節水裝備高質量發展實施方案(2025—2030年)
來源:高新院 achie.org 日期:2025-11-05 點擊:次
節水裝備高質量發展實施方案(2025—2030年)
水是國家經濟社會發展不可或缺的戰略資源,節水裝備是推進水資源節約集約利用的重要載體,也是保障國家水安全的基礎和支撐。為貫徹落實《節約用水條例》,實施全面節約戰略,提升節水裝備自主創新和供給能力,加快構建節水型生產方式,特制定本方案。
一、總體要求
二、增強供水裝備技術創新水平
專欄1 非常規水利用重點裝備技術創新
1.再生水回用裝置。研制針對再生水中復雜污染物具有強吸附能力的新型吸附材料。加快基于雙膜(超濾、反滲透)工藝的污水資源化高品質回用技術推廣應用,開發基于膜分離的碳源濃縮裝備,推進厭氧膜生物反應器、厭氧氨氧化技術等示范應用,形成面向未來的再生水處理與資源化利用技術體系。
2.海水與微咸水處理裝置。研制針對海水和微咸水的高效綠色阻垢劑,開發季銨鹽類等廣譜高效復合殺菌劑。攻克抗氧化、耐海水腐蝕、抗污染的高性能膜材料,提高膜的通量和使用壽命。突破多級水質精準調控裝備,實現硬度、鹽度、濁度的分級控制。開發緊湊型高壓反滲透海水淡化裝置,集成能量回收與膜污染自監測功能。優化微咸水梯度脫鹽裝置,耦合電容去離子與選擇性電滲析技術,精準調控離子截留率。探索使用低成本碳膜、陶瓷膜、硅基膜等新型材料。加快高效能量回收裝置、海水淡化與可再生能源耦合技術關鍵材料和設備攻關。
3.集蓄雨水與礦坑(井)水凈化裝置。研制一體化雨水高效收集裝置、雨水凈化技術和雨水調蓄設施,提高雨水資源的收集、存儲和利用效率,增強供水可靠性。研發礦坑(井)水多級協同處理裝備,實現重金屬與懸浮物的同步去除。開發重金屬離子靶向螯合劑,優化“化學沉淀—吸附—膜分離”組合工藝,研制高選擇性離子交換樹脂,構建礦坑(井)水處理與資源化利用系統。
(三)特殊用途水處理裝備。面向工業領域用除鹽水、無菌水、超純水等不同水質需求,加快突破多元化制水關鍵裝備瓶頸。聚焦工業用水品質升級與精細化管理要求,系統推進特殊用途水處理裝備的集成化、智能化創新,深度融合膜分離、過濾吸附、離子交換等前沿技術與傳統工藝,形成多種裝備協同的復合式解決方案,實現對不同原水水質的精細化、定制化處理。針對特殊工業用水場景,研發模塊化、專業化水處理裝備,通過創新工藝與智能監測技術的有機結合,確保用水水質安全穩定。強化產學研用協同創新,集中攻克超純水制備等關鍵技術難題,實現水質核心指標的精準控制。
三、提高重點用水裝備節水效能
(四)洗滌裝備。圍繞不同工業清洗場景對清潔度、用水效率和微生物含量的差異化需求,重點突破高壓高效噴淋裝備,通過動態壓力調控與多軸聯動噴頭設計,實現復雜工件表面的全方位、精細化沖刷,自動匹配最佳噴淋參數。研發多功能模塊化工業清洗機,集成超聲波、電解、高溫蒸汽等多種清洗技術。突破洗滌水分級處理回用裝備瓶頸,研發高效油水分離、重金屬吸附與膜過濾集成裝置。推廣應用智能變頻噴淋裝備、撬裝式洗滌水分級處理回用裝備。探索超臨界流體清洗機,實現零殘留、高精度清洗。
專欄2 循環冷卻關鍵裝備技術攻關
1.智能空氣冷卻器。重點攻關高效換熱元件的結構優化與材質改良,通過改進翅片設計和采用新型材料,提升氣熱交換效率。研發智能風場控制技術,優化風機布局與運行策略,實現精準風量調節,提高冷卻效果。推廣應用集成高效換熱與智能控制系統的新型空冷器,提升設備性能與冷卻效果。
2.高效開式冷卻塔。重點攻關高效淋水填料結構優化與材質改良技術,提升氣水熱交換效率,降低冷卻能耗。突破智能節水型布水器設計工藝,實現均勻布水與精準流量控制,減少飄水損失。研發塔群等量布水裝置,避免由于配管帶來的進水口水量不均衡問題。開發智能水質監測與自動加藥系統,實時監控水質變化,精準投加藥劑防止結垢腐蝕。推廣集成高效填料、智能布水、水質管控系統的高效開式冷卻塔,耦合差異化節水消霧技術,提升冷卻效率與節水性能。
3.閉式冷卻循環裝備。重點攻關高效熱交換器與密封技術,優化換熱管材質和結構,突破迅速泄水防凍和管外結垢技術,提高換熱系數,增強抗腐蝕性能和密封可靠性。突破智能變頻循環泵控制技術,實現流量與壓力的動態調節。研發密閉式膨脹水箱精準穩壓系統與在線泄漏監測裝置,保障系統壓力穩定與介質零泄漏。推廣集成高效換熱、智能調控、全密閉運行的閉式冷卻循環裝備。
4.數據中心液冷裝備。重點攻關液冷服務器的模塊化設計,以及液冷系統與數據中心現有架構的兼容性適配裝備。研發冷卻液—水雙回路熱回收與再生水補給接口,實現冷凝水、排液在線過濾回用,減少冷卻系統新水取用。推廣冷板式、浸沒式、噴淋式液冷裝備應用,通過封閉循環設計減少水資源蒸發損失。
(六)凝結水回收利用裝備。聚焦工業熱力系統節水需求,加快攻關凝結水回收利用關鍵裝備,研發高效集成式凝結水回收裝置,推動氣液分離技術與智能調壓、多級過濾、防腐阻垢等設備深度融合。攻克高溫高壓、高雜質工況下凝結水的穩定收集與高效凈化難題,實現對不同行業熱力系統凝結水的精準回收利用。研發高效節水型蒸汽疏水閥,提升疏水閥的密封性、耐腐蝕性和響應靈敏度,有效降低蒸汽泄漏率,保障蒸汽系統高效運行。研發模塊化智能凝結水回收裝備,集成溫度、壓力、水質傳感器與變頻控制設備,實現凝結水回收過程的自動監測與動態調控。
四、突破廢水循環利用裝備技術瓶頸
(八)膜分離裝備。圍繞不同水質工業廢水循環利用場景對膜分離裝備的高效凈化需求,重點攻關抗氧化、耐污染、高性能反滲透膜裝置,將膜組件與預處理、后處理設備深度集成,實現高鹽度、高硬度水質下的穩定運行。支持智能化膜分離集成系統,融合微濾、超濾、納濾、反滲透等多種膜技術,集成水質傳感器、智能控制系統與遠程監控模塊,實現多膜系統協同運行、自動監測與動態調控,實現工業復雜水質處理與水資源高效循環利用。
專欄3 膜分離關鍵裝備技術攻關
1.微濾膜裝備。重點攻關微濾膜高精度孔隙結構調控與表面修飾技術,優化膜的過濾精度和抗堵塞能力,提升乳化油分離效率,提高對懸浮物、膠體的截留精度與通量穩定性。突破微濾膜組件的強化過濾流道設計工藝,降低跨膜壓力損失。研發智能脈沖反沖洗與在線完整性檢測系統,實現高效排污與膜性能實時監測。推廣融合高性能膜材料、創新流道結構及智能運維的模塊化微濾膜裝備,實現過濾過程的精準控制與高效運行。
2.超濾膜裝備。重點攻關高通量抗污染超濾膜材料的改性技術,提升膜表面親水性與機械強度,降低膜污染速率。突破超濾膜組件的錯流強化設計工藝,優化水流分布與剪切力,增強抗堵塞能力。研制中空纖維超濾膜,攻克納米級孔徑控制與高通量性能。研發智能反沖洗與化學清洗協同控制系統,實現膜通量的高效恢復。結合模塊化、標準化設計理念,實現超濾與微濾裝備的靈活組合、快速組裝與高效集成,提升循環水水質與系統運行穩定性。推廣集成高性能超濾膜、自動反沖洗系統與水質監測功能的超濾膜裝備。
3.納濾膜裝備。重點攻關高性能膜材料與抗污染技術,優化膜孔徑分布和表面改性工藝,提升膜的選擇性與耐化學性,降低膜污染速率。突破膜組件的集成化與智能化控制技術,實現高效分離與自動化運行。研發納濾膜在線清洗與智能監測系統,實現污染預警和高效清洗策略自動優化。研制具有精準篩分功能的特種納濾膜裝備,解決高鹽條件下重金屬選擇性截留率與膜穩定性協同優化的技術難題。推廣集成高性能納濾膜、優化流道結構、智能運維系統的工業用納濾膜裝備。
4.反滲透膜裝備。重點攻關低壓高脫鹽率反滲透膜材料復合技術,提升鹽分截留效率。突破抗污染膜元件流道優化設計工藝,增強膜面流體分布均勻性,延緩污染物附著。研發智能膜性能監測與動態清洗系統,通過大數據分析精準匹配清洗策略,延長膜使用壽命。推廣集成高效反滲透膜與節能型增壓泵的反滲透膜裝備,結合水質在線監測與遠程控制系統,實現高效脫鹽與穩定供水。
(九)濃水深度處理裝備。針對工業濃水成分復雜、處理難度大等問題,加快攻關適應不同工況的高效濃縮與分質減量裝備。創新研制分鹽與蒸發結晶一體化裝備,精準控制結晶溫度、濃度與分離工藝,實現廢水高效循環及不同鹽類資源化。研發集成機械蒸汽再壓縮技術(MVR)的低溫真空蒸發結晶裝備,突破傳統蒸發能耗高、結垢快的瓶頸,提升濃水濃縮倍數與結晶效率。研制高壓脈沖電催化反應器、超臨界水氧化反應器等特種設備,高效分解濃水中難降解有機物。推廣撬裝式蒸發結晶裝備,實現濃水應急處理與分散式處理,提高濃水處理的適應性與靈活性。
五、推動節水裝備產業數智化轉型升級
(十)提升裝備智能制造水平。系統推進人工智能、工業互聯網和物聯網、5G等新一代信息技術在節水裝備制造中的創新融合,推動智能傳感設備與具備邊緣計算能力的終端深度應用,實現工藝參數動態優化與精準調控。圍繞中小型凈水裝備、一體化膜分離裝備、撬裝式洗滌裝備,推廣模塊化設計與數字化生產方式,實施智能化改造升級。鼓勵龍頭企業構建基于人工智能的行業知識圖譜與業務協同平臺,帶動產業鏈上下游企業開展協同設計和數字化供應鏈管理。支持制造企業延伸服務鏈條,發展服務型制造新模式。
專欄4 人工智能賦能工業節水典型應用場景
1.水資源優化配置。以工業企業、園區水資源優化配置為大模型應用場景底座,通過物聯網傳感器實時采集水源特征、用水需求、管網動態等多源數據,整合水質、水量、水壓等多維參數。基于深度學習框架,將一水多用的工藝邏輯、分質用水的水質標準、串聯用水的路徑規劃、梯級利用的能量轉化關系,與非常規水利用等數據融合建模,利用線性規劃和網絡流算法優化水資源分配與水流路徑。結合動態仿真技術,實時監測用水狀態并動態調整,實現水資源高效配置利用。
2.水循環利用調控。以工業廢水處理及循環利用系統為大模型應用場景底座,通過深度學習模型解析水質監測數據、生化處理工藝參數及污染物轉化規律,實現水處理工藝的智能調控與能耗優化。整合污水理化指標、生物菌群分布、設備運行狀態等數據信息,構建水質變化預測模型與廢水循環利用生成方案。開發基于強化學習的藥劑投加智能控制、基于計算機視覺的設備故障識別等技術,推動廢水循環利用決策管理從“經驗驅動”向“數據驅動”轉型,形成兼具實時調度、異常預警、策略生成功能的智能決策系統,提升水重復利用率。
3.漏損預警監測。以水資源輸配管網為大模型應用場景底座,借助人工智能技術構建高精度漏損監測與定位體系。通過部署智能傳感器網絡采集供水管網壓力、流量、聲波等數據,利用深度學習算法識別漏損特征信號,實現漏點的實時監測與精準定位。針對工業園區供水管網、循環冷卻水系統等多場景,研發耐腐蝕、防滲漏新型管材以及高密封性接頭,突破微弱漏損信號識別算法、管網狀態智能評估技術等關鍵環節,形成“監測—預測—優化—執行”閉環,降低漏損率與水資源浪費。
(十二)構建數智化節水管理平臺。以監測儀表、數據庫、模型軟件等為支撐,搭建智慧用水管理系統、水平衡測試系統以及工業水處理大數據平臺,重點攻關用水數據實時采集與傳輸、設備智能診斷與預警等關鍵技術,實現用水數據實時準確采集與異常智能識別、水平衡在線分析等功能。加快物聯網、大數據和人工智能技術融合,開展自主可控工業控制設備、智能傳感器、精密計量器具研發,推動巡檢機器人、自動節水器等智能終端應用,提升節水管理平臺智能化決策水平和運行效率,實現水資源動態管理、全流程智能監測和自適應優化調度。
六、優化產業創新發展環境
(十三)加大政策支持力度。依托節約用水工作部際聯席會議等工作機制,加強節水裝備發展整體規劃布局,擴大水效標識產品范圍。落實大規模設備更新和消費品以舊換新相關政策,支持重點行業節水裝備設備更新及技術改造。探索設立節水產業基金,發揮綠色金融作用,鼓勵金融機構開發“節水貸”等綠色金融服務,引導企業積極采購節水裝備,對符合條件的節水項目優先給予支持。落實好首臺(套)重大技術裝備、首批次新材料保險補償政策,支持先進節水技術裝備推廣應用。
來 源:央廣網、中華人民共和國中央人民政府網站

