我国环保产业产业发展现状及重大技术装备和重大产业技术分析

我国环保产业产业发展现状及重大技术装备和重大产业技术分析
环境保护技术和装备是环境保护特别是环境污染防治的技术和物质基础。

20多年来，我国环境保护技术和装备的研究开发已经形成了多层次、全方位的发展态势。

以“强调生态环境和资源利用结合，末端控制与过程控制结合，环境保护技术与环境管理结合，环境技术开发与市场结合”为重点，通过环境科技攻关计划、环境保护技术装备国产化和产业化工作，使我国环保产业的技术装备水平在市场经济条件下不断提高，为解决我国的环境问题，保障社会经济可持续发展做出了较大贡献。

但由于我国目前的经济增长仍建立在高消耗、高污染的传统发展模式上，我国环境形势依然十分严峻。

污染负荷高，排放强度大，主要污染物排放量远远超过环境容量；新的环境问题开始显现，发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题，在我国20多年来集中出现。

我国已进入污染事故多发期和矛盾凸现期。

一、我国环保产业面临重大压力
（一）全国废水排放总量逐年增加，污染负荷加重。

我国水环境形势仍然严峻，水环境恶化的趋势并未得到有效遏制。

2005年全国废水排放量达到524亿吨，比2000年增加了26%.主要污染物排放量具高不下，2 005年化学需氧量排放达到1414万吨，超过环境容量800万吨的76%。

全国有近三分之一的监测断面印染为劣五类水质，失去了使用功能。

我国的水污染类型属于复合型污染，在尚未解决传统有机物污染（BOD，COD）问题的同时，氮、磷的污染问题也已经出现并且正变得越来越严重，水体出现富营养化现象并呈现恶化趋势，赤潮频发，且出现几率日益增加。

与此同时，微量污染物和痕量污染物的问题也日益突出。

这些污染物包括重金属、环境激素等等，给水质安全带来严重威胁。

另外，我国的水体污染正呈现出区域性污染的特点。

随着城市化进程的加快，区域城市化导致区域内河流被污染的现象十分普遍。

在我国农村，由于大面积使用农药、化肥导致农业面源污染也日趋严重。

畜禽养殖、水产养殖和农作物秸杆造成的面源污染问题也不容忽视。

当前，我国正面临着水生生态系统全面退化，饮水安全受到威胁等问题。

（二）大气环境处于严重污染水平。

近年来，虽然部分城市空气质量有所改善，但大气污染状况并没有根本好转，仍有40%的城市空气质量劣于国家二级标准，存在着不同程度的污染，其中主要污染物是二氧化硫和可吸入颗粒物。

2005年，二氧化硫排放量达到2549万吨，超过了环境容量的一倍以上。

二氧化硫排放主要来自燃煤电厂和炼焦厂。

据统计，全国燃煤电厂简称脱硫设施的装机容量只有5300千瓦，仅占燃煤电厂装机容量总量的1 4%。

而在山西省的炼焦企业中，仅有10%的企业办理了环保审批手续。

大量二氧化硫的排放导致了酸雨污染，我国是世界三大酸雨区之一，酸雨区面积约占国土面积的三分之一。

可吸入颗粒物是影响人体健康的主要空气污染物，也是影响我国城
市空气质量的首要污染物。

2005年，全国可吸入颗粒物劣于二级标准的城市比例为35.8%。

可吸入颗粒物与烟尘和工业粉尘的排放关系密切。

2005年，全国烟尘排放量达到1182万吨，工业粉尘排放量达到991万吨。

近年来，随着煤炭消耗量和汽车尾气排放量的增加，我国酸雨污染由硫酸型向硫酸型和硝酸混合型转变。

氮氧化物除了形成酸雨，破坏生态环境，还能形成光化学烟雾，直接危害人类健康。

随着“十一五”期间新建设的1.5～2亿千瓦火电站投产，如果不采取有效的脱硫脱硝措施，到2020年，我国二氧化硫、氮氧化物的排放将分别达到4000万吨和3500万吨。

我国燃煤烟气污染的形势十分严峻。

2004年，我国CO2排放量已超越美国，居世界第一位。

据预测，我国能源消费总量到2030年将约为2000年的一倍；我国的人均能源消费将从现在约为美国的1/10逐步增加，到2030年虽然还将只是约为美国的1/5；但由于我国人口众多，能源消费总量有可能大幅度超过美国而居世界第一位，届时国际上必将要求我国对减排CO2做出更多贡献。

（三）固体废物环境污染负荷仍在继续增大。

“十五”期间，工业固体废物综合利用得到加强。

2005年全国工业固体废物综合利用量7.7亿吨，比2000年增加了105%；处置量达到3.1亿吨，比2000年增加了242%；排放量1654万吨，比2000年减少了48%。

工业固体废物综合利用率达到了56.1%，比2000年提高了4.3个百分点。

但是，工业固体废物的减量化工作
进展迟缓，产生量呈逐年上升趋势，当年产生量大大高于当年综合利用量和处置量，排放量虽有减少，而堆存量越来越多。

2005年产生量达到13.4亿吨，比2000年增加了64%。

当前累积的固体废物堆存量已高达73亿吨，占用和损毁土地达到20 0万亩以上，对土壤和水体造成了严重污染。

生活垃圾无害化处理率比较低。

2005年，全国城市生活垃圾集中处理率虽然达到52%，但从有关部门的调查数据看，实际上经过无害化处理的还不足20%。

随意堆放、简单填埋的处理垃圾，致使垃圾产生的废气、渗滤液、淋溶水严重污染地下水，危害人体健康。

危险废物和医疗废物处置工作进展缓慢。

医疗废物是危害最大的一种危险废物，年产生量62万吨，安全处置水平很低。

SARS事件给医疗废物的处理处置敲响了警种。

危险废物具有潜在危害性，目前，持久性有毒有害化学品和危险废物污染的危害已开始显现，对生态与环境安全及人民健康造成极大的威胁。

废旧电子产品污染问题日益突出。

随着我国电子工业的快速发展，废旧电子产品特别是废旧家电的污染逐步进入高峰期。

而对废旧电子产品的处理方式十分落后，对周边环境产生了严重污染，并危害到人体健康。

二、我国环保产业技术和装备发展现状
我国环境保护技术与装备总体上发展迅速，潜力很大。

经过多年的发展，环保技术与装备发展总的趋势为：与国外先进水平差距不断缩小，部分技术已达到国际先进水平；与世界先进国家比较，我国环境保护技术与装备的最大特点就是百花齐放，不同国家、不同流派的各类技术与装备几乎在我国都进行过研发或在工程实践中有过应用。

近年来，环境保护技术与装备的发展主要表现为对已有技术、产品进
行改进，提高效率和质量、节能降耗；开发出更高效实用的新技术、新工艺；新材料技术、自动控制技术、生物技术、IT技术等在环境保护方面的应用不断增加；自主创新与引进消化技术相结合，并用于工程实践，以及扩大现有技术的应用领域等方面。

（一）我国环保产业发展存在的共性问题。

1、技术缺少原创性的开发研究，缺少具有自主知识产权的技术集成。

我国环保产业虽然近年新产品、新技术开发活跃，但对于解决行业存在的突出性技术难题，填补国内空白的技术、产品的开发较少，除国家支持的少数项目外，前瞻性的研发项目少。

环境技术研发还停留在学习、消化国外先进的工艺技术阶段，重复、模仿是主要的研发方式，缺乏原创性开发，除水污染治理技术外，国家重点污染防治领域涉及的主流技术和配套装备，几乎没有我国自己原创性研发的技术。

在装备(产品)方面，我国基本上还停留在“有”这一阶段，简单模仿的结果是我国的装备种类很多，能用的多，但高效、高可靠性的精品少，不少关键技术和产品仍然依靠进口。

我国主要的环保机械产品只有4%达到当前国际水平，目前生产的3000多种环保产品中，约有1/5的产品由于可靠性、适应性、产品结构设计上的欠缺而有待淘汰；约有2／5的产品需要改进。

2、环境保护工艺材料、关键技术和设备落后，制约我国环境技术装备进一步发展。

受我国基础工业发展阶段的制约，我国目前使用的环境保护材料，如防腐材料、高温过滤材料、催化材料(载体)、膜材料、高效药剂、工程材料等或还是空白或技术水平低，生产工艺落后，使用效果差，主要依靠进口，制约了我国环境装备向高端产品发展，远不能满足环境工程在复杂、苛刻环境下的长期使用的要求。

高浓度难降解工业废水、城市污水厂污泥及污水回用、火电厂脱硫脱硝、高效除尘与细微粉尘控制、大型垃圾焚烧、垃圾填埋场渗滤液、危险废物处置及垃圾产沼气资源化利用、交通噪声与振动控制技术等重大环境工程技术的关键工艺设计、系统优化和控制技术还没有掌握，与之配套的关键工程设备仍部分或全部依赖进口，造成我国环境技术装备在国际市场中形不成比较优势，未形成核心竞争力，主要竞争优势仍停留在价格和劳动力成本低方面。

3、清洁生产研发投入少，工艺技术跟不上生产发展的需要。

生产工艺技术落后，以常规工艺为主。

高能耗的机械设备、落后的加工工艺和管理方式不但使能源、资源以及处理药剂的消耗都远远高于国际水平，同时产生了大量的废水废物，增加了末端处理的负担。

目前我国工业生产的能耗指标是国外的3-5倍，用水量是2-3倍，与发达国家相比有较大差距。

低排放汽车、燃烧设备等清洁设备开发应用与发达国家的差距巨大，电控柴油机技术、IGCC等技术仍处于开发或小规模示范阶段。

（二）我国环保技术各行业现状
1．水污染治理方面
（1）行业现状
目前全国约有300多家专门从事水处理药剂与材料生产厂家，产品百余种，年销售额近40亿元，约占我国GDP约为0.1%～0.2%。

其中，1997年我国水处理药剂产量约30万吨，总产值约12～15亿元，膜企业的总产值(含膜装置与工程)约为6.7亿元。

1999年水处理药剂总产量达40万吨，总产值近20亿元，膜分离材料(含设备)也接近17亿元(1998年数据)，市场需求与发展十分迅速。

在水污染防治领域，“九五”以来，我国不断加强水污染治理技术的开发。

通过自主研发适合我国特点的城市污水处理技术和消化吸收从国外引进的城市污水处理新技术，我国在生物强化处理、催化氧化和膜—生物处理等高新技术处理难降解废水方面，以及在高效无机高分子絮凝剂的制造方面均取得了显著的进展，并开发出一大批适合我国国情的城市污水处理实用新工艺和新技术。

研究成果有适合不同类型城市污水处理厂使用的厌氧—缺氧—好氧污水生物处理技术、序批式活性污泥法和氧化沟等技术等；包括的设备有机械格栅、大型鼓风机、曝气设备、各种污泥脱水机和测试仪表等。

这些技术成果的转化为我国水污染治理注入了新的发展动力。

新的适用于城市污水处理的设备投入量产，使我国单位污水处理厂的建设成本下降
50%，为90年代以来城市污水处理厂的大规模建设创造了有利条件，从技术上保证了在有限的经济空间内，使城市污水处理能力在20年内增长了10倍。

城市污水处理新工艺的应用也带动了新型生物膜材料、混凝吸附药剂、高效过滤器及新型滤料、膜材料、消毒设备、生物反应器、水处理机械等的开发。

在工业废水处理方面，开发了线路板废水、采油废水、冶金、石化、化工、印染等工业废水治理技术。

如高浓度难降解有机废水处理中的催化氧化和光氧化技术、脱色技术、重金属去除技术、含氮废水、高浓度含盐废水、含酸废水的处理技术等。

“十五”期间，国家水污染控制重大专项组织实施了湖泊污染控制与水体修复技术、饮用水安全保障技术、高效厌氧和好氧反应器研究、新型膜—生物反应器研究、城市污水处理技术装备成套化研究等攻关，针对常规水处理方法难以解决的共性问题，研究开发具有自主知识产权和广泛应用前景的高新技术，以推动我国水污染控制技术的跨越式发展。

随着新品种、新技术的发展，我国部分产品已在国际市场占有一定份额。

许多水处理药剂和材料品种已经达到或接近国际先进水平。

同时形成了具有我国特色的科研开发—生产制备—应用推广体系。

从总体看，由于我国在水处理药剂与材料方面具有原料资源优势和一定的技术优势，大部分水处理药剂与材料可以基本做到自我发展，如无机高分子絮凝剂等的关键技术、关键部件的国产化率已基本达到90%以上。

在有机高分子絮凝剂，缓蚀阻垢剂以及消毒杀生剂方面，国内目前主要仍以传统品种为主，新品种较少，其关键技术，关键部件的国产化仅达到50%。

2．大气污染控制技术方面
（1）行业现状
在大气污染防治领域，我国在70－80年代就从国外引进了先进的电除尘和袋式除尘技术设备。

经过多年的消化吸收和改进，我国电除尘和袋式除尘技术己达到国际先进水平，并具备了出口创汇的实力。

对量大面广的燃煤锅炉，我国还自主发展了符合国情的旋风除尘、湿式除尘和除尘—脱硫一体化技术设备。

近年来，袋式除尘技术已在垃圾焚烧和火电厂大型燃煤锅炉项目中得到应用。

电除尘技术开发出了为干法脱硫配套的高浓度电除尘器和高频开关电源等。

通过引进消化，火电厂湿式和烟气循环流化床等烟气脱硫技术主体设备部分实现了国产化，并成功应用于实际工程。

用于汽油车排气净化的催化转化器产品，其性能已能满足欧Ⅱ标准的要求，并开始进一步研发满足欧Ⅲ标准的技术产品。

国产催化转化技术在在用车改造和新车配套方面，已取得了可喜的进步。

“十五”期间，组织实施了燃煤电厂、大中型工业锅炉烟气脱硫技术及设备产业化、燃煤电厂锅炉烟气微细粒子高效控制技术与设备、柴油机氮氧化物净化技术、柴油车微粒捕集器关键技术等的攻关，这些均为大气污染控制打下了基础。

通过“十五”自主研发和引进、消化吸收再创新，目前已有石灰石—石膏湿法、烟气循环流化床、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、旋转喷雾干燥法、炉内
喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法、电子束法等十多种烟气脱硫工艺技术得到应用，脱硫设备的国产率已达90%以上。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺中的关键设备，如浆液循环泵、真空皮带脱水机、增压风机、气气换热器、烟气挡板等，国内已具备研发和生产加工能力。

如石家庄泵业有限公司生产的系列脱硫浆循环泵已应用于96个脱硫工程；成都电力机械厂生产的脱硫增压风机已应用于100个脱硫工程；上海锅炉厂生产的气气换热器已应用于60个脱硫工程。

通过自主研发和引进、消化吸收再创新，我国已拥有了30万千瓦级火电机组自主知识产权的烟气脱硫主流工艺技术，并经过了一年以上的工程实践检验。

如苏源环保工程股份有限公司研发的石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术，已成功应用于太仓港环保发电有限公司二期2×300MW烟气脱硫工程；北京国电龙源环保工程有限公司在引进德国技术基础上消化、吸收再创新的石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术，已成功应用于江阴苏龙发电有限公司三期2×330MW烟气脱硫工程。

其他工艺技术我国大多也拥有自主知识产权，只是应用于机组容量20万千瓦及以下火电机组，有些刚刚投运或正在施工建设，有待实践检验。

我国控制燃煤氮氧化物排放的主要措施是采用低氮氧化物的煤燃烧技术。

我国已开发成功的220吨/小时循环流化床锅炉和国际闻名的我国独特的低氮氧化物煤粉燃烧技术，可以用来大幅度减少烧煤的氮氧化物排放量。

采用我国开发的低氮氧化物煤粉燃烧技术的投资只需整套发电设备费用的0.05% ，约占整套锅炉设备的0. 3%；而且在治理污染的同时,非但不增加日常运行费用，还能增加经济收入。

目前这些技术已在我国取得一定应用规模。

3．固体废物处理处置技术方面。

（1）行业现状
我国固体废物处理技术设备的发展起步较晚，但近年发展较快。

“十五”期间，我国组织实施了城市生活垃圾生态填埋成套技术和重金属污染土壤植物修复技术与示范等研究，取得了积极的进展。

在垃圾收运设备、工业废物无害化和再生利用设备、焚烧炉、填埋场等方面开展了大量的研发，重点包括城市生活垃圾和危险废物所需的小型、高性能焚烧技术及配套系统和设备，填埋场高分子合成防渗材料和排水工程材料，焚烧炉二恶英污染控制技术装备等。

在危险废物处置技术方面，开发了中小型回转窑焚烧技术、热解焚烧等技术，并应用于工程实践。

随着固体废物处理技术的发展，自行制造的机械炉排焚烧炉、旋转窑焚烧炉、热解焚烧炉、流化床焚烧炉、液体喷射焚烧炉等设备均已投入应用。

与国外同类设备相比，单炉处理能力小于150吨/日的各种焚烧炉产品更适宜处理水分和灰分含量高的我国垃圾。

用于处理单个医院、能力在50～500kg/h的小型焚烧炉性价比优于国外同类型产品，部分产品已出口到东南亚等地，如顺推逆推焚烧炉，流化床焚烧炉和热解气化焚烧炉等。

4．环境监测技术方面
（1）行业现状
在环境监测仪器技术开发方面，部分国内企业在污染源在线监测仪器领域，已占据市场主导地位。

这些产品主要采用引进关键部件，大部分零部件国内配套的生产方式，具有成本低，拥有自主知识产权等特点，但产品质量有待提高。

国产环保精密监测仪器的年产值大约在3000～4000万元人民币之间，不到市场需求总量的10%。

原子吸收仪和气相色谱仪，国产仪器市场占有的市场份额小于三分之一。

具有自主知识产权的原子荧光仪是目前测定Hg、As、Se、Sb、Bi等物质的最佳装备，仪器的性价比已远远超过进口同类产品，在国际上也属领先水平。

而高档次、性能好、自动化程度高的大型精密分析仪器，国外厂商在市场上占有绝对优势。

近年来，在大气污染源和空气质量连续监测系统、水污染源和水环境质量连续监测系统、声环境质量连续监测系统、污染治理设施过程控制技术、各种采样仪等设备的开发和生产能力、技术水平均有了较大发展，部分实现了产业化。

“十五”期间，组织实施的烟气排放连续监测系统关键技术、空气自动监测系统、车载激光测污雷达、工业废气在线监测仪和可调谐红外激光差分吸收汽车尾气道边监测技术等研究，为发展我国新一代环境监测技术创造了条件。

5．物理污染控制技术方面
（1）行业现状
我国噪声振动控制技术和设备研究开发己取得较大进展，在城市交通噪声治理、
声学材料等领域取得长足进步，基本可以满足目前的需要。

近年来，机械设备和车用消声器、隔振器等产品已形成自动化和集成化生产能力，基本实现了规模化生产；公路、铁路声屏障已建成数十条；纤维性吸声材料及护面材料、轻质隔声材料、阻尼材料及其复合材料等，已有一批较先进和已形成规模化生产能力的企业。

我国研究开发的微穿孔板吸声结构作为洁净声学材料，已达国际领先水平。

在有源噪声与振动控制和声源控制技术方面还处于研究阶段，与国外先进技术相比还有较大差距。

电磁污染、热及光污染的控制技术还处于发展初期，尚未形成市场化规模。

三、我国经济和社会发展对环境保护技术与装备的需求
（一）对水处理技术与装备的需求
１、需求分析
我国是国际上公认的13个水资源匮乏的国家之一，水污染问题已成为严重制约我国社会经济发展、影响人民健康的重大战略问题。

我国每年因水污染造成的经济损失占GDP的3%～4%，水污染负荷已经接近并正在突破我国生态与环境承载能力的极限。

在未来10～20年内，如果不采取综合有效的控制措施，我国将面临着难以逆转的水环境灾难和全国范围的水危机。

水污染问题已是我国全面建设小康社会和实现可持续发展目标的最大障碍。

优质安全的水资源是经济和社会发展的基本资源和必要条件，直接影响国民经济的健康发展和社会稳定。

由于我国13亿人口对
水资源的巨大需求和对水污染控制的迫切需要，水污染控制技术与产业在今后20-3 0年内将具有巨大的市场。

我国对水处理技术的迫切需求主要体现在以下几个方面：（1）水危机已经直接威胁国民经济的安全与发展；（2）我国的水环境面临水源短缺、水质超标和富营养化等多种环境问题，具有复合污染的特征；（3）饮用水源普遍受到污染，受污染水体的复育任务十分艰巨；（4）有机污染在相当长的一个时期内仍然是水污染的重点；（5）解决量大面广的城市污水污染问题任重而道远；（6）对一些重点污染行业水污染的控制缺乏有效的手段；（7）农村城市化进程将使小流域普遍受到污染，是目前和今后面临的新问题；（8）环保产业处于初级发展阶段，发展水污染控制技术与产业将有力地促进环保产业的发展。

水处理药剂与材料是水污染治理与节水回用净化处理工程技术领域中应用最广泛，用量最大的特殊产品。

它的应用范畴主要包括三大类药剂近百种产品：即各类絮凝剂(包括无机类、有机类絮凝剂、生物絮凝剂以及络合鏊合剂等等)、缓蚀阻垢剂以及消毒杀生剂。

三大类分离过滤材料几十种产品，即膜分离材料(包括各种类型微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳米膜等等)，矿物过滤材料(活性炭、珍珠岩、膨润土、沸石等等)以及生物填料材料。

水处理药剂与材料除了作为城镇饮用水与工业用水净化处理工艺，纯水、超纯水制备以及海水淡化所必备的化学药剂与分离过滤材料外，它还广泛应用于各种工业废水、城市污水处理以及节水回用处理工程与设备中。

水处理药剂与材料属于高科技含量，高附加值产品。

在水处理技术领域中，水处理药剂与材料产品的产值仅占30%～40%,但其利润率一般却在30%～40%，甚。