水公司供應(yīng)商。 |
15 |
山東中銀電化有限責(zé)任公司 |
3.0萬噸(固體) |
聯(lián)想控股企業(yè)旗下化工廠 |
16 |
常州清流水處理劑有限公司 |
8.0萬噸(液體) |
南京自來水公司的聚氯化鋁供應(yīng)商。 |
17 |
河南昌祥弘工貿(mào)有限公司 |
4.0萬噸(固體) |
2套2萬噸/年噴霧干燥型高純白色固體聚鋁生產(chǎn)線。 |
18 |
深圳自來水公司清源凈水材料有限公司 |
6.0萬噸(液體) |
深圳水務(wù)集團(tuán)全資子公司,珠江三角洲核心聚鋁生產(chǎn)工廠 |
19 |
鞍鋼附企凈水劑廠 |
2.0萬噸(液體) |
鞍山鋼鐵公司全資子公司 |
20 |
北京燕山石化 |
|
|
21 |
南京揚子石化 |
|
|
中潤公司國外轉(zhuǎn)讓技術(shù)或成套設(shè)備(部分客戶列表):
表3
Item |
Name of Customer 客戶名稱 |
Annual Output 產(chǎn)能 |
City & Country 國家 |
ZR Provide |
Time 時間 |
1 |
TAYSEER AL SHEIKH PHOSPHATES PRODUCTS FACTORY |
90000ton, Liquid |
Yanbu, Saudi Arab 沙特阿拉伯 |
Technology & equipment |
201612 |
2 |
PT PACINESIA CHEMICAL INDUSTRY |
20000ton, Solid |
Jakarta, Indonesia 印度尼西亞 |
Technology |
200806 |
3 |
LIANG CHEMI INTERNATIONAL CO., LTD., |
8000ton, Solid |
Bangkok, Thailand 泰國 |
Technology & equipment |
200610 |
4 |
ASM Chemical Co., Ltd |
15000ton. Solid |
Dhaka,Bangladesh 孟加拉 |
Technology & equipment |
201801 |
5 |
HOA CHAT VIET TRI Co., Ltd. |
10000ton, Solid |
Hanoi,Vietnam 越南 |
Technology & equipment |
2012,2024 |
6 |
PEI CHIA ENTERPRISE CO., LTD |
20000ton, Liquid |
Ho Chi Minh , Vietnam 越南 |
Technology & equipment |
201011 |
7 |
SE&C Co., Ltd |
50000ton, Liquid |
Siheung ,Korea 韓國 |
Technology |
201702 |
GOLGOH Co., Ltd. |
90000ton,Liquid |
Iran 伊朗 |
Technology & equipment |
2018 |
|
9 |
Mehrarad Energy CO. |
8000ton,Solid |
Iran 伊朗 |
Technology & equipment |
2019 |
10 |
Urmia Petrochemical Co.,Ltd. Iran |
23000ton solid |
Iran,Urmia 伊朗 |
PAC project |
2024 |
世界水處理劑主要生產(chǎn)應(yīng)用狀況:
1.中國:世界最大生產(chǎn)應(yīng)用國,給水處理和污(廢)水處理均以PAC為主,其次為聚硫酸鐵、硫酸鋁、氯化鐵和硫酸亞鐵。
深圳中潤公司可能是世界上轉(zhuǎn)讓水處理藥劑成套技術(shù)最多的企業(yè),制訂水處理藥劑標(biāo)準(zhǔn)最多的企業(yè),也是研發(fā)成套水處理藥劑技術(shù)最多的企業(yè),歡迎全球企業(yè)共同學(xué)習(xí)與探討!
PAC的市場約占所有無機(jī)水處理劑的80%以上,產(chǎn)品以Al2O310%液體計超1000萬噸/年,液體產(chǎn)銷量超500萬噸/年,中國也是固體PAC生產(chǎn)大國,總產(chǎn)量超500萬噸(Al2O3≥28%計)/年。PAC主要用于生活污水處理,功能以除磷為主,也可去除COD。PAC的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用普及在七十年代之后,產(chǎn)品出口始于八十年代,成套技術(shù)出口始于本世紀(jì)初。PAC開始應(yīng)用始于生活飲用水,但近年市場主要是污水處理,未來有望拓展污水再生回用和海水淡化預(yù)處理市場。主要原料和工藝流程:氫氧化鋁或黏土輕燒料與鹽酸反應(yīng),再加鋁酸鈣調(diào)鹽基度,固體產(chǎn)品為主。
2.日本:是PAC產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)和應(yīng)用國,產(chǎn)業(yè)化試驗始于上世紀(jì)六十年代,代表工藝流程為多木公司的鹽硫混酸反應(yīng),碳酸鈣調(diào)鹽基度。缺點是:渣多,工藝復(fù)雜,原材料消耗多,混凝效果一般,除磷效果差。
3.美國:PAC生產(chǎn)應(yīng)用始于1984年,代表工藝流程是鋁錠加鹽酸反應(yīng)。優(yōu)點:投資小,操作簡單,含量高,穩(wěn)定性好;缺點:原料成本高,混凝效果差,污水除磷效果極差。
4.歐共體:1974年開始生產(chǎn)應(yīng)用,代表工藝為氫氧化鋁與鹽酸加壓反應(yīng)。優(yōu)點:產(chǎn)品純度高;缺點:工藝條件要求高,原料消耗多,產(chǎn)品穩(wěn)定性差,除磷效果差。凱米拉化學(xué)公司是全球最大的水處理劑經(jīng)銷商,李潤生曾幫助凱米拉公司進(jìn)入中國。
在PAC成為主導(dǎo)混凝劑之前,水處理劑除硫酸鋁外,還曾大量使用氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵等作水處理劑,但進(jìn)入七十年代后,PAC成了主導(dǎo)產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于全球各種水處理,但PAC進(jìn)入污水處理應(yīng)該是一個錯誤的選擇,李潤生將在有生之年促進(jìn)高效生活污水處理劑全面取代PAC在生活污水處理的應(yīng)用,并使成本大幅降低,水質(zhì)提高。生活飲用水處理將用復(fù)合高效PAC取代普通PAC。
中國的優(yōu)勢和機(jī)遇:
(一)中國技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢:①技術(shù)先進(jìn)優(yōu)于歐美日;②投資少,能耗低;③產(chǎn)品低耗高效;④研發(fā)力量強(qiáng),產(chǎn)業(yè)化程度高,生產(chǎn)能力大;⑤原料充足;⑥設(shè)備配套能力強(qiáng)。
(二)缺點:①行業(yè)混亂,內(nèi)耗大,惡性競爭厲害;②滾筒干燥、輕燒料原料污染環(huán)境;③劣質(zhì)產(chǎn)品充斥市場;④不注重技術(shù)創(chuàng)新。
(三)出路:①走出去,進(jìn)入國際市場:技術(shù)、設(shè)備、原料和人力、產(chǎn)品均可出口;②標(biāo)準(zhǔn)化和行業(yè)組織國際化;③行業(yè)重組。
二.中國水處理藥劑在國際上的地位
中國的水處理劑標(biāo)準(zhǔn)體系是當(dāng)今世界上最完善的水處理劑標(biāo)準(zhǔn)體系,沒有之一。
中國的無機(jī)水處理劑產(chǎn)品是世界上最齊全的。主要水處理混凝劑產(chǎn)品:聚氯化鋁丶硫酸鋁、聚硫酸鐵、硫酸鋁鐵、氯化鋁鐵、硫酸亞鐵、聚硫酸鋁、聚氯化鐵等。技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量、用量均為世界第一。產(chǎn)品和技術(shù)出口多國。研究發(fā)表論文也是世界上最多的,但是近年來東南亞和西亞混凝劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展也很快,當(dāng)?shù)劁X資源豐富,固體干燥用天然氣非常便宜,干燥成本低廉。如果國內(nèi)水處理劑行業(yè)技術(shù)不思進(jìn)取,產(chǎn)品粗制亂造,五到十年國外產(chǎn)品可能反向銷往中國市場,中潤提供給越南化工部的技術(shù),固體PAC氧化鋁含量已達(dá)37%,隨時可返銷中國。
中潤負(fù)責(zé)起草的中國新的飲用水用聚鋁標(biāo)準(zhǔn)(GB15892-2020)重金屬指標(biāo)與日本和歐美齊平,但是對標(biāo)混凝效果的聚合度指標(biāo)(鹽基度)要比二者高很多。只有中國是分開制訂了飲用水用聚鋁和工業(yè)用聚鋁的標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)級聚鋁無須全部使用合成鹽酸和氫氧化鋁來生產(chǎn),工業(yè)聚鋁全球用量是飲用水聚鋁用量的近十倍,分開制訂二者的標(biāo)準(zhǔn),能節(jié)約大量資源。
中國在無機(jī)混凝劑技術(shù)上處于世界領(lǐng)先水平,我們向一帶一路沿線國家提供成套技術(shù)、設(shè)備和工程,建設(shè)了近二十家混凝劑工廠,大大改善了當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境,取得了較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。積極響應(yīng)了國家一帶一路的政策。
三.中國水處理藥劑存在的問題
存在的根本問題是:缺乏由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的科研設(shè)計體制,設(shè)計沒有創(chuàng)新技術(shù)的支撐,沿用過時的和外來的設(shè)計規(guī)范和手冊,設(shè)計思想不符合中國國情和中國水質(zhì)條件,如給水設(shè)計一律采用混凝沉淀過濾工藝,脫離了原水低濁度的現(xiàn)實,加藥間設(shè)計造成投資大、能耗和藥耗大的缺陷,污水COD偏低,卻一律采用國外生化處理工藝。
具體的問題是:受疫情、 鋁原料暴漲、制造業(yè)萎縮、市場低迷諸多因素影響混凝劑行業(yè)面臨空前的困難局面,如何破解,個人見解如下:
1.生活飲用水用混凝劑:
1.1 面臨問題:
1.1.1 隨著環(huán)保加強(qiáng),水污染減輕,水質(zhì)向好,造成混凝劑單耗降低。大型工業(yè)企業(yè)搬離城市,造成供水量減少,生活飲用水用混凝劑用量減少。這是生活飲用水用混凝劑市場萎縮的根本原因,PAC現(xiàn)有產(chǎn)品配方不能完全適應(yīng)目前給水水質(zhì)的變化。
1.1.2 從江河直接取水減少,水庫取水成趨勢,造成原水常年低濁度,pH值升高,造成混凝沉淀效果降低和處理水殘鋁增加的趨勢。
1.1.3 生活飲用水水質(zhì)逐年提高,混凝劑標(biāo)準(zhǔn)同步修訂,對重金屬指標(biāo)的要求越來越嚴(yán)。
1.1.4 混凝劑生產(chǎn)原料:氫氧化鋁、鋁酸鈣不時上漲,人工費用逐年上漲,生產(chǎn)廠家環(huán)保和安全開支不斷加大,而混凝劑價格未能同步上漲。
1.1.5 對鋁酸鈣要求提高,而鋁酸鈣原料鋁土礦品質(zhì)逐年下降,價格上漲;炷齽┥a(chǎn)企業(yè)靠減少鋁酸鈣用量來達(dá)到降低重金屬的目的,造成鋁酸鈣市場萎縮,生活飲用水處理混凝沉淀效果降低、殘留鋁升高。
1.1.6 質(zhì)量監(jiān)控缺失,惡性競爭加劇。濫用危廢生產(chǎn)生活飲用水用混凝劑的現(xiàn)象時有發(fā)生。
2.非生活飲用水用混凝劑
面臨問題: 市場惡性競爭加劇,中標(biāo)價格低迷。導(dǎo)致部分工廠鋌而走險,采用一些危廢材料(比如含重金屬或者有機(jī)物的廢酸)作為生產(chǎn)混凝劑的原材料,這既是違反國家環(huán)保法的行為,也是對用戶不負(fù)責(zé)的行為,導(dǎo)致危險化學(xué)品毒理成分的轉(zhuǎn)移,增加用戶生產(chǎn)管理的難度和出廠水超標(biāo)的風(fēng)險。
四.水處理藥劑的未來
混凝劑技術(shù)的發(fā)展方向:研發(fā)出引領(lǐng)世界混凝劑產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品,這些技術(shù)和產(chǎn)品將有力解決目前的困局。
1. 逐步讓聚氯化鋁產(chǎn)品退出污水處理,取而代之以中國污水處理新藥劑,其用量將比聚氯化鋁減半,生產(chǎn)和使用成本均減少30~50%。同時污水處理廠的污泥量也能大幅減少,有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2. 聚氯化鋁產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB22627、GB15892將全面升級,其技術(shù)指標(biāo)和性能將全面超越日、美、歐。
3. 給水處理開創(chuàng)中國式設(shè)計方法和典型工藝流程,工程費用大幅降低,運行費用大減。
4. 多功能智能化數(shù)字化的混凝試驗機(jī)投入市場,并打開全球市場,為水處理的科學(xué)高效運行、為新型混凝劑的開發(fā)助力。
5. 專用混凝劑的開發(fā):
接觸絮凝過濾專用混凝劑
高含量高混凝性能PAC:Al2O3:35~50% ,等氧化鋁混凝性能提高30~50%,有利于遠(yuǎn)距離運輸或產(chǎn)品出口
低溫低濁專用混凝劑,適應(yīng)中國原水水質(zhì)現(xiàn)狀
高效降COD、磷、重金屬污水處理劑
污水回用處理專用混凝劑
海水淡化專用混凝劑
膜法水處理專用混凝劑
除油專用混凝劑
給水吸附劑
污水處理吸附劑
6. 聚氯化鋁用鋁酸鈣新產(chǎn)品和新原料的開發(fā)
7. 中國特有聚氯化鋁生產(chǎn)工藝:鋁酸鈣調(diào)整產(chǎn)品工藝和產(chǎn)品性能的全面升級。產(chǎn)品氧化鋁含量高達(dá)35%~45%,混凝效果提高30%~50%,成本降低30%,并共生一項新材料 。
8. 污泥高效脫水劑的開發(fā)
9. 聚硫酸鐵新原料新工藝新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的開發(fā),以適應(yīng)新能源電池原料硫酸亞鐵漲價的局面。
10. 一帶一路混凝劑協(xié)會的成立;一帶一路混凝劑標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。
11.南水北調(diào)工程西線將是改變中國未來的偉大世紀(jì)工程,雅魯藏布江將是最重要的水源之一,研發(fā)專用混凝劑和專用給排水工藝流程將是我輩的重大機(jī)遇和壓力。
圖1:不同混凝劑性能比較試驗
圖2:不同混凝劑除濁性能比較圖
圖3:不同混凝劑除磷除濁試驗
五.水處理藥劑的評價
水處理藥劑的評價是水處理藥劑最核心的問題,涉及給排水工程設(shè)計參數(shù)的取得;水廠和污水廠運行管理;新型設(shè)備的研究;新型藥劑的研究;水處理劑的市場營銷等。
水處理藥劑的評價最基本手段是混凝試驗(見“水處理混凝劑的評價”一文),混凝試驗攪拌機(jī)又是試驗的關(guān)鍵,該設(shè)備由美國1921年發(fā)明,由深圳中潤公司發(fā)展為高精度智能一體機(jī)。該機(jī)最主要性能是每個杯的平行誤差。
中潤公司最新機(jī)型已將六個杯的出水平行誤差或組別誤差控制在0.3NTU以內(nèi),以確保評價的準(zhǔn)確性。
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