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摘要:文章介紹了中國(guó)水資源現(xiàn)狀和污水處理行業(yè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,指出污水處理技術(shù)發(fā)展的必要性和緊迫性;匯總并對(duì)比了近年來國(guó)外特別是美、日、德、荷等國(guó)以及中國(guó)污水處理技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量的變化,分析了我國(guó)污水處理技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新能力的水平和發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:污水處理,技術(shù)創(chuàng)新,創(chuàng)新能力
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的粗放式、勞動(dòng)密集型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已經(jīng)帶來了一系列的環(huán)境問題。其中,水污染問題尤為嚴(yán)峻。
目前,水污染已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展、影響社會(huì)穩(wěn)定、危及人體健康以及破壞生態(tài)平衡的一大問題。同時(shí),我國(guó)天然水資源又極其有限,因此,污水治理以及污水資源化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新能力應(yīng)該得到進(jìn)一步的重視。
1我國(guó)水資源的現(xiàn)狀
我國(guó)是一個(gè)水資源貧乏的國(guó)家,水資源總量約為2.8×1012m3,居世界第6位,人均水資源占有量為2310.4m3,居世界第110位,僅相當(dāng)于美國(guó)的1/5,加拿大的1/50,因此,我國(guó)被列為世界上13個(gè)貧水國(guó)之一。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)顯示:近年來我國(guó)人均用水量逐年增加,從2003年的412.9m3持續(xù)增長(zhǎng)到2010年的450.2m3。水利部門預(yù)測(cè),到2030年,我國(guó)人口將達(dá)到16億,人均水資源占有量將減少到1760m3,達(dá)到世界公認(rèn)的缺水警戒線,總?cè)彼繉⑦_(dá)4.0×1010～5.0×1010m3。我國(guó)的水資源分布不均現(xiàn)象顯著,水資源總量的80%以上集中分布于長(zhǎng)江及其以南地區(qū)。就人均水資源占有量而言,南方最高地區(qū)和北方最低地區(qū)相差數(shù)十倍,西部比東部甚至高出500～600倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)669個(gè)城市中，400個(gè)城市常年供水不足，其中有110個(gè)城市嚴(yán)重缺水，年缺水量達(dá)6.0×109m3，每年全國(guó)因缺水造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元以上。
2 我國(guó)當(dāng)前的污水形勢(shì)
《2010年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》和2010年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：“十一五”期間，我國(guó)廢水排放量以平均4%的增長(zhǎng)速度逐年遞增;其中，2010年全國(guó)廢水排放總量為617.3億噸，化學(xué)需氧量排放量為1238.1萬(wàn)噸，氨氮排放量為120.3萬(wàn)噸;七大水系總體為輕度污染，204條河流409個(gè)地表水國(guó)控監(jiān)測(cè)斷面中，Ⅰ～Ⅲ類、Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面比例分別為59.9%、23.7%和16.4%;湖泊水污染嚴(yán)重，26個(gè)國(guó)控重點(diǎn)湖泊(水庫(kù))中，Ⅱ～Ⅲ類水僅占23%，Ⅳ類占15.4%，Ⅴ類占23.1%，劣Ⅴ類占38.5%;全國(guó)地下水質(zhì)量狀況不容樂觀，水質(zhì)為優(yōu)良—良好—較好級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)總計(jì)為1759個(gè)，占全部監(jiān)測(cè)點(diǎn)的42.8%，2351個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)為較差—極差級(jí)，占全部監(jiān)測(cè)點(diǎn)的57.2%。
3 我國(guó)污水治理行業(yè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
早在1921年，中國(guó)第一座污水處理廠——上海北區(qū)污水處理廠已經(jīng)建成投產(chǎn)，但是大規(guī)模的污水處理在我國(guó)起步較晚。解放初期到20世紀(jì)60年代末，我國(guó)主要是提倡污水農(nóng)業(yè)灌溉，全國(guó)僅有10座污水處理廠(包括解放前建造的3座)。70年代污水處理規(guī)模開始擴(kuò)大，到1978年全國(guó)已建成37座城市污水處理廠，處理能力為63.53萬(wàn)噸/d。改革開放以來，我國(guó)城市污水處理技術(shù)發(fā)展大致分為三個(gè)階段：
第一階段：20世紀(jì)70年代末至80年代末。我國(guó)開始進(jìn)入以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的時(shí)期，污水等環(huán)境問題更為凸顯，建設(shè)部將城市污水回用課題列入了“六五”專項(xiàng)科技計(jì)劃，開始進(jìn)行城市污水回用方面的研究工作。隨后，針對(duì)北方部分城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中亟需解決的缺水問題，我國(guó)在“七五”期間開展關(guān)于“城市污水資源化研究”的重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，得到了一系列污水處理和利用的重要技術(shù)成果。1984年國(guó)內(nèi)最大的污水處理廠——天津市紀(jì)莊子污水處理廠竣工投產(chǎn)運(yùn)行，填補(bǔ)了我國(guó)大型污水處理設(shè)施建設(shè)的空白。到1988年，全國(guó)已建成污水處理廠78座。當(dāng)時(shí)這方面建設(shè)所需技術(shù)和資金主要依靠國(guó)內(nèi)，發(fā)展速度受到諸多條件制約。具體參見http://www.hdampjb.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
第二階段： 2 0 世紀(jì)8 0 年代末到9 0 年代末。“八五”期間，我國(guó)完成了重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“城市污水資源化研究”，研究開發(fā)出適合于部分城市的污水處理成套技術(shù)，解決了水質(zhì)指標(biāo)及回用途徑等問題，并建立了一系列的示范工程。1996年，國(guó)家科委、建設(shè)部開展了“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“污水處理與水工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研究”，旨在解決水污染防治中的重大關(guān)鍵問題。隨著改革開放的不斷深入，國(guó)外一些先進(jìn)的、高效的污水處理專用設(shè)備進(jìn)入了我國(guó)污水處理行業(yè)的市場(chǎng)。由于受到資金來源以及污水處理行業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理性質(zhì)的限制，污水處理發(fā)展速度仍不盡如人意。到90年代末，全國(guó)二級(jí)污水處理廠已增加到200座，集中分布在大中城市。
第三階段：2000年至今。21世紀(jì)以來，我國(guó)污水處理事業(yè)步入飛速發(fā)展階段。“十五”期間，國(guó)家開始把環(huán)境保護(hù)作為宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控的重要手段，采取了一系列重大政策措施，淘汰了一批高消耗、高污染的落后生產(chǎn)能力，取得了良好的效果。2006年，中央提出(現(xiàn)已實(shí)施)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020)》，首次將水體污染控制與治理和大型飛機(jī)，載人航天與探月工程等列入16個(gè)重大科技專項(xiàng)，這一措施有力地推動(dòng)了污水處理技術(shù)的發(fā)展。“十一五”期間：全國(guó)城市污水處理能力達(dá)到1億噸/天，城市污水處理率由2005年的52%提高到72%;化學(xué)需氧量降低12.45%，超額完成目標(biāo);全國(guó)地表水國(guó)控?cái)嗝嫠|(zhì)優(yōu)于Ⅲ類的比重提高到51.9%。國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃中首次將氨氮排放量作為減排指標(biāo)，提出到2015年新增污水日處理能力4200萬(wàn)噸，基本實(shí)現(xiàn)所有縣和重點(diǎn)建制鎮(zhèn)具備污水處理能力;污水處理設(shè)施負(fù)荷率提高到80%以上，城市污水處理率達(dá)到85%;滇池、巢湖、太湖等重點(diǎn)流域和沿海地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠必須提高脫氮除磷水平。
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