环保设备综述性论文
摘要：本文主要介绍环保设备的发展，及环保设备对于环境方面的运用。环境工程是一门近年才发展起来的新兴学科，环保设备大多始于对化工、水处理、矿业等行业设备的演变。主要有水污染治理设备、空气污染治理设备、固体废物处理与处置设备、物理性污染控制设备。其中水污染治理设备主要包括物理法、化学法、物理化学法、生物化学法及组合式处理装置；空气污染治理设备包括尘粒污染及气态污染净化设备；固体废物处理处置包括运输与存储、分选、破碎压实、焚烧热解、无害化处理及资源再利用设备；物理性污染控制设备则主要包括噪声与振动控制装置和放射性与电磁波污染防护设备。总之环保设备在环境污染防治工程中起着至关紧要的作用！
关键词：环保设备；水处理；空气污染；固体废物
中图分类号：X50
5环保设备是用于控制环境污染、改善环境质量而有生产单位或建筑安装单位制造和建造出来的机械产品、构筑物及系统。环境保护关系到国计民生，是我国的基本国策之一。目前，我国专业从事环境工程设备生产的企业发展很快，许多理工科学院也相继建设环保相关专业，而环境工程设备的设计在环境保护事业中是必不可少的。环境保护中的污染源千变万化，治理工程所用的设备更是数不胜数。
一、我过环保设备的发展
1.1）我国环保设备的现状
根据我国的环境保护目标， 到2005年我国生态破坏和环境污染加剧的趋势基本得到控制，环境质量有所改善，资源综台利用水平进一步提高。到2010年，环境污染和生态破坏得到控制的基础上，基本改变环境恶化的状况，城乡环境质量明显改善，建成一批经济快速发展、环境清洁优美、生态良性循环的城市和地区 在当前环境污染依然十分严重的形势下，要实现上述目标， 生态建设和环境保护的任务十分艰巨。预计我国“十五” 期问生态建设和环境保护的投资总量将达到7000亿元，为“九五” 期间环境投资的两倍左右。需求总量迅速扩大，需求领域不断拓展和需求水平有所提高是我国环保市场“十五” 期问的总体趋势随着人口的增加， 由人类活动造成的环境污染也将随之发展 据预算， 到2ol0年，全国生活用煤量、so2和烟尘排放量将分别比1990年增长164．7％、169．5％、180％ ； 生活污水和生活垃圾分别增长3l1％ 和109．7％ 。为了减缓和控制急剧发展的污染， 我国提出的环境防治目标是：到2010年， 工业废水和城市污水处理率分别达到88％ 和45％ ，50万人口以上城市必须建设城市污水集中处理厂：工业烟尘和废气处理率达95％ ；城市生活垃圾无害化率达5O％ ，50万人口以上的城市生活垃圾无害化处理率达到70％ ，城市危险废物的无害化处理处置率达到90％ ； 工业废水重复利用率达70％ ， 工业废物和粉煤灰利用率分别达70％ 和50％ 。到2005年， 太中城市的机动车尾气污染得到基本有效的控制。
为了“十五” 期问的生态建设和环境保护目标．预计2OO1年～2O05年环保机械产品市场的需求总量约为198l亿元，2005～2010年环保机械产品市场需求总量为3206亿元。进人二十一世纪后，我国进一步加大了执法、环境建设和环境投资的力度，产品将在不断适应市场中出现新趋势， 国内环保市场出现了一些新的需求特征，主要体现在以下几个方面：
(1)能适应我国经济向大型、先进、系列、集约方向发展的需求。例如，新建火电厂将采用太容量、高性能的先进机组，加速中低压机组“以太代小” 和热电联产改造，对除尘设备、水处理设备、脱硫设备要求很高。
(2)能适应清洁生产和资源综台利用的需求。清洁生产要求物料、能源消耗最低，废物减量化、资源化、无害化、或消灭在生产过程中。因此，环保机械产品的结构要适应防治结信息大世界 MENPG 机电新产品导报2001年第7～8期合和废物利用的趋势要求。
(3)能适应我国工业污染防治战略转变的需要。我国工业污染防治发生了“三个转变”、“四个结合”， 即：从末端控制向生产全过程控制转变、从浓度控制向浓度控制与总量控制结 合， 大力推进总量控制转变、从点源分散治理向点源治理与集中控制结合， 以集中控制优先的转变；水污染防治要与节水和污水资源化结合、大气污染防治要与节能结台、固体废物污染防治要与减量化资源化结台、噪声污染防治要与城市环境噪声达标区建设、工业噪声源和交通噪声源治理结合。这些变化将为环保机械产品结构的调整拓宽领域
(4)能适应我国污染严重的重点区域、重点产业、江湖流域污染点源治理和重点行业、重点污染物、监督与服务性监测的需要；
(5)能适应消费领域对环保机械产品的需求；
(6)能适应与国际接轨、增强国际市场竞争力的需要；环保市场需求变化的趋势将会为环保机械制造业调整产品结构、采用高新技术改造传统产品提供新的机遇。
1.2）与国际水平的差距
发达国家的环保产业起于7 0年代，由于环境状况的恶化、人们环境意识的提高及政府对环境管制的严格化，环保产业获得了高速的发展。经过数十年的努力，环境状况明显改善，环保产业进入技术成熟期，成为国民经济的支柱产业之一。发达国家早在70年代就形成了以污染控制设备为主体的环保市场，并一直稳定发展，近年来由于绿色产品的行销，环保市场出现持续增长的势头。目前，世界环保设备和服务市场仍是以美、日、欧洲等发达国家为主体。
据统计，目前全世界环保市场达到3000亿美元／年，其中美国和加拿大约占1000亿美元，日本和欧洲占1000亿美元，其他国家占1000亿美元，并且世界环保市场以每年7．5％的速度增长。经过30多年的快速发展，发达国家环保产业的产值已占到了国内生产总值10％～20％，介于风头正劲的制药业和信息业之间，高于其中的计算机行业，并且它还以高于6NP增长率1～2倍的速度发展着，环保业在国民经济中所占的份额不断上升。2006年，美国约有52000家企业和90多万从业人员，年产值1000亿美元，年增长率保持在20％左右；日本现有环保企业1000余家，从业人员3万多人，年产值300亿美元；德国、法国、英国等国的环保产业亦实力雄厚，年产值分别达到2 7 o亿美元、l 20亿美元和90亿美元。 环保产业发展的特点有：
1．高新技术快速渗入环保产业。由于发达国家环境标准的愈加严格以及国内市场的日趋饱和，引进高新技术，增强环保效果和降低成本，才能保持竞争优势。目前，电子及计算机技 术、新材料技术、生物工程技术已广泛应用于环保产业的各个领域。
2．绿色产品和清洁生产成为时代的潮流。由于发达国家人们环境意识的提高，绿色产品和
绿色标志悄然兴起，绿色营销已成为大公司提高自身形象、增加产品竞争力的重要因素；环 境问题的解决已从尾部控制转向源头控制，推行“清洁生产”。
3．不断加在环保投入。环保资金的投入是环保产业发展的保障，发达国家每年的环保投入要占到其GNP的1．5％以上，而我国仅占0．7％左右。
1.3）制约我国环保设备发展的因素
目前我国环保机械设备的发展存在多方面的制约因素，有体制方面的，也有技术方面的。我国环保设备设计、制造方面存在的主要问题：一是标准化水平较低；二是单机成套、系统成套、工程成套等成套设计水平有一定差距，用于设计成套的基础数据，在收集、储存、处理、试验、验证等方面能力较低，某些重点领域的设备成套能力较弱；三是自动化程度不高；四是设备的选型，仿制较多，创新不足，设备(零部件)的强度、刚度、稳定性、可靠性及外观质量有不同程度的缺陷；五是在设备使用期内，材料的抗腐蚀、抗老化、抗磨损、抗疲劳的能力存在一些问题，材料消耗较大；六是设备的安全设计，特别是本质安全设计比较薄弱；七是设备的设计(选型)与污染防治工艺不完全适应的情况时有发生，加上管理不力等因素，影响污染防治能力的正常发挥。
我国目前煤烟型污染仍是大气污染的主要因素。其主要污染物为二氧化硫、烟尘和工业粉尘。控制污染的主要途径是：电厂和大型锅炉的烟气脱硫，使用型煤，消烟除尘，提高城市气化率等。我国的脱硫装置在很多方面还存在一定缺陷。在观念上，过去我们对城市污水处理只停留在达标排放上。国外一直把污水作为资源来加以回收利用，在达标排放的基础上作深度处理，水的质量一直都很好。在这方面，我国起步晚，在观念认识上就比国外晚了好多年。在污水处理技术上，国外有一整套处理技术，包括消毒、除氮、污泥处理等。我国目前拥有单项技术，而集成技术水平还较低，这在一定程度上延缓了污水处理技术的发展。 其次是产品的自主开发能力。目前我国多数环保设备更新换代和科技成果转化为商品的周期较长，产品开发研究人员的数量和产品开发经费不足。另外，环保机械产品的研究试验手段、设计手段和方法与先进国家相比差距也较大，产品型式试验条件的建立和新产品质量的科学评定工作更需大力加强。以上这些因素，影响和制约了我国的开发能力的提高。
在水污染治理技术上，对比英国、美国、德国，我国的活性污泥技术、生物转盘技术、土地处理技术、膜技术、过滤技术、湿式氧化技术、深度处理技术等都有差距：对比日本，我国的生物膜技术、中水技术、消毒技术等有差距；对比北欧，我国的厌氧技术、沼气利用技术、A—B法技术、氧化塘和氧化沟技术等有差距；对比美国、日本、德国、法国，我国的水回用技术，包括循环水水质稳定技术、无废少废技术等均有不小差距。
二、水处理——水污染处理设备
2.1水处理设备
水处理设备主要包括了软水机、纯水机、净水器、精密过滤器和开水龙头以及路设计、设备安装和售后服务等，这是一整套为消费者提供的水处理设备。目前市场上水处理设备也主要包括软水机、纯水机、净水器三大类型。
2.1.1）水处理设备之软水机
（1） 软水机原理及功能：根据离子交换的原理，即用 Na+交换Mg2+Ca2+，使水中的硬度降低到70毫克/升以下成为软水，此水处理设备主要功能是祛除水碱，水垢。
（2） 软水机水处理设备的优缺点：
优点：祛除水垢，水碱效果好，同时流量大，基本上不降低水压。经过软水机水处理设备产生的水，清洁能力特强，洗衣，淋浴，美容护肤效果强；也能减轻能源消耗。同时也节约洗涤用品降,低家务强度。软水机水处理设备产生的水最适宜作为生活用水的。
缺点：软水机水处理设备不能祛除细菌，病毒，有机物，不能直接饮用；再生时需要耗盐；并产生一定量的废水。
2.1.2）水处理设备之纯水机
（1） 纯水机原理及功能：采用PP棉，活性炭及RO膜等滤芯，五级或五级以上过滤，其中最核心是RO膜，RO膜是目前过滤精度最高的滤芯。制出的水为纯净水，可以直接生饮。
（2） 纯水机水处理设备优缺点：
优点：纯水机水处理设备过滤精度高，适用于多种水质，净化后的水是纯净水，口感好，不含任何杂质。
缺点：纯水机水处理设备每日制水量少，只能解决饮用和做饭；前三级滤芯使用寿命短，需要定期更换滤芯；不适宜长期作为直饮水，尤其是儿童和老人更不宜长期饮用纯净水。
2.1.3）水处理设备之净水机
超滤机是净水机水处理设备中的主流产品，具有精度高，净化效果好，滤芯寿命长，并能自动清洗滤芯。
（1）净水机原理及功能：采用0.01微米的超滤膜分离技术，能有效祛除水的泥沙，铁锈，悬浮物，胶体，细菌，病毒，大分子有机物等有害物。
（2） 净水机水处理设备优点缺点：
优点：净水机水处理设备过滤精度高；净化水接近矿泉水，能直接生饮；流量大；滤芯使用年限长；自动清洗滤芯；不需要电；不浪费水。
缺点：净水机水处理设备祛除水垢，水碱效果较差，适用中等以下硬度地区；单一超滤机不能彻底去除水中异味，水质口感较差；换芯比较麻烦,不能彻底去除水中重金属。
2.2水污染处理 - 【污水处理设备】
水污染处理是为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，对其进行净化的过程。而水污染处理设备主要包括以下几种。
2.2.1）离心机
离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油)；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
2.2.2）污泥脱水机
污泥脱水机特点是可自动控制运行,连续生产,无级调速,对多种污泥适用,适用于给水排水,造纸,铸造,皮革,纺织,化工,食品等多种行业的污泥脱水。
2.2.3）曝气机曝气机是通过散气叶轮，将“微气泡”直接注入未经处理的污水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离；不需要清理喷嘴，不会发生阻塞现象。本设备整体性好，安装方便，节省运行费用与占地面。
2.2.4）微滤机
微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿轴向进入鼓内，以径向辐射状经筛网流出，水中杂质（细小的悬浮物、纤维、纸浆等）即被截留于鼓筒上滤网内面。当截留在滤网上的杂质被转鼓带到上部时，被压力冲洗水反冲到排渣槽内流出。运行时，转鼓2/5的直径部分露出水面，转数为1-4r/min，滤网过滤速度可采用30-120m/h，冲洗水压力0.5-1.5kg/cm2，冲洗水量为生产水量的0.5-1.0%，用于水库水处理时，除藻效率达40-70%，除浮游生物效率达97-100%。微滤机占地面积小，生产能力大（250-36000m3/d），操作管理方便，已成功地应用于给水及废水处理。
2.2.5）气浮机气浮机是利用涡流泵的搅拌功能，将难以溶解于水中的气体或两种以上不同液体高效加压混合，产生的微细气泡粒径20-50微米。搅拌技术大大简化传统的搅拌工艺，不仅可以实现设备的小型化，还节省投资和运转成本。
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