新中国第一台工业水处理设备是什么?电渗析与反渗透的开拓之路
一组数据记录显示,中国工业水处理市场在2025年将达到近4000亿元规模,而这一庞大产业的起点,竟始于海军研究所一台小型电渗析淡化器。
1914年,英国曼彻斯特劳伦斯污水试验站,世界上第一座采用活性污泥法的试验厂建成运行,标志着现代工业水处理技术的正式诞生。
近半个世纪后的1964年,新中国第一台小型电渗析淡化器在解放军海军医学科学研究所研制成功,开启了中国工业水处理的自主创新之路。
01 技术基石
工业水处理技术的发展史,实质上是人类与工业污染作斗争、寻求可持续发展的历史。工业革命带来的生产飞跃,也带来了前所未有的水污染挑战。
早期的工业废水直接排入河流湖泊,导致英国泰晤士河、德国莱茵河等多条重要水道变成“死河”,鱼类绝迹,臭气熏天。
工业文明的发展与水资源保护形成了尖锐矛盾,这一矛盾的激化直接催生了现代工业水处理技术的诞生。从简单的物理沉淀到复杂的生物化学处理,人类在解决工业水污染的道路上不断探索前行。
02 世界奠基
世界工业水处理技术的第一个里程碑诞生于1914年的英国曼彻斯特。劳伦斯污水试验站的研究人员Clark和Gage在这一年成功创建了世界上第一个活性污泥法试验厂。
这项技术的核心是通过曝气使微生物大量繁殖,形成活性污泥,利用这些微生物的代谢作用分解水中的有机污染物。
活性污泥法比传统的物理沉淀和生物滤池效率高出数倍,且占地面积更小。这一创新很快从试验厂推广到实际应用。
1916年,曼彻斯特西区污水处理厂成为第一个采用活性污泥法技术的大型处理设施,标志着现代工业水处理技术从试验走向规模化应用。
另一条技术路径出现在德国。1925年,Sartorius公司在德国哥廷根成立,成为世界上第一家商业化生产微孔滤膜的公司。
他们的技术基于硝酸纤维素材料,能够制造出孔径均匀的微孔滤膜,为工业水处理提供了全新的物理分离手段。这一创新特别适用于制药、食品饮料等对水质要求极高的行业。
03 中国探索
新中国建立初期,工业水处理几乎是一片空白。随着工业体系的建立和国防需求的出现,水处理技术的自主创新迫在眉睫。
1964年,解放军海军医学科学研究所成功研制出新中国第一台小型电渗析淡化器,主要用于制取高纯度的实验用水和特殊用途水。
电渗析技术利用离子交换膜在电场作用下的选择性透过原理,将水中的离子分离出来。这台设备的成功研制标志着我国膜分离技术进入实用化阶段。
为满足沿海岛屿驻军和西北干旱地区的淡水需求,1974年,中国科学院兰州冰川冻土沙漠研究所研制成功“登攀Ⅰ号”反渗透苦咸水淡化器。
这台设备完全采用国产材料,通过半透膜在压力作用下将苦咸水中的盐分与水分子分离,日产淡水可达数吨,解决了西北地区部分军民的生活用水问题。
电力工业的快速发展对工业水处理提出了更高要求。1973年,上海阀门厂的超临界直流锅炉配备了我国自主设计的给水除盐设备。
这套设备能够将普通自来水处理成高纯度的锅炉给水,保证超临界发电机组的安全运行,是我国电力工业水处理技术的重要突破。
04 技术深化
工业水处理技术的发展不仅体现在新技术路径的开拓,也体现在传统技术效率的提升和应用领域的拓展。
1975年,我国第一台静电水垢控制器研制成功。这种设备无需化学药剂,通过静电原理防止工业循环水系统结垢,特别适用于化工、钢铁等行业的大型循环冷却水系统。
1990年前后,清华大学、中国通用机械成套设备公司与武钢供水厂联合研制的大型高速过滤器通过技术鉴定。这套设备处理能力强大,能够替代进口设备满足大型钢铁企业的水处理需求。
时间进入21世纪,工业水处理技术更加多元化和集成化。随着环保法规的日益严格和“水十条”等政策的实施,工业水处理技术从单一的末端治理转向全过程控制。
工业水处理市场呈现出技术集成化、运营专业化、资源循环化的发展趋势,形成了包括预处理、深度处理和回用处理的全链条技术体系。
05 当代启示
从活性污泥法到现代膜技术,从单纯的污染治理到水资源循环利用,工业水处理技术的发展历程反映了人类对工业发展与环境保护关系的认知深化。
世界第一座活性污泥法试验厂诞生于1914年,而新中国第一台工业水处理设备出现在1964年,相差整整半个世纪。今天,中国的水处理技术已在部分领域达到世界先进水平。
这种跨越式发展得益于中国对水处理技术研发的持续投入和市场需求的有力拉动。当前,中国工业水处理行业正面临从“达标排放”向“循环利用”的转型升级,对技术创新提出了更高要求。
工业水处理技术的发展史证明,技术创新需要市场需求与科研投入的双重驱动,需要基础研究与工程应用的紧密结合。
如今的中国水处理企业已经走向全球,在“一带一路”沿线国家建设了数百个水处理项目。从膜生物反应器到零排放系统,中国自主知识产权的工业水处理技术,正在将当年西北苦咸水变甘泉的梦想,复制到全球更多缺水的土地。




