摘要：水工業(yè)設(shè)備自身研制的重點(diǎn)，包括有欄污機(jī)械設(shè)備、除砂及刮泥設(shè)備、曝氣及攪拌設(shè)備、投藥及消毒設(shè)備、濃縮及脫水設(shè)備、氧化脫鹽設(shè)備等。近年來又增加了膜處理設(shè)備、沼氣利用設(shè)備、序批法潷水設(shè)備、污泥后處置設(shè)備及固體廢棄物處理設(shè)備等。我國(guó)的環(huán)保治理、水工業(yè)處于快速發(fā)展的形勢(shì)與機(jī)遇，出于對(duì)高效設(shè)備的需求并同時(shí)又受到資金的限制，在原有水工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，研制國(guó)內(nèi)高水平的水工業(yè)設(shè)備成為當(dāng)務(wù)之急。如何利用這個(gè)契機(jī)將我國(guó)水工業(yè)設(shè)備的水平提高到新的高度，這將是給水排水研究者，水工業(yè)設(shè)備工作者和企業(yè)制造商所面臨的新機(jī)遇和新問題。 關(guān)鍵詞：水工業(yè)機(jī)械設(shè)備 總體狀況 發(fā)展 　　 一、 前 言 經(jīng)過近50年的發(fā)展，我國(guó)水工業(yè)設(shè)備學(xué)科已逐漸走向完善。水工業(yè)機(jī)械設(shè)備有通用機(jī)械設(shè)備和專用機(jī)械設(shè)備兩大類，通用機(jī)械設(shè)備主要有泵類、閥類、風(fēng)機(jī)類，專用機(jī)械設(shè)備是水工業(yè)設(shè)備自身研制的重點(diǎn)，包括有欄污機(jī)械設(shè)備、除砂及刮泥設(shè)備、曝氣及攪拌設(shè)備、投藥及消毒設(shè)備、濃縮及脫水設(shè)備、氧化脫鹽設(shè)備等。近年來又增加了膜處理設(shè)備、沼氣利用設(shè)備、序批法潷水設(shè)備、污泥后處置設(shè)備及固體廢棄物處理設(shè)備等。 　　 近二十年來，通過借、貸款項(xiàng)目一些水廠、污水處理廠較多出現(xiàn)了不同國(guó)別的一些構(gòu)造新穎、結(jié)構(gòu)輕巧、節(jié)能低耗的新型先進(jìn)設(shè)備，使水工業(yè)設(shè)備行業(yè)的制造和研究者注意到它除了設(shè)備本身的機(jī)械功能齊全、運(yùn)行可靠之外，還能充分符合新工藝的開發(fā)，滿足工藝高水準(zhǔn)的要求，并能改變?cè)に囍幸恍┻吔鐥l件的限制。這些設(shè)備不僅從運(yùn)動(dòng)機(jī)理及機(jī)械結(jié)構(gòu)上較同類設(shè)備有了一些質(zhì)的變化，而且在一定意義上給工藝的創(chuàng)新與變革提供了可能和保證。 　　 在世紀(jì)之交，我國(guó)的環(huán)保治理、水工業(yè)處于快速發(fā)展的形勢(shì)與機(jī)遇，出于對(duì)高效設(shè)備的需求并同時(shí)又受到資金的限制，在原有水工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，研制國(guó)內(nèi)高水平的水工業(yè)設(shè)備成為當(dāng)務(wù)之急。如何利用這個(gè)契機(jī)將我國(guó)水工業(yè)設(shè)備的水平提高到新的高度，這將是給水排水研究者，水工業(yè)設(shè)備工作者和企業(yè)制造商所面臨的新機(jī)遇和新問題。 　　 但是，也要清楚地看到，我們目前的水工業(yè)設(shè)備與國(guó)外的差距大于水工藝與國(guó)外的差距；水工業(yè)專用設(shè)備的理論研究和制造與國(guó)外的差距又大于通用設(shè)備與國(guó)外的差距，這將是我國(guó)水工業(yè)產(chǎn)業(yè)工作者們擔(dān)負(fù)的重任。所以要提高我國(guó)水工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的水平，關(guān)鍵是抓好水工業(yè)設(shè)備，特別是高水平的水工業(yè)專用機(jī)械設(shè)備，這是我國(guó)水工業(yè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。 　　 二、國(guó)外水工業(yè)機(jī)械設(shè)備發(fā)展的規(guī)律及特點(diǎn) 　　 （一）國(guó)外水工業(yè)設(shè)備發(fā)展的規(guī)律與現(xiàn)狀 六十年代末以前，世界各國(guó)的給排水工程建設(shè)的重點(diǎn)均放在城市供水，因此給排水機(jī)械設(shè)備的發(fā)展則以大型的城市給水工程及分散式的小型工業(yè)廢水處理為主，給排水機(jī)械設(shè)備以通用設(shè)備為主。由于對(duì)水質(zhì)的要求也不是非常之高，儀器儀表也比較簡(jiǎn)單。進(jìn)入七十年代初期，為了適應(yīng)工業(yè)化的發(fā)展和人民生活水平的提高，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的供水普及率已相繼達(dá)到85～95%，人均生活用水量超過了200-300升/人·日。工業(yè)化的飛速發(fā)展，用水量的與日劇增，同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的水質(zhì)污染問題，它直接威脅到人民的生命健康和人類的發(fā)展生存。鑒于世界范圍內(nèi)環(huán)境污染問題已成為全球性的戰(zhàn)略發(fā)展問題，引起了各國(guó)政符和人民的普遍關(guān)注。許多國(guó)家，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)環(huán)境保護(hù)采取了一系列的重大措施，諸如建立環(huán)境保護(hù)管理機(jī)構(gòu)、研究制定本國(guó)的，及至全球性的環(huán)境保護(hù)發(fā)展對(duì)策，制定法律、法規(guī)等，迫使政府及私人企業(yè)拿出一定的資金用以解決日益惡化的環(huán)境公害問題。給排水工程建設(shè)的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向城市污水集中處理的方向發(fā)展，其規(guī)劃也越來越大，技術(shù)要求也越來越高，由此環(huán)保工業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，水處理機(jī)械、儀器儀表作為環(huán)保設(shè)備的一大類，也得到了迅速地發(fā)展，自成體系，形成了專業(yè)化的生產(chǎn)體系。 七十年代初期，水質(zhì)凈化工藝以機(jī)械化為主，因此給排水機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平要求不高，以人工操作運(yùn)行管理為主。隨著人們知識(shí)的擴(kuò)大，有關(guān)水質(zhì)對(duì)人類及工業(yè)生產(chǎn)的影響不斷加深理解，以及能源危機(jī)和降低能耗、節(jié)省運(yùn)行管理費(fèi)用的要求，不可能獲得出水水質(zhì)高而成本又低的統(tǒng)一效果。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，也使得自動(dòng)化的技術(shù)介入到發(fā)達(dá)國(guó)家的水處理工藝之中，自動(dòng)化的前提是建立在機(jī)械并儀表自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，因此，這又推動(dòng)了給排水機(jī)械設(shè)備、儀器儀表的技術(shù)發(fā)展。 八十年代初期，環(huán)保工業(yè)得以飛速發(fā)展，規(guī)模也越來越大，年產(chǎn)值的遞增率也較其它機(jī)械加工制造行業(yè)快的多。例如：美國(guó)有600多家公司，大約有700000余人員從事環(huán)境保護(hù)工業(yè)，年產(chǎn)值平均遞增20％，比一般其他機(jī)械加工制造業(yè)快一倍多；日本有700～1000家，近30000人；西德有800多家公司；僅有800萬人口的瑞典，也有一百多家環(huán)保企業(yè)。 　　 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的從事給排水機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)可分為以下幾種類型： 1、國(guó)際性跨國(guó)大公司：如英國(guó)的巴華特水處理集團(tuán)，美國(guó)的道爾一奧立佛公司，法國(guó)的德格雷蒙公司，瑞典的愛梯梯飛力公司、荷蘭的ＤＨＶ公司，日本的荏原公司等等，它們歷史悠久，實(shí)力雄厚，擁有眾多的專利，既能承包設(shè)計(jì)制造，又能提供全套的給排水處理設(shè)備。 2、大型國(guó)際壟斷企業(yè)的水處理設(shè)備制造子公司或分部。如西德的克魯格公司、泊沙灣公司和曼納斯曼公司，美國(guó)的愛米可公司、西屋電氣公司和道氏化學(xué)公司；日本的石川島播磨、三菱重工、月島、日立、久保田等，均可隨同成套石油、化工、礦山、冶煉、造船等設(shè)備附帶供應(yīng)環(huán)保設(shè)備、也可單獨(dú)供應(yīng)成套設(shè)備，但這些公司以供應(yīng)污水處理的成套設(shè)備為主。 3、大量的中、小型企業(yè)。它們之中的英國(guó)的西蒙—哈特利公司，西德的里茨公司，ＥＭＵ公司，ＫＳＢ公司，琥珀公司，日本的栗田，水道機(jī)工公司，芬蘭諾龐公司等，它們以生產(chǎn)單一的名牌產(chǎn)品為主，亦可通過與其他公司的相互協(xié)作提供成套設(shè)備。這些公司專業(yè)性強(qiáng)，技術(shù)先進(jìn)，做生意機(jī)動(dòng)靈活，也是一些有競(jìng)爭(zhēng)能力的企業(yè)。 國(guó)外生產(chǎn)水處理機(jī)械設(shè)備的企業(yè)，大都擁有相當(dāng)水平的研究、設(shè)計(jì)開發(fā)，安裝和監(jiān)測(cè)的技術(shù)力量，注重產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使得設(shè)備性能不斷得到改進(jìn)和更新，不時(shí)推出新型設(shè)備。 水處理儀器儀表的生產(chǎn)大多仍是由一些老牌的生產(chǎn)工業(yè)儀器儀表企業(yè)生產(chǎn)制造，如日本的橫河—北辰，英國(guó)的肯特公司，西德的西門子公司等。 　　 從發(fā)達(dá)國(guó)家的水處理機(jī)械設(shè)備、儀器儀表的發(fā)展過程來看，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)加強(qiáng)，對(duì)水質(zhì)的要求越來越高，因此水處理工藝趨于向大型化、復(fù)雜化的方向發(fā)展。但就水處理機(jī)械本體而言，則朝著高效、節(jié)能、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性好，操作運(yùn)轉(zhuǎn)靈活可靠，機(jī)電一體化的方向發(fā)展，并將高技術(shù)（如程序控制剛性反饋調(diào)節(jié)，微機(jī)管理等）也滲入到水處理機(jī)械制造及運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中。水處理儀器儀表不僅包括了各種各樣的檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、顯示、調(diào)節(jié)、執(zhí)行等傳統(tǒng)部件。使水工業(yè)機(jī)械及儀表控制能達(dá)到了轉(zhuǎn)換程序控制、聯(lián)鎖保護(hù)、自動(dòng)沖洗、信息轉(zhuǎn)輸、遙測(cè)遙控、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)控制以及自尋故障診斷，耐用性以及適應(yīng)自動(dòng)化控制的需要。由于目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的自來水普及率和污水處理的普及率將近飽和狀態(tài)，在本國(guó)的市場(chǎng)越來越窄，一些水處理機(jī)械設(shè)備，儀器儀表制造商們逐步將市場(chǎng)轉(zhuǎn)向了第三世界國(guó)家。 　　 （二）國(guó)外給排水機(jī)械、儀器儀表的發(fā)展特點(diǎn) 從世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的給排水機(jī)械設(shè)備，儀器儀表的發(fā)展過程中可以清楚地體察到，水處理機(jī)械儀表工業(yè)的發(fā)展與各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)保政策息息相關(guān)，其技術(shù)水平的高低，受到基礎(chǔ)工業(yè)水平以及強(qiáng)烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的影響，下面將試從政策、管理體制、投資、基礎(chǔ)工業(yè)水平等側(cè)面剖析國(guó)外給排水機(jī)械設(shè)備，儀器儀表的發(fā)展特點(diǎn)及其影響因素。 1、水處理機(jī)械的發(fā)展與各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)密切相關(guān) 六十年代工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對(duì)環(huán)境保護(hù)的忽視，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，同時(shí)由于環(huán)境污染也造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)西德經(jīng)濟(jì)合作的發(fā)展組織（OECD）推算，由于環(huán)境污染所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的3-5%，進(jìn)入七十年代，出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)大蕭條，使過快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度放慢，但吸取了歷史教訓(xùn)，逐步加強(qiáng)了對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，認(rèn)識(shí)到對(duì)環(huán)保工業(yè)的投入也是一種低投入高產(chǎn)出，發(fā)展經(jīng)濟(jì)的手段之一。如1969-1974年是日本經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展時(shí)期，又是加強(qiáng)環(huán)保法制的時(shí)期，該時(shí)期環(huán)保工業(yè)獲得了驚人的發(fā)展，其制造企業(yè)超過一千家。1973年底，世界性的石油危機(jī)爆發(fā)后，日本經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)入中低速發(fā)展時(shí)期，環(huán)保政策的重點(diǎn)也由工業(yè)三廢治理轉(zhuǎn)向生活環(huán)境的整頓。相反處理城市污水、糞尿、城市垃圾等改善生活環(huán)境的環(huán)保設(shè)備的訂購數(shù)量迅速上升，所以相當(dāng)一部分生產(chǎn)企業(yè)陸緯轉(zhuǎn)產(chǎn)，日本日立造船公司從事環(huán)保設(shè)備產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展就是一個(gè)寫照。 2、建立統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)，采取強(qiáng)有力地促進(jìn)和監(jiān)督措施是水處理機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的可靠保障。 日本起初，由于環(huán)保設(shè)備的生產(chǎn)曾發(fā)生過產(chǎn)品的性能低劣，粗制濫造等一系列問題，嚴(yán)重的影響了環(huán)保設(shè)施的功能。為此他們先后成立了“產(chǎn)業(yè)公害部會(huì)”和“公害防治裝置必須遵守排放量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行委員會(huì)”，積極地開展了各項(xiàng)活動(dòng)。對(duì)研制新產(chǎn)品制定統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢查標(biāo)準(zhǔn)、事前進(jìn)行可行性研究、提供無息貸款予以經(jīng)濟(jì)上的支持，在通產(chǎn)省內(nèi)設(shè)立專門的檢查驗(yàn)收機(jī)構(gòu)，建立優(yōu)質(zhì)裝置、設(shè)備的表彰制度等。因此七十年代，在各個(gè)領(lǐng)域里不斷地研制出急用而立即見效的多種先進(jìn)技術(shù)和裝置。在積極進(jìn)行多種設(shè)施建設(shè)的同時(shí)，對(duì)處理工藝流程和機(jī)構(gòu)設(shè)備亦進(jìn)行了無二次污染的改造等。 1970年美國(guó)成立了環(huán)境保護(hù)署（EPA），作為專門負(fù)責(zé)環(huán)境事務(wù)的政策機(jī)構(gòu)。1974年，EPA針對(duì)用于污水處理廠的自動(dòng)化運(yùn)行管理的機(jī)械設(shè)備和儀器儀表在使用過程中暴露的許多問題影響自動(dòng)化系統(tǒng)在污水處理廠的實(shí)施，于是在美國(guó)克雷姆遜大學(xué)組織召開一個(gè)專家會(huì)議，專門商討污水處理系統(tǒng)自動(dòng)化所必須研究解決的問題，會(huì)上專家們一致認(rèn)為“設(shè)備的可靠性和傳感檢測(cè)儀表的不過關(guān)是問題的關(guān)鍵”。1975年EPA又成立了一個(gè)臨時(shí)委員會(huì)以進(jìn)一步調(diào)查儀器儀表在自動(dòng)化領(lǐng)域里存在的問題。在此工作的基礎(chǔ)上，經(jīng)過各方調(diào)查研究，為更好地協(xié)調(diào)用戶與制造商之間的法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面可能出現(xiàn)的問題，最終由美國(guó)環(huán)境保護(hù)署和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局聯(lián)合設(shè)置了一個(gè)辦事機(jī)構(gòu)，制訂用于污水處理的幾種在線儀器儀表的性能、技術(shù)規(guī)定和試驗(yàn)方法，并頒布質(zhì)量合格審定證書。對(duì)指導(dǎo)和促進(jìn)水處理機(jī)械設(shè)備、儀器儀表的發(fā)展起到了積極的作用。 　　 3、環(huán)境建設(shè)投資的傾斜，是推動(dòng)水工業(yè)設(shè)備發(fā)展的經(jīng)濟(jì)杠桿。 從發(fā)展工業(yè)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)的經(jīng)濟(jì)利蔽中可清醒地認(rèn)識(shí)到，用于環(huán)境保護(hù)的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)的比由于環(huán)境污染所造成的經(jīng)濟(jì)損失少得多，在某種意義上可以認(rèn)為具有適當(dāng)補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)損失的優(yōu)點(diǎn)。于是許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視環(huán)境建設(shè)的投資，采取一些投資傾斜政策。給排水工程設(shè)施的投資在城市基礎(chǔ)設(shè)施投資和環(huán)境保護(hù)建設(shè)投資中占有較大的比例。例如法國(guó)在1978年、1979年兩年政策用于水污染防治的基建投資分別占全年環(huán)保基建投資的35.8%和35.7%。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用于大氣、噪聲、廢渣和毒物等其他各項(xiàng)污染控制費(fèi)用。 西歐專家們認(rèn)為，投入到防止環(huán)境污染的資金比不對(duì)自然進(jìn)行保護(hù)造成的損失要少50％。1976-1980年間用于防止污染設(shè)備和措施的國(guó)家投資是前五年的兩倍，此間的空氣污染減少15％，污水減少28％。 環(huán)境建設(shè)及城市基礎(chǔ)設(shè)施的投資傾斜政策，作為一種經(jīng)濟(jì)杠桿，有力地推動(dòng)水工業(yè)設(shè)備的發(fā)展，西德從1971年起環(huán)保投資1200億馬克，占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值1.1%，有800多家環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，營(yíng)業(yè)額達(dá)210億馬克，占投資額的17.5%。 　　 4、水質(zhì)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，有效地控制水環(huán)境污染，使水處理設(shè)備和儀器儀表不得不向多品種、多元化和縱深發(fā)展，推動(dòng)了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、配套化。 七十年代初，美國(guó)除了一些管理州際聯(lián)運(yùn)的供排水條例外，沒有一個(gè)統(tǒng)一的可實(shí)施的國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)州雖制定了自己的標(biāo)準(zhǔn)，但在范圍與嚴(yán)密性等方面各州間差異較大。對(duì)水體的污染控制也難以實(shí)施。于是1972年由美國(guó)環(huán)保暑負(fù)責(zé)起草了“清潔水法（ＣＷＡ），在此法通過后的十年中，美國(guó)政策上為達(dá)到這些目標(biāo)花費(fèi)了將近420億美元。EPA按照安全飲用水法又頒發(fā)了“全國(guó)水暫行標(biāo)準(zhǔn)”提出了一級(jí)指標(biāo)（有害健康物質(zhì)）30項(xiàng)，二級(jí)指標(biāo)（表觀指標(biāo)）13項(xiàng)。1986年對(duì)安全飲用水做了進(jìn)一步的修改，并將一級(jí)水質(zhì)指標(biāo)由原來的30項(xiàng)提高到83項(xiàng)，并對(duì)于管理關(guān)鍵性的污染物規(guī)定了強(qiáng)制性的截止期限等。這些水質(zhì)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，拓寬了水處理機(jī)械、儀器儀表的發(fā)展目標(biāo)，導(dǎo)致了供水、環(huán)保和制造企業(yè)為達(dá)到兩法標(biāo)準(zhǔn)的要求不得不去努力開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，促進(jìn)了產(chǎn)呂的多品種、多元化、產(chǎn)品的三化的主體結(jié)構(gòu)發(fā)展，同時(shí)也使水處理裝置的生產(chǎn)銷售額猛增。 歐州的情況亦如此。歐洲共同體獨(dú)立制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，并以指令形式于1980年公布。按照建立歐共體的條約條款，所有成員國(guó)——比利時(shí)、丹麥、法國(guó)、西德、希臘、愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、葡萄牙、西班牙與英國(guó)，都必須采取措施保證飲用水質(zhì)，于５年內(nèi)即到1985年7月止達(dá)到指令規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)涉及到感官指標(biāo)（42項(xiàng)）、物理化學(xué)指標(biāo)（10項(xiàng)），人體不宜過量攝入的指標(biāo)（18項(xiàng)）及毒性指標(biāo)（11項(xiàng)），這些細(xì)部指標(biāo)的確定。帶動(dòng)了水處理機(jī)械，儀器儀表技術(shù)向縱深發(fā)展。 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，提高對(duì)出水水質(zhì)的要求，也增加了工藝處理的復(fù)雜性和可靠性。以往的憑經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行管理已不能適應(yīng)工藝操作的復(fù)雜性。不得不靠自動(dòng)監(jiān)測(cè)、程序控制來解決水處理工藝動(dòng)態(tài)運(yùn)行的特點(diǎn)，提出了自動(dòng)化的必要性。引入自動(dòng)化、微機(jī)控制運(yùn)行管理解決水處理工藝的復(fù)雜性，遇到的問題便是提高機(jī)械化和儀表化的水平。儀表相當(dāng)于操作人員的眼睛，機(jī)械等同于操作人員之手腳，微機(jī)猶如人腦。這些技術(shù)難點(diǎn)突破，是一個(gè)系統(tǒng)工程。七十年代中期，發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面花費(fèi)了很大的功夫，取得了突破性進(jìn)展。機(jī)械化、儀表化到最終的自動(dòng)化、使水處理機(jī)械設(shè)備、儀器儀表的系統(tǒng)性、配套性、標(biāo)準(zhǔn)化上升了一個(gè)大臺(tái)階，帶來了水處理工藝技術(shù)水平的飛躍。雖然水處理工藝自動(dòng)化加大了工程建設(shè)的投資，但帶來了總體上的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 　　 5、國(guó)外基礎(chǔ)工業(yè)水平是水工業(yè)設(shè)備發(fā)展的基礎(chǔ)和柱石 基礎(chǔ)工業(yè)水平的高低反映到給排水機(jī)械、儀器儀表制造加工過程中，主要是材料的選用，制造加工工藝；反映到產(chǎn)品性能方面，主要是產(chǎn)品精度、可靠性、耐久性、節(jié)能、高效；反映到處理工藝方面，是控制準(zhǔn)確、反饋調(diào)節(jié)，使水處理工藝過程自動(dòng)化成為可能。這些方面的集合，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)水平的高低。 僅從水處理機(jī)械設(shè)備制造的選材便能予以說明。水處理機(jī)械的運(yùn)行工況，環(huán)境條件都比較惡劣，腐蝕性強(qiáng)，溫度，濕度的變化較大，因此材料的選擇幾乎是決定設(shè)備的質(zhì)量好壞的前題。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家由于工業(yè)水平高，選材一般以不銹鋼和合金鋼為主。既使在一些非轉(zhuǎn)動(dòng)部件上采用一些普通碳鋼也都經(jīng)過了嚴(yán)格除砂防腐措施。材料的選擇大大地提高了產(chǎn)品耐用性能和可靠性，保證了產(chǎn)品的使用功能。 　　 6、強(qiáng)烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，注重企業(yè)的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造能力，是發(fā)展的動(dòng)力。 國(guó)外水處理設(shè)備制造企業(yè)的突出特點(diǎn)一般是集科研、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝為一體。從產(chǎn)品成套供應(yīng)，工程總承包“交鑰匙”投產(chǎn)，注重銷后服務(wù)，注重企業(yè)信譽(yù)。組織體制精焊靈活、信息反饋迅速、快速、適應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需要。 　　 三、國(guó)內(nèi)水工業(yè)專用機(jī)械設(shè)備發(fā)展的現(xiàn)狀及分類 　　 （一）水工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的一般性狀況 1、通用機(jī)械設(shè)備 我國(guó)水處理設(shè)備的生產(chǎn)雖然已初具規(guī)模，但是與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍存在著很大的差距，與我國(guó)水處理工藝技術(shù)發(fā)展的要求很不適應(yīng)。 ① 水處理用風(fēng)機(jī)：主要有離心鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩種，國(guó)內(nèi)離心風(fēng)機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)已取得很大的進(jìn)展，開發(fā)新型高速離心風(fēng)機(jī)，采用了先進(jìn)的三元流葉輪、可調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)口導(dǎo)葉，具有高效節(jié)能、流量可調(diào)節(jié)范圍大、結(jié)構(gòu)較緊湊、噪聲偏低、可靠性高的特點(diǎn)。今后需繼續(xù)開發(fā)高效節(jié)能水處理專用風(fēng)機(jī)，在完善型普系列、提高自動(dòng)化水平、降低噪音、降低成本等方面下功夫，特別應(yīng)注重適應(yīng)于變工況運(yùn)行的，適用中小型污水廠用的風(fēng)機(jī)，發(fā)揮其價(jià)格低廉、維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。 羅茨風(fēng)機(jī)在水工業(yè)領(lǐng)域已有很長(zhǎng)的應(yīng)用歷史，在過去的一段時(shí)間內(nèi)，因其噪音大、升壓低缺少水處理適用的規(guī)格等原因而使用率下降。自八十年代末開始我國(guó)對(duì)原有羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行了重大技術(shù)改造，1993年由機(jī)械部組織的系列羅茨風(fēng)機(jī)聯(lián)合設(shè)計(jì)圓滿完成，其結(jié)構(gòu)先進(jìn)，三化程度高，基本達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，特別是三葉、低噪音羅茨風(fēng)機(jī)的研制成功?？梢詽M足水工業(yè)用風(fēng)機(jī)的技術(shù)要求。 國(guó)產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)今后尚需在降低噪音、提高效率、改善鑄造工藝、提高零件加工精度等方面努力縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。 ② 水處理用閥門：主要包括蝶閥、閘閥、止回閥和閥門電動(dòng)裝置等。閥門是水工業(yè)中使用數(shù)量大的一種設(shè)備，雖不十分復(fù)雜，但跑、冒、滴、漏現(xiàn)象在國(guó)產(chǎn)閥門中經(jīng)常出現(xiàn)。多年來是水廠、污水廠運(yùn)行和管理的老大難問題。為了改進(jìn)國(guó)產(chǎn)閥門的技術(shù)性能，提高質(zhì)量，從八十年代開始組織骨干企業(yè)先后引進(jìn)了國(guó)外同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝等先進(jìn)技術(shù)和加工設(shè)備，取得了較大進(jìn)展。目前骨干企業(yè)已能按ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、DIN德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、AWWA美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等設(shè)計(jì)制造各種閥門，部分廠家的產(chǎn)品達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。雖然國(guó)內(nèi)閥門行業(yè)的整體水平有了較大的提高，但普遍存在著外觀質(zhì)量差距較大的問題，今后在改善鑄造工藝方面仍需加強(qiáng)技術(shù)改造。同時(shí)他需要注重對(duì)國(guó)際先進(jìn)閘閥產(chǎn)品的引進(jìn)消化吸收，改進(jìn)國(guó)產(chǎn)閘閥材料消耗大，動(dòng)作欠靈活等缺陷，以趕上國(guó)際先進(jìn)水平。 ③ 水處理用水泵：主要包括單級(jí)單吸、單級(jí)雙吸、污水泵、螺桿泵、深井泵、無堵塞泵等。污水泵是污水廠關(guān)鍵設(shè)備之一，八十年代開始引進(jìn)西德里茨公司技術(shù)生產(chǎn)潛水污水泵，引進(jìn)KSB公司技術(shù)生產(chǎn)臥式和立式污水泵。以后，又連續(xù)開發(fā)生產(chǎn)的潛水離心泵、潛水軸流泵、潛水混流泵等，目前的使用量大。 國(guó)產(chǎn)的各型水泵，具備了較先進(jìn)水平，可以基本滿足我國(guó)水工業(yè)的需要，但針對(duì)水工業(yè)的特點(diǎn)還應(yīng)開發(fā)和提高水泵的效率和制造水平，如低揚(yáng)程太流量的潛水污水泵、耐腐蝕深井泵、大功率潛水泵等等。針對(duì)國(guó)內(nèi)水泵產(chǎn)品普遍外觀質(zhì)量差的問題，應(yīng)注重改進(jìn)鑄造工藝、提高鑄件質(zhì)量，改進(jìn)外表面處理技術(shù)。針對(duì)首次無故障時(shí)間短的問題，提高整體制造精度、針對(duì)泄漏量大的問題，改進(jìn)密封條件。 　　 2、專用機(jī)械設(shè)備 水處理專用機(jī)械設(shè)備包括攔污機(jī)械、除砂及刮泥機(jī)械、曝氣及攪拌設(shè)備、濃縮脫水設(shè)備、加藥消毒設(shè)備、沼氣利用設(shè)備、氧化脫鹽設(shè)備、污泥后處置設(shè)備等。 ① 攔污設(shè)備：主要是格柵清污機(jī)及附屬裝置。國(guó)產(chǎn)攔污設(shè)備經(jīng)過十幾年的不斷開發(fā)，形成了型式多樣、規(guī)格繁多的局面，大致歸納為如下幾種類型：一種是大型取水構(gòu)筑物如電廠取水口使用的大型格柵，清污方式有鏈傳動(dòng)齒耙式、移動(dòng)式和旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)式，多為仿造西歐、蘇聯(lián)和日本等國(guó)產(chǎn)品。另一種是用于城市水廠的中等規(guī)格的格柵，清污方式有鏈條齒耙、鋼絲繩齒耙、伸縮臂式、移動(dòng)式等。再一種類型為細(xì)格柵，有吸收日本產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)和弧型細(xì)格柵、直型細(xì)格柵階梯格柵、筒式格柵等。 國(guó)產(chǎn)的攔污設(shè)備近幾年有了很大的改進(jìn)，在使用材質(zhì)上用有不銹鋼的鏈條和柵條，延長(zhǎng)了使用壽命；在清污傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中普遍增加了安全保護(hù)措施，過扭矩的保護(hù)已從單純扭矩安全銷的方式發(fā)展到使用液壓控制保護(hù)裝置機(jī)械過扭及電子控制裝置；移動(dòng)式清污機(jī)定位精度有了較大提高。 今后需要進(jìn)一步作好攔污設(shè)備的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化工作，進(jìn)一步改善產(chǎn)品的防腐蝕性能，增加設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和提高設(shè)備的自動(dòng)化水平，降低電耗等等。攔污設(shè)備中應(yīng)注重附屬柵渣輸送、打包等設(shè)備的開發(fā)工作和格柵井臭氣防治的技術(shù)及裝備，減少二次污染，改善污水廠的環(huán)境。 ② 排泥排砂機(jī)械設(shè)備：是保證污水廠各種沉淀構(gòu)筑物正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)型式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式隨不同池型而異。經(jīng)過國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐的積累以及生產(chǎn)企業(yè)的不斷改進(jìn)，按池型分為圓型和矩型兩大類，按排泥方式分為刮泥機(jī)和吸泥機(jī)兩種。圓型池按傳動(dòng)方式有中心傳動(dòng)和周邊傳動(dòng)的區(qū)別，矩型池有桁架式和鏈條傳動(dòng)、鋼絲繩傳動(dòng)的不同?？傊?，國(guó)產(chǎn)的刮吸泥機(jī)隨著處理工藝的發(fā)展，產(chǎn)生了多種結(jié)構(gòu)、多種排泥方式的一系列產(chǎn)品，基本能滿足工藝的需要。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在一定的差距，主要體現(xiàn)在：材料消耗大、笨重；耐腐蝕性能差；動(dòng)力消耗高；自動(dòng)化程度低；系列化標(biāo)準(zhǔn)化程度底。今后應(yīng)瞄準(zhǔn)國(guó)外先進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，注意開發(fā)推廣中心傳動(dòng)輕型排泥設(shè)備，研究排泥阻力和桁架剛性的計(jì)算問題，試驗(yàn)采用輕質(zhì)合金材料，開發(fā)矩型池用尼龍鏈條傳動(dòng)的循環(huán)刮板式排泥機(jī)械。在排砂機(jī)械中推廣旋流出砂機(jī)械及配套裝置。 ③ 污泥處理設(shè)備：主要是水廠污水廠污泥的脫水機(jī)械。國(guó)內(nèi)在近十年左右時(shí)間里帶式污泥脫水機(jī)的開發(fā)工作取得很大進(jìn)展，其主要技術(shù)性能和使用性能已接近國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，在濾帶糾偏裝置的開發(fā)中有的使用了光電子技術(shù)和液壓技術(shù)，具備了自己的特色。但國(guó)產(chǎn)濾帶質(zhì)量與國(guó)外尚有一定差距，在使用防腐材質(zhì)方面因價(jià)格限制還不理想，導(dǎo)致使用故障率較高，同時(shí)要改進(jìn)外觀設(shè)計(jì)和設(shè)備表面處理工藝。 板框式壓濾機(jī)因動(dòng)力消耗大，產(chǎn)量低在水廠中逐漸已不采用，在工業(yè)污水處理中使用量仍較大，目前已有塑料板框，預(yù)加壓脫水等新技術(shù)推廣使用。 當(dāng)前國(guó)際上開發(fā)并推廣應(yīng)用離心式污泥脫水機(jī)，因其占地面積小、產(chǎn)率高、自動(dòng)化程序高，在處理廠使用比例逐漸擴(kuò)大。近年來也發(fā)展了傳統(tǒng)的帶式濾機(jī)與機(jī)械濃縮設(shè)備聯(lián)合使用，而取消重力式濃給池的新工藝。此項(xiàng)開發(fā)研制目前取得很大進(jìn)展，一些離心濃縮及脫水設(shè)備正在國(guó)內(nèi)積極開發(fā)和使用。 ④ 沼氣利用設(shè)備：包括沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)、沼氣鍋爐、沼氣凈化脫硫設(shè)備、余熱鍋爐等等，是回收污水廠的生物能源、減少污水處理能耗、降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的關(guān)鍵裝備。在此方面我國(guó)進(jìn)行的研究開發(fā)不多，也較少有專門的生產(chǎn)企業(yè)，當(dāng)前使用的設(shè)備基本依賴進(jìn)口，是水工業(yè)設(shè)備中的薄弱環(huán)節(jié)之一。 ⑤ 加藥、消毒設(shè)備：是保證處理水質(zhì)衛(wèi)生指標(biāo)的關(guān)鍵裝備，特別在自來水廠更有其重要的意義。目前國(guó)產(chǎn)的加氯機(jī)、計(jì)量泵、臭氧發(fā)生器、次氯酸鈉發(fā)生器等，僅能滿足一般需要，其產(chǎn)品的檔次上與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距，國(guó)際上為了保證高質(zhì)飲用水開始使用大容量臭氧發(fā)生器和二氧化氯發(fā)生器，國(guó)內(nèi)尚屬空白。隨著水廠加藥自動(dòng)化的發(fā)展，可與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)的耐腐蝕隔膜式計(jì)量泵有待抓緊研究開發(fā)，國(guó)產(chǎn)加氯機(jī)也面臨積極開發(fā)成高水平的水工業(yè)產(chǎn)品的問題。 ⑥ 隨著中水回用，解決水資源問題，膜技術(shù)、膜設(shè)備應(yīng)用也越來越廣泛。電滲析、反滲透膜及相關(guān)機(jī)械裝置的發(fā)展迫在眉捷。 ⑦ 污泥后處置是末來幾年水處理設(shè)備增速快，需求量大的關(guān)鍵設(shè)備。其中輸送、翻轉(zhuǎn)、干燥、除臭機(jī)械及裝置是開發(fā)的重點(diǎn)。 　　 四、目前要重點(diǎn)開發(fā)的專用機(jī)械設(shè)備 　　 1、 SBR工藝的多種形式潷水機(jī)械。 ① 旋轉(zhuǎn)式潷水器； ② 虹吸式潷水器； ③ 套筒式潷水器； ④ 自力伐式潷水器； ⑤ 肘形浮箱式潷水器。 　　 2、階梯式及轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵機(jī)械及相連的螺旋輸送及壓榨裝置。 3、旋流式出砂機(jī)械及相配套的吸砂、洗砂、排砂裝置。 4、新型塑鋼及復(fù)合材料的水平轉(zhuǎn)刷及轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)械。 5、濃縮脫水的一體化機(jī)械： ①帶式濃縮與帶式脫水的一體化機(jī)。 ②帶式濃縮與離心脫水的一體化機(jī)。 ③轉(zhuǎn)鼓濃縮與帶式脫水的一體化機(jī)。 　　 6、大中型輕型結(jié)構(gòu)幅流式沉淀池中心及周邊傳動(dòng)刮泥及吸泥機(jī)。 7、膜加工設(shè)備及配套的一體化機(jī)械裝置。 8、污泥后處置的翻轉(zhuǎn)、干燥、發(fā)酵機(jī)械。