日前，由中冶华天水务技术研究院研发的水处理环保装备顺利获得了美国专利授权。据介绍，这是我国企业自主研发的“曝气装备”所取得的唯一国际专利，该项专利技术成功破解了“深层污水不能进行曝气充氧”这一世界性技术难题。

　　“美国专利”、“曝气装备唯一国际专利”、“世界性技术难题”——是不是很高大上的样子?今天我们就来看一下如此高逼格的水处理环保装备到底是什么样!

　　曝气充氧

　　近年来，在污水处理领域，生化处理技术日益受到重视，其中生物接触氧化法逐渐被广泛地用于城市污水和工业废水的处理之中，尤其是对一些工业废水，为了避免活性污泥的膨胀，便于处理厂站运行管理，采用生物接触氧化法效果较佳。

　　生物接触氧化法治理污水的关键步骤之一是保证池内有机物与微生物及溶解氧充分接触，从而保证污水池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的分解作用。目前，为达成此效果采用较多的是曝气充氧的技术手段。

　　曝气充氧是指强制加速向水体中传递氧气，使氧气、活性污泥和污染物三者充分混合，促使活性污泥处于悬浮状态，氧气从水相移到液相，从液相转移到活性污泥上，保证微生物有足够的氧进行物质代谢，从而达到良好的污水处理效果。

　　在曝气充氧技术中，曝气设备的好坏直接影响污水生化处理效果，而且对处理场占地、投资及运行费用均会产生较大影响。

　　近几十年来，曝气设备一直是各国共同关心的一个重要科研课题，尤其是八十年代后，对占污水处理场运行费用达60-80%的曝气设备的改进及新型设备的研制更成为各国急需解决的课题。

　　离心自吸混合式倒伞型曝气机

　　据了解，受曝气设备的技术制约，针对深层污水的治理，曝气充氧很难达到良好的效果。不过，此次中冶研发的这种曝气设备将使这一难题得到解决。

　　本次中冶华天获得国际专利的这项水处理环保装备名曰“离心自吸混合式倒伞型曝气机”，其创新点在于对水力构件进行了颠覆性的设计，实现了氧化沟表、中、底污水溶解氧均匀，不再存在充氧盲区，污水中的厌氧有机物得到充分有效的氧化，同时为耗氧菌种提供生命源。

　　中冶华天研发的这种水处理环保设备叶轮设有梳齿叶片、自吸气口、汲水管、水气固三相混合区，集整流、提升、吸气、混合、喷射、二次挟气混合等多功能于一体，大幅度提高了曝气充氧能力。

　　据介绍，与国内外同类曝气技术产品相比，同种工况下，离心自吸混合式倒伞型曝气机彻底地解决了深层污水不能进行曝气充氧的世界性技术难题，充氧量提高50%以上，污水处理的能耗降低30%以上，有效水深提高至6米。

　　业内知名装备专家表示，现在世界上所有同类表面曝气机在4～6米深的水池中进行曝气时，只能对距水面2～3米的污水进行曝气而不能将深层污水提升进行曝气充氧。而离心自吸混合式倒伞型曝气机不但水力构件颠覆了世界上的传统结构，减速机也突破了世界上现有的传动机构，是一次颠覆性的技术突破。

　　据了解，此次获得美国专利的的离心自吸混合式倒伞型曝气机已经是中冶华天研发的第四代产品，并已经成功应用于山东寿光、平阴，安徽宣城、来安、天长，福建长乐等多家污水处理厂。

　　目前该技术已经获得8项国家专利，其中国内发明专利4项，美国专利1项，并被录入2014年版“国家鼓励发展的重大环保技术装备目录”。

　　环保装备首先要做到节能

　　中冶水处理工程技术中心主任、中冶华天首席专家、水务技术研究院院长程寒飞认为，只有节能的环保才是真环保，才能给社会和企业带来直接的经济效益，带来核心的市场竞争力。为了环保而装备的设备，必须首先自身要做到节能。

　　离心自吸混合型倒伞型曝气机的检测结果显示，该设备理论动力效率为3.83kgO2/kW·h，总动力效率高于3.2kgO2/kW·h。据估算，除应用于新建项目以外，仅单对国内现有采用立轴式旋转曝气机进行改造，每年将会为国家节约近35亿度电量，折合约为43万吨标准煤。

　　程寒飞还表示，我国的污水处理工艺装备生产制造以民营企业为主体，技术支撑多为拿来主义，缺乏自主原创技术，产品品质技术含量不高。同时，我国的产品标准要求又较低，因而国产的关键污水处理装备在国际上没有话语权。

　　此次，中冶华天从核心设备为起点，树立自身品牌，除了强化提升企业影响力，更要逐步向生产服务型迈进，在国内外行业内开展诸如工艺和装备诊断、维护等专业化服务，全面提升自身的核心竞争力。

　　据悉，目前中冶华天已经有近20座BOT建设的污水处理厂，可作为装备应用、对比、验证基地，积累了大量技术成果转化为实际生产力的经验，有利于将其项目作为示范工程，把成果迅速地加以推广。

　　中冶在水处理行业

　　中冶集团并非传统的大型水务公司，可能在多数人的认识中，中冶集团在水处理行业还没有特别大的名声。但是实际上，中冶集团子企业在水环境污染防治，包括市政供排水、中水回用、工业废水处理、河道生态治理、海水淡化等多方面都已经具有雄厚的技术实力。

　　集团依托“中冶水处理工程技术中心”、“安徽省冶金与造纸水处理工程技术研究中心”、“机械工业污水处理节能工艺与装备工程技术研究中心”等省部级技术中心，以及多个实验基地、装备制造基地、博士后科研工作站为依托，持续开展水处理技术研发工作。

　　目前，中冶集团在水处理技术领域已有百余项授权专利，并拥有住建部、环保部、中国环保产业协会颁发的市政给水、市政排水、环境工程、工业废水运营、市政污水运营等水务业务所有的甲级资质。

　　2015年6月30日，中冶华天自主研发的包括离心自吸混合式倒伞型曝气机在内的三项环保科技成果通过鉴定，达到国际先进水平，其中两项产品达到国际领先水平，标志着中冶华天高端环保装备的技术研发取得重大突破，成功跻身国内水务市场第一方阵。

　　目前，中冶华天在天山市、寿光市、滁州市、来安县等地都设有控股水务子公司，已经在水处理行业开展多项业务。