⑴ 污水处理中,AB工艺的A段污泥问题
城市污水处理市场化探索实践在我国仅有两三年的时间,有许多认识、政策和管理体制等方面的问题尚未解决,严重制约着市场化的发展进程。若这些问题得不到较好解决,市场化方式仍不可能对促进我国实现“十五”环保计划目标发挥实质性作用。
污水处理市场化中的问题
(一)政府与市场关系的认识偏差
在社会主义市场经济体制初步建立的今天,人们对政府与市场在经济活动中的正确定位问题已经有了比较清楚的认识,但对二者在环境保护等公共事业领域中的定位问题,仍缺乏正确理解。目前,在城市污水处理等环境基础设施领域,关于这一问题的认识偏差主要表现为两个极端。
(1)受计划经济思想的束缚和对“公共物品”理论的片面理解,认为城市污水处理设施建设与运营不宜进行市场化,过分强调政府对提供设施的责任,不积极创造有利于市场化的政策环境。同时,由于原有体制下环保设施运行质量不高,污染治理效果不好,潜移默化地使环境保护无经济效益的片面认知逐渐成为人们的固有意识。
(2)没有全面和深入地认识清楚市场机制的实质和风险,片面夸大市场化的作用。与第一种认识偏差相反,一些人被少数成功的市场化案例和媒体报道上的渲染所迷惑,认为市场化方式是发展城市污水和垃圾处理设施的主要办法,有的甚至将BOT项目误解为不是由政府和居民而是由投资者最后承担项目成本,有误导政府不发挥主导作用的危险。
(二)现有政策不能满足市场化需要
1999年以来,我国就污水和垃圾收费、水价改革、产业化发展和外商投资目录等方面问题,以部门通知和意见的形式发布了6项指导性政策文件。但这些文件尚无法满足市场化形势的要求:
(1)污水处理收费较低,运营经费得不到保障。良好的收费体系是市场化方式建设和运营污水处理设施的前提条件,它既是[url= ]企业向银行或通过其它渠道融资的抵押,又是[url= ]企业盈利的保障。目前,大部分城市都已建立了污水收费制度,但标准较低,在0.1~0.5元/吨之间(少数城市提高到0.6元/m3左右)。譬如在河南,许多城市的污水处理费最低的仅为0.05元/吨,高的也不过0.3元/吨,湖南的污水处理收费基本上维持在0.2元/吨,西部少数地区甚至尚未开征该费用。而实际城市排水处理成本要高出很多,包括折旧和还贷一般在1元/吨左右。现今较为合理的收费标准是江苏省1.1~1.2元/吨,然而这种状况在大部分城市是无法达到的。所以,如果没有政府财政补贴,许多城市的污水处理收费标准对民营企业缺乏吸引力。造成这一局面的原因,除了出于对居民承受能力的考虑外,主要是一些城市政府和居民对收费制度的认识跟不上,相关政策的权威不够,实施力度不大,收费政策对不交费者没有相应的处罚规定等因素。
(2)现有有关市场化和产业化的政策仅为部门指导意见,缺乏相应的法律依据,政策的权威性和力度不够,特别是当遇到诸如解决企业化改制中的人员安置和实行扶持产业化发展的税收优惠等深层次的问题时,一些地方政府及其主管部门有畏难情绪,回避问题,拖延市场化的发展进程。
(3)现有政策只是框架性的指导政策,对一些关键问题如企业改制和优惠政策,既缺乏可供操作的实施方法,也没有明确地方政府实施的权限,给地方政府落实相关政策带来了较大困难,往往造成有政策无作为的局面。
(三)地方政府应用市场化能力不足
城市污水处理市场化在我国还是新生事物,许多地方政府对如何运作BOT、TOT等市场化模式缺乏知识。其结果出现两种不正常现象,一个项目需要很长的准备阶段,甚至几年谈不成一个项目,要么匆忙上阵,谈成的项目在价格、回报率、监管等关键问题上出现很多失误。其中的相关问题具体表现在:
(1)目前专门负责监督和管理工作的是市政管理部门(或城建部门)和环保部门,但既没有明确的职责授权,也没有同时具备两个领域专门知识和经验的人力资源。许多污水处理设施低水平重复建设的现象,不能得到有效的抑制和疏导。
(2)在企业化改革中,改革后的一些企业一般也都进行了清产核资,也按要求设了董事长、总经理、董事会等,初步建立了法人治理结构,但没有什么实质性的变化:产权单一,机制没有完全创新,只在经营上减少了一些政府部门的干预,但还未能完全实现政企分开;取消了财政补贴,在一定程度上刺激了企业加强经营管理的积极性,但还不能使企业彻底改善经营,改善管理水平。
(3)在运作BOT和TOT等市场化项目时,遇到了谁来代表政府与民营企业签约的现实问题。按照现有环保法律,城市人民政府具有建设和组织建设环境基础设施的法定职责,但并没有授权其可以融通社会资本。而且,国家有关政策规定,政府不能从事经营性活动,禁止地方政府与企业签订商业合同,或为企业提供担保。这样一来,与民营企业合作的政府法人并不存在。目前,已有的BOT项目合同,有的是与政府主管部门签订的,有的是与政府主管部门下属的公司签订的。在一些案例中,企业对合同的合法性和依赖度,主要取决于对政府领导的信任,而不是合同本身的法律效力。
(4)一些地方的污水处理厂有隶属多家管理的现象,涉及水利局、公用事业局、建委、市政管理局等部门,造成政府多门,责任不清,管理混乱的局面。例如,河南省安阳市,全市三家污水处理厂竟分别隶属三家单位管理。
(四)污水处理行业尚不成熟
我国环保产业发展缺少总体规划的指导,处于相对盲目的发展状态。在污水处理行业中,尚未形成专营的大型企业或企业集团,企业规模相对较小,且多是兼营企业,重点装备的配置、专业工程承包、专业化污水处理设施运营能力还严重不足,无法达到规模效益,技术开发能力弱,而且服务领域较窄,服务水平不高。目前,环保设施运营资格认证仅仅是自愿认证,一些专业公司即使没有资格证书依然可以从事商业承包运营。正因为如此,才使一些不成熟的技术,甚至一些伪劣技术充斥环保市场,一些“皮包公司”在市场上招摇撞骗。
此外,由于大批的进口设备进入污水处理行业,经过几年的运转后,设备陆续会出现大小不等的损坏,特别是索赔期后的维修和正常的大修。这就需要有专业技能的技术人员来进行,回请国外的专家来维修,维修成本将会大幅度增高实在难以接受,要使进口设备能够维持正常运转,必须培养对进口设备维修保养的国内专业人员,使其掌握维修技能达到进口设备的维修标准。有了维修的专业人才还得有充足的备品配件,特别是一些将要淘汰的设备被引进中国,备品配件国外也不会再生产了,就需要国内自行测绘、加工制造,只有这样才能使进口设备发挥出它的作用,否则设备的损坏,配件的缺乏会影响污水处理厂的正常运行。
⑵ 探析污水处理厂建设项目实施方法
探析污水处理厂建设项目实施方法是非常重要的,方法的制定是为了更好的解决实际问题,每个细节的处理都非常关键。中达咨询就探析污水处理厂建设项目实施方法和大家说明一下。
新时期可持续发展观成为了社会的指导思想,解决环境污染问题是实现经济持续运作的基本保障。目前我国水资源污染的加重已直接影响到社会经济的可持续发展,关系到子孙后代的可持续生存。 近年国家意识到保护环境是实施我国可持续发展的关键,并将防治水污染作为全国性重点。所以,建设城市污水处理厂已是刻不容缓的事。
一、污水处理厂建设质量的指标
污水处理厂是解决水污染的关键设施,处理厂内配备了专用的处理设备及配套设施,使污水资源在短时间内得到净化处理,满足了城市污水、废水净化后循环利用的要求。新时期科学发展观对城市环保工程提出了先进的指导,环境改造项目作业流程有了更多的指导方向。污水处理厂作为污水处理的主要设施,其在建设期间也要注重工程质量的控制。笔者认为,污水处理厂建设指标应包括:
1、功能指标。衡量污水处理厂建设质量的高低,主要体现于厂内设施运行后的功能价值,功能指标是建设期间应当重点控制的标准。当前,一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂,处理后排入水体或城市管道,需考察这一过程污水处理厂除污功能的好坏。如:有时为了回收循环利用废水资源,需要提高处理后出水水质时,需考察污水回用或循环利用的功能特性。
2、工艺指标。施工工艺方案是指导污水处理厂建设的总指导,通过检查污水处理厂工艺标准也可反映项目的建造质量。行业标准规定处理厂的处理工艺流程是有各种常用的或特殊的水处理方法优化组合而成的,包括各种物理法、化学法和生物法[2]。为了更好地发挥出污水处理工艺标准,工艺指标要求处理厂符合技术先进、经济合理、费用最省等指标,以判断厂内设施的应用价值。
3、处理指标。城市污水输送至污水处理厂后,应按照不同级别要求对污水实施净化处理,实际建设环节要考虑厂内处理指标的控制,从局部上把握处理厂的作业质量。污水处理厂建设指标要求设计时必须贯彻当前国家的各项建设方针和政策,结合城市地区污水现状的特点执行标准规定,保障水资污水资源的有效处理。因此,从处理深度上,污水处理厂可能是一级、二级、三级或深度处理。
4、建筑指标。污水处理厂建造对象包括各种不同处理的构筑物、附属建筑物、管道的平面和高程等,并进行道路、绿化、管道综合、厂区给排水、污泥处置及处理系统管理自动化等改造,以保证污水处理厂达到处理效果稳定[3]。建筑指标要求污水处理厂固有设施能满足实际除污操作的要求,该标准的具体内容:设计方案切实可行,运行管理方便,技术先进,投资运行费用省等。
二。 污水处理厂建设项目实施方法
只有在项目启动前期做好充分准备工作,才能把控污水厂的规模、投资成本,选定优秀的设计工艺、合适的机电设备,保证项目工程施工质量。
1.立项前要做充分调研。城市污水处理厂是城市排水系统的重要组成部分,恰当地选择污水处理厂的位置,进行合理的规划,关系到城市排水系统的总投资,关系到城市环境保护、水源保护、再生水的利用以及整个排水系统的经营维护和管理费用。一般情况下需要对城市排水管网现状、厂址选择、结合投资能力、投资效益、近期实现的可能性和城市总体规划的要求通盘考虑。
2.重视环境评价报告。由于缺乏必要的监管机制,现在的环评企业良莠不齐。为了节省监测成本,往往一个地区一份多年前的监测数据被该地区数十个项目环评报告引用,甚至为了迎合立项需求而凭空捏造数据等情况比比皆是。如广东某工业园区的污水处理厂的环评报告中,为了迎合其生态工业园的定位,把工业污水设定为一般生活污水标准,其后果是设计出来的工程项目不符合实际,污水处理厂实际满足不了现实的负荷,严重影响运营。为了真实反映当地环境质量现状,为了项目设计提供真实依据,也为了项目建成后的运营正常,保证环境评价报告的真实性及合理性非常必要。
3设备订货与初步设计。城市污水处理厂其设备投资约占投资的25%~45%,由专用设备、通用设备、自控设备投资及安装工程费组成。污水处理设备的质量是污水处理厂能否正常运行的关键。据有关报告指出:“近20年来,国家仅对石油、化工、冶金、造纸、机械、染料等几个待业废水处理设施的投资就超过了20亿元人民币,建立处理装置5000多套。根据调查结果表明处理设施的正常运行率不到30%。”造成这种现象的原因是多方面的,但设备本身的质量问题是重要原因之一。另外,市政工程往往一旦立项,急于建成,设备尚未落实,土建就先开工,以应付上级要求,这样情况为数不少。实际程序是,主要设备应在初步设计批准后进行订货,以要求施工图设计按所订设备进行设计,避免施工图设计完成后所订购的主要设备与设计不符,造成土建设计(尤其是预留、预埋设计)、设备安装设计乃至电气与自控设计的大量返工。此类变更设计极易影响设计质量,在资金到位的情况下应该可以避免。
4.管网与厂区建设
污水处理工程所需要的资金可分为2个方面:一是污水处理厂的费用,这部分资金比较容易获得外国政府的贷款、民间资本和采用bot等形式。二是污水收集系统,即污水管道与污水泵站的建设费用,这部分基本都在地下进行,工程面积达到城市的各个角落,而且有可能会破坏道路,干扰交通的正常进行,影响周围居民的生活、企业的营运,而且地下管线较多还会起冲突,还会影响城市行道树绿化。大部分管线需要埋深,定会影响附近建筑物和大型建筑物的基础,沿河道的管线极有可能影响防洪设施的安全,给附近居民造成难以估量的损失。管线不仅量大而广,工期持续很长,耗资巨大,工程完成后不仅看不见,摸不着,没有合理的形象,政绩也难以显现,而且不被重视。因此,污水管道工程往往比污水处理厂的工程要慢、要难。导致污水处理厂不能最大的发挥其应有的效益。所以,污水管网应与厂区建设同步进行,特别是各个城市的新区开发中。在实际工程的安排中,应当先地下后地上,与道路工程同步进行,尽量避免影响交通、环境的现象,减少不必要的额外投资。因此,在工程建设技术政策中提出“优先安排城市污水收集系统的建设”,这样才能最大程度保护环境,解决居民用水问题,创建美丽城市。
5.污水处理厂的运行
建设污水处理厂的主要目的是保护水资源,保护水环境,解决部分居民的用水问题。因此,污水处理厂的安全运行是至关重要的。因此,城市污水处理厂的建设,不能只考虑建设资金的来源,同时要关注运行费用的来源。比如,建设一座处理量为10×104m3/d的城市污水处理厂,其投资大约为1.0亿元,而且每年的运行经费大约需要1500万元,所以要确保污水处理厂的财务承受能力,即便污水处理厂不是以盈利为目标,但也必须保证有一定的利润,只有有利可图,污水处理工程才能进入市场化运作,才能使污水工程朝气蓬勃,蒸蒸日上。
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⑶ 城市污水垃圾处理的财政经济对策分析
物质基础决定上层建筑。而城市基础设施作为物质文明的重要支撑,间接影响着现代居民的精神文明建设。城市人口的持续增加直接导致城市基础设施需求日益增长。城市化进程的推进,建设力度的加大,让政府财政压力加大。城市污水垃圾处理的财政经济对策分析,不仅有效地缓解了政府财政压力,同时也提高了服务质量以及运营效率。
我国城市污水处理相关的应用与发展尚未成熟,仅处于起步阶段,社会资金引入后,政府角色一时难以转变,另一方面,政府管理水平有限,导致市场失灵。故此,为保障公众的利益以及城市基础设施公共服务的效率和质量,也为了更有效地进行财政经济对策分析,有必要建立一套科学、完整的政府监管体系。在国家层面,应该提供相应的法律法规,地方政府在国家一级文件的基础上,针戚迅对该地区的特点,结合实际,在城市基础设施领域制定出一套具有针对性和权威性的地方性文件,进一步为社会公众在监督、管理方面提供更为高效的法律依据和保障,加强了地方政府在城市基础设施领域的特许经营管理规范,彻底落实国家层面的法律法规要求,提高了污水处理财政经济方面的可操作性。
1 城市污水垃圾处理资金来源与运用现状
随着社会经济的发展,我国的水环境污染的问题越来越突出。建设大型污水处理厂可以有效解决水环境污染的问题。为了对水污染的现状进行改善,生活与投资环境得到优化,各地区纷纷建漏仔谈设不同工艺类型和处理规模的污水处理厂,而且这些污水处理厂大部分采用的是地上式的。同时生态文明建设和城市化的不断发展,城市地下污水处理厂已成为地下空间综合利用和可持续发展的重要方向。政府营造了良好的制度环境,也为私营部门创造了更多的盈利机会,同时也为社会大众提供了更有保障的服务设施。从某种层面上来说,在ppp.cbi360.net/shi/559.html" target="_blank">ppp模式下,政府明显可以摆脱资金短缺问题,不仅如此,站在更公平公正的角度上,作为监管者监管项目公司以及跟踪监管整个项目,政府的公信力和权威性也会大大提高。除了解决政府内部资金问题,提高项目建设效率和管理效率,PPP模式还能避免一些其他方面的弊端,例如政府内部的利益纠纷、市场垄断、过度放松监管、不重视公众利益等问题。为了纠正市场的弊端,发达国家纷纷实施了政府监管、经济返碰调控和市场调控各种手段,也相继取得了巨大的成功。
2 城市污水垃圾处理的财经政策存在的问题
2.1 污水处理投资资金投资大
市政污水处理需要建成一项投资规模大、资产专用性强的基础设施资产,随后才有条件提供污水处理所需要的最终产品与服务。由此,这类污水处理必须遵循基本建设程序,在取得开工许可证之前有大量流程严谨复杂、涉及各类审批审查程序、需要各类专业中介机构和评估评审机构参与、发生诸多成本费用的前期工作。很多前期工作应当在竞争性选择投资者流程启动之前就要做到位,才能有效确定项目合作边界条件,投资者也才有足够条件编制技术方案和商务方案,进而进行成本测算编制财务方案和融资方案,从而形成合适的价格形成机制。在选定投资者并成立项目公司后,才有条件按计划推进项目实施,尽快取得开工许可,启动项目建设。因此,城市无数处理实施比传统服务采购要复杂得多。需要详细的项目准备和规划,合理管理采购流程以激励各投标人的充分竞争。还需要细致的合同设计以明确服务标准、分配风险并实现商业风险和收益之间可接受的平衡。由此,要求公共部门拥有一些传统服务采购中通常并不需要的技能,也需要做好一系列前期准备工作。
2.2 废水处理厂建设缺乏统筹规划
废水处理厂的建设通常服务于地方招商引资计划,是为排污企业运行的配套建设。实践中,由于不少项目仓促启动,在规划设计阶段缺乏对废水收集系统的通盘考虑,导致配套管网建设不足的现象普遍存在。污水处理厂以政府收购收尾,属于非正常退出,直接影响了私营企业的利益,也影响了政府的形象,此时就应该建立相应的城市基础设施临时监管机制,除此之外还应该有污水处理项目的应急保障制度和接管制度、市场退出机制和问题纠纷机制。对于不同的政府部门,应按照规定区分权限和职责。对于政府部门和私营部门,应按照规定区分权责和事项,将可能造成的影响降到最小。另外,地方招商引资计划存在不确定性,可能发生排污企业未能按期入驻的情况,容易出现水量不足的风险。对于水量不足的风险可从几个方面进行控制。首先,市政废水处理厂规划设计时应结合地方发展规划,科学设置建设规模,避免规模过大。其次,应统筹规划排水管网建设,使管网建设不滞后于厂区建设,保证市政废水处理厂建设完成后能立即投入使用。最后,在污水处理运作中,建议设置保底水量,水量不足时政府按照保底水量付费,降低运营单位的风险。
2.3 风险分担失衡限制监管力度
目前国内城市污水处理中存在很严重的风险分担失衡问题。尤其是可以为私营企业带来可观利润的项目,私营企业在承担风险的同时也会加强对项目的关注度,但是在利润得不到保障时,政府没有能力及时给予补贴,也无法做到在短期内收购,会直接影响到监管力度。相反,如果政府作为担保方或者对债务承担大部分责任,对企业的监督也会大打折扣。简而言之,政府监管污水处理模式过程中存在包括合作合同签约率低、监管模式单一、监管重心偏离、监管机制缺失、风险分担不均、缺少社会监管等问题。我国城市基础设施监管存在着监管模式的简化、手段的落后、托管的处罚等问题。由于政府监管手段落后,许多企业已经摆脱被监督的心理,所以城市基础设施企业违法经营现象很普遍,这不仅使得监管成本大大增加,还使监管机构工作停滞不前,难以进一步监督,更会助长社会不良风气。虽然问题多样化但其根源在于政府监管职能的不完善性和不确定性。有必要对政府监管不力的原因进行彻底分析,并探讨出避免或减少消极因素的对策,为污水处理模式的顺利发展奠定扎实的基础。
3 城市污水垃圾处理的财经政策对策
3.1 建立专门的基础设施管理机构 在建设城市基础设施这一领域,中国政府有必要提高对基础设施事业的管理水平,国内目前在此领域管理事项的划分不是很清楚,有必要借助西方国家的方法,建立城市基础设施管理机构。该机构只单向负责整个城市的基础设施规划,做到从规划到立项审批,再到筹集资金、建设运营一整条线的管理,充分体现了该机构的专业性、集中性、权威性。具体来说,该机构的存在,不仅对城市污水处理项目的全过程监管起到了作用,更多的是协调了政府部门和私营部门之间的关系,公平公正的进行权责的分配,不偏不倚,严格按照市场规划,参与城市基础设施建设问题的决策,做到全过程跟踪。
3.2 利用PPP模式放宽政府扶持政策缓解资金压力
纵观世界各国,污水处理是解决政府在促进城市基础设施发展面临的金融压力下最好的方式,不仅打破了行政垄断,提高了政府的资金使用率。PPP模式较传统模式,更适应当代社会的需求,为城市化进程做出巨大贡献。建立一套全面的政府监管体系是不可或缺的。PPP项目中,首先确定监管的参与方,然后分配权限和职责,各个部门各司其职,相互合作,遇到监管衔接处也就是监管职能交叉处,合理分配职责。针对政府部门和私营部门,也要做到权责的明确区分,保证两者是高参与性与高配合性。另外,不同地区也应做到监管边界清晰,做到不越位,不越地域管理。加上目前国家政府相继出台各种政策来推广PPP模式,特别是国家发展和改革委员会和财政部颁布的相关法律法规,无一不体现了国家对PPP模式的肯定和发展的期望,PPP模式既已经有法律保障,政府也应相继出台特殊的优惠政策,让投资者感到有利可图,更大限度地吸引外资。目前由于政策限制,一些大型的城市基础设施建设难以享受到优惠政策,例如政策性银行贷款和国外政府贷款,所以国家应该放宽这方面的政策,并允许保险资金、社保基金、住房公积金等大型基金投资于城市基础设施领域。不仅改善基础设施投资不足的情况,而且还可以大大缓解各种资金的经营压力。
3.3 建立有效的监管机制及风险分担机制
中国政府对监管概念的认识过于单一,难以改变其主导作用。不同于城市基础设施政府完全自我管理化和完全私有化,城市污水处理是需要政府部门和社会资本共同合作的,政府作为参与方应全力配合而非完全控制,政府作为监管者,应该定位准确。中国政府吸收国外经验和理论,出发点固然合理,但是却对国外的“放松监管”概念理解产生了偏差,放松监管不等于放弃监管,所谓放松是指脱离对城市污水处理项目的完全控制,不占主导位置,给社会企业控制的权利,收敛其强制性从而使双方利益达到最高点。
谈及风险方面,在城市污水处理项目的建设过程中,有盈利空间,也必然伴随着各种风险。污水处理的一个关键环节就是项目融资,此时的参与方除了政府部门之外,还有银行等贷款方。通常情况下,除非项目中的风险大部分都已经明确,否则贷款方都是比较谨慎的或者是不愿意放贷的。对此,应该参照利润分配比例来确定分配风险,主要原则应该是:由对风险最有控制力的一方承担相应的风险。因为风险直接与利益挂钩,风险越大,利益也就越诱人,处于最大利益收获者的一方必然是对风险最有控制力的一方,从自身角度出发,该方也能降低风险发生的概率从而为将来收益提供保障,相比于传统的风险分配原则,控制风险的花费成本大大降低。
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⑷ 电去离子的工业应用和市场需求
最近几年电去离子在各个工业领域都越来越受重视,许多工业系统开始采用电去离子作为其水处理系统的更新换代技术,如电力工业、制药工业、微电子工业、电镀与金属表面处理等。 虽然药用水的特点是并不要求很高的去离子程度,但电去离子系统具有同时去盐和控制微生物指标的特点,因此已有多家企业采用RO/EDI集成系统。据称该类系统性能稳定,全流程计算机连续监控,全自动操作无人值守。
电去离子法(Electro deio?nization),简称EDI,是一种将电渗析与离子交换有机地结合在一起的膜分离脱盐工艺,属高科技绿色环保技术。它利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生,集中了电渗析和离子交换法的优点,克服了两者的弊端。 EDI技术结合了两种成熟的水处理技术-电渗析技术和离子交换技术,我国称此为填充床电渗析或电去离子技术。它主要替代传统的离子交换混床来生产高纯水,环保特性好,操作使用简便,愈来愈多地被人们所认可,也愈来愈多广泛地在医药、电子、电力、化工等行业得到推广,至今,国际上已有3千多套EDI装置在运行,总容量已超过3万m3/h。
连续电除盐(EDI,Electro deio nization或CDI,continuous electrode ionization),是利用混和离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被除去的过程。这一过程离子交换树脂是电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。这种新技术可以替代传统的离子交换装置,生产出高达18.2MΩ .cm(25℃)的超纯水。EDI是利用阴、阳离子膜,采用对称堆放的形式,在阴、阳离子膜中间夹着阴、阳离子树脂,分别在直流电压的作用下,进行阴、阳离子交换。而同时在电压梯度的作用下,水会发生电解产生大量H+和OH-,这些H+和OH-对离子膜中间的阴、阳离子不断地进行了再生。由于EDI不停进行交换--再生,使得纯水度越来越高,所以,轻而易举的产生了高纯度的超纯水。
EDI(电除盐系统)工作原理
高纯度水对许多工商业工程非常重要,比如:半导体制造业和制药业。以前这些工业用的纯净水是用离子交换获得的。然而,膜系统和膜处理过程作为预处理过程或离子交换系统的替代品越来越流行。如电除盐过程(EDI)之类的膜系统可以很干净地去除矿物质并可以连续工作。而且,膜处理过程在机械上比离子交换系统简单得多,并不需要酸、碱再生及废水中和。EDI处理过程是膜处理过程中增长最快的业务之一。EDI是带有特殊水槽的非反向电渗析(ED),这个水槽里的液流通道中填充了混床离子交换树脂。EDI主要用于把总固体溶解量(TDS)为1-20mg/L的水源制成8-17兆欧纯净水。
EDI系统装置关于进水的注意事项:
进水必须符合反渗透直接透过水的水质,
·需要避免物理、化学和生物污染;
·物理污染PVC碎片、金属碎屑;污垢,尘土;焊渣;树脂颗粒等,
·化学污染、氧化剂,如氯气;多价阳离子,如铁、锰等;环氧树脂及玻璃钢容器制作过程中所用的硬化剂。
·污染物的来源:敞开式储罐,脱气塔;
没有在EDI前配过滤器的软化器等。
EDI系统装置出水水质标准
采用RO装置出水作为EDI给水,在一般情况下,EDI装置的出水水质其电阻率都能达到16 MΩ·cm,有的甚至接近18 MΩ·cm。采取一些特殊的措施,还可使EDI装置的出水电阻率接近于18.2 MΩ·cm的理论纯水标准。然而,对EDI装置出水电阻率指标的追求,应根据需要,要有经济观点,要从实际出发,不是愈高愈好。对于电子行业来说,用EDI装置直接获得18.2 MΩ·cm高纯水,可不必再在EDI装置后采用抛光混床处理,比较方便;对于发电行业,为用EDI装置处理锅炉补给水系统来说,只需获得5 MΩ·cm的纯水就可以了。从占EDI装置所处理的总水量的多少来看,像电子行业这种对水质要求高的用户,只占20% 左右;而对水质要求不高如发电行业作为锅炉补充水来说,要占60% 以上;对其它用户,它们对水质要求也不高,大致与发电行业相仿,也占20%。因此从满足大多数的80% 用户来考虑,只需EDI装置出水在5 MΩ·cm以上就可以了。
国产的EDI装置,可能由于制造技术和材料方面的原因,也可能由于用户对EDI技术不熟悉或其他方面的种种原因,运行中的EDI装置出水从15 MΩ·cm以上逐渐下降,直到出水不能满足用户要求,不能长期稳定在10 MΩ·cm,以上。针对国内离子交换膜的性能不如国外,对EDI工艺的掌握不如国外,以及对其他一些因素的考虑,提出新型结构的EDI装置出水电阻率以稳定在10 MΩ.cm为宜:稳定在10 MΩ·cm为优质品,稳定在5 MΩ·cm为合格品。采用这样的定位就可以满足80% 绝大多数用户的需求。 EDI装置是应用在反渗透系统之后,取代传统的混合离子交换技术(MB-DI)生产稳定的去离子水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:
1、占地空间小,省略了混床和再生装置;
2.产水连续稳定,出水质量高,而混床在树脂临近失效时水质会变差;
EDI装置是一个连续净水过程,因此其产品水水质稳定,电阻率一般为15MΩ·cm,最高可达18MΩ·cm,达到超纯水的指标。混床离子交换设施的净水过程是间断式的,在刚刚被再生后,其产品水水质较高,而在下次再生之前,其产品水水质较差。
3.运行费用低,再生只耗电,不用酸碱,节省材料费用;
EDI装置运行费用包括电耗、水耗、药剂费及设备折旧等费用,省去了酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用。
在电耗方面,EDI装置约0.5kWh/t水,混床工艺约0.35kWh/t水,电耗的成本在电厂来说是比较经济的,可以用厂用电的价格核算。
在水耗方面,EDI装置产水率高,不用再生用水,因此在此方面运行费用低于混床。
至于药剂费和设备折旧费两者相差不大。
总的来说,在运行费用中,EDI装置吨水运行成本在2.4元左右,常规混床吨水运行成本在2.7元左右,高于EDI装置。因此,EDI装置多投资的费用在几年内完全可以回收。
4.环保效益显著,增加了操作的安全性;
EDI属于环保型技术,离子交换树脂不需酸、碱化学再生,节约大量酸、碱和清洗用水,大大降低了劳动强度。更重要的是无废酸、废碱液排放,属于非化学式的水处理系统,它无需酸、碱的贮存、处理及无废水的排放,因而它对新用户具有特别的吸引力。
三、技术性能
EDI组件运行结果取决于各种各样的运行条件。以下是保证EDI正常运行的最低条件。为了使系统运行效果更佳,系统设计时应适当提高这些条件。
EDI进水指标
为防止装置出现污堵,减少其运行寿命,EDI对进水水质有一定的要求,一般采用RO的渗透水作为进水。