哈尔滨工业大学 马军院士

为贯彻落实党的二十大和二十届二中、三中全会关于“实施全面节约战略”的重要部署,加快推进水资源节约集约利用,近日,工业和信息化部、水利部牵头制定了《节水装备高质量发展实施方案(2025—2030年)》(以下简称《实施方案》)。《实施方案》系统规划了未来一段时期节水装备的发展方向、重点任务,是推动我国节水装备制造业向高端化、智能化、绿色化转型升级的关键政策文件。

一、强化节水装备系统部署,绘制产业发展蓝图

节水装备是工业节水的重要载体和技术支撑。推动节水装备技术创新与产业升级,是实现“双碳”目标和经济社会全面绿色转型的重要举措。《实施方案》明确提出构建“覆盖全面、技术先进”的节水装备体系,推动装备制造业向高端化、智能化、绿色化发展,有助于提升我国工业整体用水效率,缓解水资源供需矛盾,支撑制造业高质量发展。

水资源是基础性、战略性资源,是城市与工业发展的瓶颈性要素。《实施方案》通过提升节水装备供给能力,推动再生水、海水、雨水等非常规水资源的高效利用,不仅有助于保障工业用水安全,还可缓解城市供水压力,改善水生态环境,提升人民生活品质,具有显著的社会和生态效益。

二、体现系统集成节水理念 ,突破重点装备技术

《实施方案》围绕供水、用水、回用过程的关键环节,在技术路径、产业布局和系统集成方面体现出较强的先进性和前瞻性,将系统化节水理念深度融入技术攻关与装备开发全过程,实现从单点技术突破向系统解决方案的跨越。

(一)系统集成技术推进节水装备效能提升。节水技术的创新发展不只是单一节点的突破,而是系统效能的整体协同提升。通过“分质处理—梯级利用—资源回收”的系统节水思路,可针对不同水质特征开发差异化处理装备。在非常规水利用方面,强调再生水、海水、矿坑水的分质处理,实现“优质优用、分质利用”。采用高性能膜材料、多膜联用、催化—膜耦合等创新技术可显著提升海水淡化和再生水回用的效率与经济性,为高端节水设备发展提供重要技术路径。在循环冷却和凝结水回收方面,提出多级处理与能量梯级利用等技术路径,构建完整的资源循环利用体系。对于工业废水循环利用,创新研制分盐与蒸发结晶一体化装备,推广撬装式处理装置,提高浓水处理的适应性与资源化水平,推动工业废水近零排放,实现水资源的可持续循环利用。其中“分盐—蒸发—结晶一体化工艺”和“电化学驱动膜分离系统”等先进技术已在多个工业园区实现工程应用,为浓水资源化装备的开发提供了关键支撑。

(二)数智技术赋能节水装备系统升级。《实施方案》推动人工智能、数字孪生、物联网等技术与节水装备深度融合,将数字化、智能化作为节水装备产业转型升级的重要方向。通过智能传感设备与边缘计算终端的深度应用,实现工艺参数动态优化。通过搭建智慧用水管理平台,实现用水数据实时采集、漏损精准定位与异常智能识别,全面提升节水管理的智能化决策水平,体现智慧节水的发展趋势。“绿色高效循环冷却系统”及其“水质—水温—流量”协同调控模型已在多个高耗水工业场景成功应用,提升了系统节水效能与运行稳定性,为工业节水装备的智能化升级提供了工程示范。

(三)减污降碳协同理念引领节水装备发展。工业废水处理已从“达标排放”向“资源循环”目标转变,回收废水中的有价资源具有重大战略意义。重点构建以多级功能膜分离技术为核心的梯度提取体系,推动废水中高价值化学品的高效分离与回收。攻关无机盐定向转化与结晶提取技术,突破分盐与蒸发结晶一体化装备,实现高盐废水中有价盐的浓缩与回收。针对工业废水中持久性有机物、难降解有机物、碘系污染物等新污染物治理需求,研发适用于高盐、高毒废水环境的抗污染功能材料及绿色低碳反应器装备,降低处理能耗与二次污染风险。以上关键技术和重点装备的突破,有助于推动废水处理从“净化排放”转向“资源再生”,形成完整的资源循环利用闭环。

三、以装备创新引领,迈向节水强国

《实施方案》以装备创新引领节水发展,突出科技创新与数智化转型的双轮驱动,系统构建了节水装备产业发展的政策体系,通过完善全链条、系统化的产业生态,破解水资源供需矛盾,为国家水安全筑牢技术屏障。

《实施方案》明确了“政策引导+市场驱动”的双轮保障机制,政策层面将通过设备更新、揭榜挂帅等方式,支持企业开展先进技术攻关;市场层面鼓励节水装备与工业场景深度融合,推广合同节水管理模式,让技术创新成果快速转化为实际节水效益。

发展系统化节水、智能化赋能与资源循环利用重点装备,不仅能推动制造业向高端化、绿色化转型,更能重塑水资源利用格局——通过技术赋能让每一滴水实现“梯级利用、循环再生”,将为建设美丽中国、实现人与自然和谐共生的现代化提供有力支撑。