南京大学环境学院 任洪强院士

水是支撑经济社会可持续发展的战略性资源。节水装备是实现水资源高效利用、推动工业绿色发展的关键支撑,也是落实国家节水行动、建设生态文明的重要保障。党和国家高度重视节水装备产业发展,近年来陆续出台多项政策文件,系统推进水资源节约集约利用。2021年,工业和信息化部印发《“十四五”工业绿色发展规划》,明确提出要提高工业用水效率,推动节水技术装备创新;2022年,工业和信息化部、水利部等部门联合发布《工业水效提升行动计划》,强调要加强节水技术装备研发与推广;2023年,国家发展改革委、工业和信息化部等部门发布《关于进一步加强水资源节约集约利用的意见》,进一步聚焦重点行业和关键装备,加强技术研发应用;2024年,国务院出台《节约用水条例》,对工业企业采用先进节水技术、工艺和设备提出明确法律要求,这些政策法规为节水装备产业高质量发展指明方向。

此次《节水装备高质量发展实施方案(2025—2030年)》(以下简称《实施方案》)的制定,是在全面评估产业现状、系统梳理瓶颈问题的基础上,提出的具有针对性、系统性和可操作性的实施路径,对全面提升我国节水装备产业创新能力和国际竞争力具有重要意义。

我国节水装备产业经过多年发展,已形成较为完整的产业链,部分产品和技术达到国际先进水平。据统计,当前我国规模以上节水装备制造企业超过2000家,产业规模位居全球前列,膜分离、智能水表、高效冷却等部分细分领域优势明显。然而,与国际先进水平相比,我国节水装备产业仍存在突出短板:关键核心部件如高性能膜材料、高端泵阀、精密传感器等进口依赖度超50%,制约产业链自主可控;装备智能化水平不高,系统集成能力较弱;企业创新能力参差不齐,同质化竞争较为普遍;产学研用协同创新机制不健全,科技成果转化率偏低;标准化程度不高,标准体系尚不完善,制约了节水装备的规模化应用和国际化发展。

面对新形势新要求,《实施方案》明确提出,到2027年突破一批关键核心技术、培育优质企业群体、构建完善标准与中试服务体系,到2030年推动形成覆盖全面、协同高效、国际先进的节水装备产业生态。为实现上述目标,《实施方案》系统部署了六个方面重点任务,其核心要义在于:破解“水源保障”核心矛盾,着力增强供水装备技术创新水平;挖掘“过程节水”最大潜力,切实提高重点用水装备效能;打通“末端回用”关键堵点,全力突破废水循环利用装备瓶颈;激活“智能节水”新动能,加快推进节水装备产业数智化转型;筑牢“政策服务”基础体系,全面强化产业发展支撑保障。这一系统部署既体现了对节水装备产业发展规律的深刻把握,也展现了推动产业高质量发展的坚定决心。

一、破解“水源保障”核心矛盾—增强供水装备技术创新水平

我国人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,且时空分布不均,水资源短缺已成为制约工业可持续发展的重要瓶颈。特别是在钢铁、化工等行业,水源保障问题日益突出。尤其再生水利用率仅为25%左右,远低于发达国家70%的水平,已成为当前着力突破的重点。

《实施方案》将净水装备、非常规水利用装备及特殊用途水处理装备作为作为三大创新方向:一是重点攻关高精度、大通量且抗污染的过滤设备,推广活性炭过滤器模块化集成设备和紫外线与臭氧协同的复合消毒设备,提升对复杂水质的适应性;二是大力发展非常规水利用装备,突破高性能膜材料、能量回收装置及绿色药剂等核心技术,推动再生水、海水、矿坑(井)水等资源化高效利用;三是研发模块化、智能化超纯水/除盐水制备装备,深度融合膜分离、离子交换等先进工艺,实现特殊水质需求的精准控制和稳定供应。并设置“非常规水利用重点装备技术创新”专栏,系统规划了再生水回用装置、海水与微咸水处理装置、雨水与矿坑(井)水净化装置等技术攻关方向。通过这些部署,全面提升供水装备技术的创新能力和适用性。

二、挖掘“过程节水”最大潜力—提高重点用水装备效能

工业冷却和洗涤是耗水重点环节,分别占工业用水的30%和15%。特别是在循环冷却领域,我国工业循环冷却水的平均浓缩倍数目前仅为3—4倍,而国际先进水平可达6—8倍,这表明我国在循环冷却节水效能方面仍有巨大提升空间。

《实施方案》将洗涤装备、循环冷却装备和凝结水回收利用装备、高效节水灌溉设备作为四大提效方向:一是攻关高压高效喷淋装备及多功能模块化工业清洗机,提升清洁效率并降低水耗;二是优化循环冷却装备传热结构与运行处理技术,提高浓缩倍数及余热回收水平;三是推广智能变频喷淋、凝结水回收利用等装备,减少蒸汽泄漏及水资源浪费。并设置“循环冷却关键装备技术攻关”专栏,详细部署了智能空气冷却器、高效开式冷却塔、闭式冷却循环装备等重点装备的研发与应用;四是开发节水型微灌、智能灌溉控制系统等,实现精准施灌。通过技术升级、结构优化和智能控制,提升装备运行效率和节水性能。

三、打通“末端回用”关键堵点—突破废水循环利用装备瓶颈

工业废水循环利用是节水工作的关键一环,高盐废水处理是当前工业节水难点,年产生量超过3亿立方米,处理率不足20%。

《实施方案》重点部署了两大突破方向:一是突破膜分离装备技术,重点攻关抗氧化、耐污染、高性能反渗透膜装置,将膜组件与预处理、后处理设备深度集成;二是创新浓水深度处理装备,加快攻关适应不同工况的高效浓缩与分质减量装备,并设置“膜分离关键装备技术攻关”专栏,系统布局了微滤膜装备、超滤膜装备、纳滤膜装备、反渗透膜装备等四类关键装备的技术攻关路线,明确各膜种精度提升、污染控制和智能运维路径。全链条创新将有效打通废水回用堵点,推动工业废水从“治污”向“资源化”转型。

四、激活“智能节水”新动能—推动节水装备产业数智化转型

随着工业互联网、大数据、人工智能等新技术发展,智能化成为提升节水管理效能的必然路径,但目前工业领域智能监测和管理平台覆盖率不足30%,数智化应用潜力巨大。

《实施方案》系统规划了三大转型路径:一是提升装备智能制造水平,推动智能传感设备与边缘计算终端在产线深度应用;二是打造智慧化节水应用场景,推广仿真模拟软件、虚拟现实交互式设计、数字孪生等先进技术;三是构建数智化节水管理平台,重点攻关用水数据实时采集与传输、管网漏损智能诊断与预警等关键技术。并设置“人工智能赋能工业节水典型应用场景”专栏,重点围绕水资源优化配置、水循环利用调控、漏损预警监测三大场景,深化人工智能技术应用。全面构建“监测—预测—优化”闭环管理机制,提升节水管理的精准性和自适应能力,推动节水管理从“经验驱动”向“数据驱动”转变。

五、筑牢“政策服务”基础体系—强化产业发展支撑保障

节水装备产业发展需要政策、标准、技术、人才等多维度协同支持。《实施方案》从四方面系统构建保障机制:一是在政策方面,加强整体规划布局,落实设备更新政策,鼓励推出“节水贷”等绿色金融产品等;二是在标准体系方面,建立健全节水装备水效评价、智能运维及国际对接标准体系,支持龙头企业参与国际标准制定;三是在科技创新方面,通过“揭榜挂帅”推动关键技术攻关和中试平台建设,开展节水技术遴选并加强国际合作;四是在人才队伍方面,构建产学研融合人才培养体系,开展全产业链专业培训,提升企业节水管理能力。多措并举形成支撑合力,为节水装备产业高质量发展提供有力支撑,助力构建大中小企业、产业链上中下游协同发展的良好生态。

《实施方案》是我国节水装备领域一份系统性强、操作性高的指导文件,不仅明确了技术路径和发展目标,更体现了国家推动水资源节约集约利用的坚定决心。实施好《实施方案》,将有助于加快形成节水型生产方式,提升我国节水装备产业的全球竞争力,为构建人与自然和谐共生的现代化产业体系提供坚实保障。