国金环保 | 以色列水处理专题汇总之二

前期我们专门去以色列进行了调研和拜访，这里主要针对以色列的环保产业，尤其是水处理领域作专题性的分享，共五大专题、八家企业，希望能够借他山之石，对中国的环境投资和环境产业有所助益。

一、公司简介

Aqwise于2000年成立于以色列，公司为市政和工业废水提供生物处理方案，其基于有氧生物处理(AGAR)和厌氧生物处理(DACS)的污水处理技术全球领先，在BOD的去除和脱磷除氮方面有独特的优势，公司提供对现有治污设施的升级和新建治污设施的工程服务。2007年，Aqwise公司被美国专注于清洁技术研究的Clean Edge评选为世界水过滤技术最具发展前途的公司之一，在“清洁技术革命”一书中与通用水处理、西门子等业界巨头并列排名。

图表 1：公司股东结构（2012年）

股东情况：

• AHMSA Steel Israel：墨西哥Altos Hornos的子公司，成立于2004年，主要是立足投资废水处理技术等领域的投资企业。

• Elron：美洲开发银行控股集团的成员，是一家在特拉维夫证券交易所上市的技术控股公司，Elron主要的投资领域在医疗器械、信息与通信技术和清洁技术等方面，所投资的公司均是是行业内技术领先或者有潜力成为行业技术领导者的成长型公司。

• Israel Cleantech：成立于2006年，一家主要投资能源、水和环境技术等领域的投资公司。

图表 2：公司管理架构

公司总部位于以色列，在拉丁美洲、西欧及印度设有分公司和区域办公室，并且在北美、东欧、中东和亚太地区设有商业代表。目前公司已经在全球30多个国家建造超过200多个污水处理设施，服务行业包括食品饮料，纸浆和造纸，制药，石油和天然气等。

图表 3：公司全球业务分布

二、公司技术产品

1、AGAR技术介绍

Aqwise研发的AGAR(Attached Growth Airlift Reactor)技术是利用漂浮载体上附着生长的好氧生物膜来降解废水中有机物的专有工艺。AGAR生物反应器通常分为三个部分，漂浮生物载体、格栅（防治漂浮生物载体迁移）、曝气格或机械混合器。

图表 4：AGAR硝化/反硝化示意图

Aqwise设计的生物质载体可以防止磨损和生物膜破坏，同时不会影响传质效率。主要特点：

• AGRA混合模式，通过气动控制循环；

• 无堵塞楔形丝筛网，截留悬浮的微生物载体；

• 反应器屏障可以使载体和气泡停留在好氧反应区；

• 分区反应，使串联反应器达到最佳反应速度和并且分区微生物培养；

• 硝化反应阶段通过机械搅拌完成；

• 硝化反应器中有Aqwise生物载体。

图表 5：Aqwise独特的微生物载体

AGRA应用：AGRA工艺灵活，可以和现有污水处理主流工艺配合使用，利用Aqwise的塑料生物载体可以达到提高污水处理效率的目的。

• AGRA®MBBR（移动床生物反应器）技术是一种简单的单向反应过程，所有生化反应均发生在微生物载体上上，不需要从二沉池回收污泥。MBBR技术利用最少的步骤来实现废水的净化，而且MBBR相比传统工艺占地面积更小，通常用于高负荷市政污水和工业废水处理中。

• AGRA®FFAST（固定膜活性污泥处理法），在此配置中，一个粗过滤器添加到主反应器前，大大降低了污水中的BOD，可使下游反应器的处理效率更高。

• AGAR®IFAS（集成固定膜活性污泥法）工艺将传统活性污泥工艺和生物膜处理工艺置于同一个反应单元。 工艺的特点是增强了两种工艺的协同性：MLSS（活性污泥）降低大部分BOD，生物膜对含氮有机物进行了硝化处理。IFAS通常用于升级现有的污水处理设施，以提高氮的去除，或应用到新建设施中，用以提高BOD和氮的去除率。

• AGRA®RF-BNR（粗过滤-脱磷除氮系统）是基于生物膜系统的反应技术，可以去除废水中COD，通常是作为硝化反应系统的前置处理系统。

2、DACS技术介绍

DACS（降流式厌氧载波系统）是在厌氧废水处理领域的创新突破，是利用Aqwise微生物载体在特殊液压下进行快速厌氧反应的工艺。废水流过Aqwise微生物载体可以成功的将厌氧微生物附着在载体上，具有设计灵活和性能稳定的特点。主要特点：

• 系统体积小；

• 工艺可靠、性能卓越；

• 可以使用现有的任何种类的水箱，也可以把现有反应器改造成厌氧反应器。

DACS应用

DACS厌氧生物处理废水是一种非常有效的技术，特别适用于大规模的工业废水，主要集中在食品饮料、纸浆和造纸行业。在厌氧条件下，废水转化为沼气，并且剩余污泥少，但是这个工艺投资成本较高。

DACS®DANA混合工艺提供了一个终端到终端的解决方案，高浓度BOD的废水经过处理后可达到排放或再利用标准。在这种结构中，厌氧DACS反应器后面是一个好氧的AGAR®MBBR反应器，DACS反应器的灵活形状可以允许好氧反应器置于厌氧反应器上面，大大减少了设施的占地面积。

图表 6：公司生物处理技术

三、市场方案与服务

Aqwise通过现场调研、设计、调试等一揽子服务来针对客户需求。

图表 7：公司服务流程

Aqwise主要提供市政污水、工业废水和饮用水解决方案。

 

1、市政污水和工业废水解决方案

图表 8：市政污水/工业废水解决方案

市政污水解决方案

Aqwise解决方案可以使污水处理厂的污水处理能力与城市人口增长相匹配，同时减少污水处理厂日常维护费用，提高出水品质，并且减少占地面积。Aqwise解决方案中生物处理技术提高脱磷除氮的效率，并且不会有空间限制，Aqwise可以根据客户需求及条件升级现有设施或建造新的污水处理设施。方案优点：

• 占地面积小；

• 对污水处理厂原有的运营影响小；

• 方案灵活，可分步实施；

• 可承受毒性或高负荷工业废水。

工业废水解决方案

Aqwise提供结构紧凑、易于部署的水处理设施，利用AGAR技术的简单结构和占地面积小等特点，为客户提供预装配单元或集中箱式单元，这样可以满足偏远地区客户的要求，而且操作简单。方案优点：

• 最小的改造实现最大的效益；

• 可以和物化处理工艺结合使用；

• 可根据废水参数调整工艺。

图表 9：工业废水处理下游领域情况

图表 10：Aqwise部分废水处理工程案例

2、饮用水解决方案

目前，生物处理技术正逐渐应用到饮用水处理领域，大多数其他的饮用水处理技术，包括反渗透、电渗析和离子交换等只是将污染物和水进行分开和转移，并不能真正地处理污染物，Aqwise生物处理技术正好解决了这个问题。

图表 11：饮用水解决方案

四、公司优势

1、 公司研发的AGRA技术具备独特优势

• 具有经济效益，降低了初始投资和运营成本；

• 占用空间小，不需要加设储存罐等额外设施；

• 技术灵活，独特的微生物载体投放方式解决了市政及工业废水处理中经常出现的超前投资或者应对未来污水量可能增加的问题；

• 工程耗时短，Aqwise升级现有设施耗时短，对污水处理影响小；

• 耐用和稳定，即使在工作状态下，微生物载体的使用寿命也超过了20年；

• 提升硝化能力，即使污泥龄很低，AGRA通过将不同种微生物分开处理的方法可以提升系统的硝化能力；

• 高效节能，对曝气系统要求低；

• 提升污泥质量，污泥龄低的情况下也可以完成硝化反应，污泥沉降性能好；

• 设计灵活，可以与现有污泥处理设施对接，也可以作为前置或后置处理设施；

• 不易堵塞，“全面开放-全面保护”的微生物载体设计消除了载体堵塞的可能性。

2、 持续的研发投入

• 2008.3，AHMSA，埃尔龙电子工业公司、以色列清洁技术风险投资公司对Aqwise完成360万美元的投资，Aqwise利用这笔资金发展全球业务及核心技术AGRA生物处理技术的研发与应用；

• 2008.7，公司建成新的研发中心；

• 2009.3，Aqwise研发出饮用水硝酸盐去除技术；

• 2009.3，公司获得100万美元用来研发好氧/厌氧混合工艺；

• 2012.8，公司获得Triveni Engineering & Industries 450万美元的投资用于生物处理技术的研发。

3、积极推动国际业务

• 公司已经在全球30多个国家安装超过200多个污水处理设施；

• 2009年，公司进入在中国和印度市场，并与欧洲、亚洲和拉丁美洲等地合作伙伴签署多项协议；

• 2010年，公司获得西班牙、葡萄牙、墨西哥和美国等地总共数百万美元的业务；

• 2011年，公司为印度某地200万人提供饮用水净化服务；

• 2011.11，Aqwise与Dutch Water Technologies合资成立Aqana；

• 2013.11，Aqwise和墨西哥Durango签署废水处理工程项目，价值300万美元；

• Aqwise参加WATEC、慕尼黑IFAT等国际水处理展会。

图表 12：Aqwise发展历程

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一、公司简介

Treatec21由耶路撒冷希伯莱大学的水处理实验室在2002年发起成立，主要创始人为Avner Adin教授，是Yaad工业公司的全资子公司。公司主要从事污水处理项目的开发、建造及运营。公司开发的以MSBS（多级生物处理系统）技术为核心的污水处理系统正在全球逐步得到推广。

• 2006 Yossi Atzmon 加入公司，担任CEO及CTO；

• 2010 Treatec21被YaaD收购。

1、控股股东简介

YaaD工业有限公司（特拉维夫，YAAD.TA）是一家以色列公司，在2010年收购Treatec21，公司控股的公司还有YaaD包装有限公司、IDAN产品设计有限公司（1992）和YaaD资产投资管理有限公司。

2、Treatec21技术产品

Treatec21开发的水处理技术有MSBS（多级生物处理系统）、MBR（膜生物反应器）、HEBS（生物电化学系统）、UV技术和 AOP（高级氧化技术）等，应用最多的是MSBS和UV+AOP。

图表 1：Treatec21技术种类

2.1、MSBS

Teatreac21研发的MSBS系统可以处理市政污水和工业废水，整个污水处理工艺中并不积累污泥，所以成本比一般集中式活性污泥处理工艺低，而且净水效果更好，性价比更高。

MSBS主体工艺符合环保组织和卫生组织提倡的“绿色技术”标准，中间过程不使用化工品，也没有毒化学副产物。

图表 2：MSBS系统结构

MSBS运行原理

MSBS系统是单元式结构，每个单元一个固定床，里面有一定剂量的空气，随着系统的运行，适应污水的微生物得以存活并繁殖，污水中有机物被微生物吸收分解，随着污水流经一个个单元，污水中有机物不断减少，水中提供给微生物的有机物逐级减少，系统运行一段时间后可以更换水质较好的水，这样通过特殊单元式结构和更换水质的操作，系统中微生物的量最终稳定下来，既可以保障污水得到有效净化，也能保障没有剩余污泥产生，这样就没必要装有专门的污泥处理设施，可以节省成本。

MSBS设施类别

MSBS设施可根据安装方式、污水处理量、应用类别等分为四种主要类型：Containers（容器型）、Tubes（地下储存罐型）、Concrete（混凝土结构）和Ponds（改良曝气池）。

图表 3：MSBS系统类型

在一般污水处理厂原有的设施基础上应用MSBS系统，可以提高污水处理效率，并且保障出水水质完全符合排放标准。

图表 4：活性污泥反应池改造为MSBS反应池后容量增加1倍

图表 5：改良型曝气池处理效果（运行2周）

2.2、UV+AOP

采用UV技术可降低投资和维护成本，减少了氯消毒剂的使用，使水中余氯减少，确保净水系统安全和健康的运行，同时也减少了地面污染；采用AOP技术可以大大降低污水中COD含量，效率高并且有毒副产物少，该技术已经在意大利金属工业得到应用。

图表 6：UV与AOP工艺示意图

2.3、膜分离技术

主要包括RO（反渗透）、UF（超滤）、NF（纳滤）等滤膜技术。

2.4、混合生物电系统

利用生物电系统可以处理一些普通工艺难以取出的污染物，如硝基苯等。

2.5、电絮凝氧化技术

利用电絮凝可以氧化产生氢氧根等离子与废水中重金属结合产生胶体，从而去除废水中杂质和悬浮物等。

二、公司市场

公司已经在俄罗斯、中国、印度、澳大利亚、美国和欧洲等地成功开展了基于MSBS系统的曝气池升级项目，使原有的污水处理厂效率更高、成本更低（运行成本和污泥处理成本），目前公司正着手在以色列、中国、印度、缅甸、非洲和东欧开展项目。

图表 7：Treatec21公司项目

三、公司优势

3.1、技术优势

MSBS相对一般活性污泥污水处理系统的优势

• 没有一般污水处理厂产生的臭味；

• 设施占地面积小；

• 无剩余污泥有机，成本是一般活性污泥处理工艺的40%~50%；

• 可以处理重污染废水；

• 易于操作和维护（电子元件少）；

• 系统升级简便；

• 可以与现有的污水处理系统对接，从而提高出水水质；

• 系统全自动化，而且可以远程监控；

• 提供模块化装置，可任意组合，处理水量可在25~10000m3/day范围内任意调整。

图表 8：Treatec21废水处理系统优势

3.2、专业优势

• 公司由以色列希伯莱大学水处理实验室发起成立，实验室专注于水处理，拥有先进的污水处理技术；

• 公司污水技术覆盖全面，以生物处理技术为中心(MSBS、MBS、HEBS)，兼有物理和化学水处理技术（电化学絮凝技术、UV、AOP）。

3.3、市场优势

• 市场覆盖广：Treatec21公司业务已经覆盖全球，在俄罗斯、中国、印度、澳大利亚、美国和欧洲等地已有项目完成，项目中主要应用MSBS系统；

• 积极开拓市场：2012年，ADBI授权代理Treatec21公司在澳大利亚、新西兰的独家分销以及北美非独家分销，2013年，公司签署在佛山一个4900m³/天的污水处理项目；除了中国等地，公司还在以色列、印度、缅甸、非洲和东欧积极开拓业务。

一、公司简介

以色列IDE成立于1965年，是海水淡化领域的全球领导者，公司提供专业的海水淡化和工业水处理整体解决方案，包括海水淡化和工业废水处理的设计、工程、建设和运营等。IDE在全球范围内建设了很多大型蒸馏海水淡化厂和反渗透海水淡化厂，并且在中国、印度、美国、澳大利亚和以色列等地建造的项目世界闻名。

通过近50年的发展，IDE已经为市政供水、石化、冶金和能源等行业提供了大量高效及经济的水处理解决方案。目前，公司总部设于以色列，在美国、中国、印度和智利等地区设有子公司或办事处，已经在全球40多个国家建造了400多个水处理工厂。

IDE是由以色列化工集团和DELEK集团控股，各占50%； 以色列化工集团和DELEK集团都是跨国集团，有着多元化的经营。

图表 1： IDE组织架构

上世纪60年代公司开始研发海水淡化技术，目前公司已经推出MED、MVC、SWRO等主流技术和系统，并且在全球各地建造了先进的海水淡化厂。

图表 2：IDE发展大事记

图表 3： IDE近年来所获奖项

二、技术方案

2.1、海水淡化

图表 4：IDE典型项目海水淡化成本

膜技术海水淡化工艺(RO)

IDE成功实现了大型海水淡化厂在提高生产效率的同时，显著降低成本，尤其是大型反渗透(SWRO)项目。模块化RO解决方案：

• IDE采用最先进的反渗透技术，可以提供小型、中型到大型的海水淡化项目服务，项目高效、可靠性高、能耗低、便于操作。

• IDE模块化解决方案适合的要求和条件，从500m³/日到30000m³/日，IDE装置可根据要求的处理水量进行调整。

• 施工设备和材料均来自领先的供应商，最大限度保持系统的可靠性和成本的可控性，且出水水质均能达到世界卫生组织的标准。

• 反渗透设施的模块化服务可以减少交通运输成本和现场安装成本，显著降低了项目实施的成本和风险。

图表 5：IDE反渗透模块化系统优点

图表 6：反渗透工作原理

图表 7：模块化反渗透系统示意图

蒸馏法海水淡化工艺

IDE是国际上蒸馏法海水淡化工艺公认的先驱和领导者，IDE低温蒸馏系统可以同时供给饮用水和锅炉用水，主要有多效蒸馏工艺(MED)和机械蒸馏压缩(MVC)工艺。

MED

IDE研发的MED是一种多效方法，海水反复喷雾、蒸发和冷凝，生产过程均在低温和低压下完成，工艺可靠、成本低、效益高，容量从600m³/日到25000m³/日，为发电厂和工业生产等提供高纯度用水。MED特点：

• 工期短，安装较快。

• 安全可靠，连续运行稳定。

• 可根据现场环境条件进行参数优化。

• 换热管有很大的湿润区，且不易结垢。

• 大间距设计可防止堵塞。

• 在线离子监控可防止重金属离子污染。

• 通过降膜冷凝器中对海水曝气可有效防止腐蚀。

• 使用寿命长，冷凝器组件使用了钛合金。

图表 8：MED设计示意图

MVC

IDE研发的MVC工艺适合炼油厂、发电站或偏远地区的工厂，尤其适合将电力作为唯一动力来源的环境，IDE的MVC海水淡化厂可以不间断的进行脱盐处理，并且有独立的余热循环系统。MVC工厂使用废蒸汽来发电，可减低运营成本、减少蒸汽对环境的污染，系统设计简单实用，整体效率高。MVC特点：

• 运营和维护成本低。

• 具有环保效益，系统回收废蒸汽进行发电。

• 设施占地少，投入低。

• 系统效率高。

• 设备安装快捷方便。

• 系统防堵塞、防腐蚀，雾化系统效率高。

图表 9：MVC设计示意图

IDE PROGREEN

IDE PROGREEN是可移动反渗透工艺设施（绿色能源集装箱式海水淡化装置），对环境无害，工艺不使用化学品。IDE PROGREEN提供了一个终端到终端的解决方案（预处理-反渗透-后处理），能耗低、使用简单，海水淡化容量范围在500m³/日到20000m³/日之间。

该装置最大的特点是通过生物法替代化学法进行海水淡化预处理。因为在海水淡化过程中难免有杂质附着在膜表面上，通常做法是当膜表面的杂质达到一定厚度时，用化学药剂进行清洗，这对膜是有损害的。IDE首创“DOC”在线清洗系统，在海水淡化项目运行过程中，当膜表面略微有些附着物时，会产生压力差，通过自身压力将附着物推出去，能使膜的寿命延长7-10年，提高设备利用率，降低水价成本。这样的小型装置也可以在中国使用，主要运用在工业、海岛，无需建造厂房，灵活性好。

图表 10： IDE PROGREEN 工艺设施

图表 11： IDE PROGREEN结构示意图

2.2、工业用水处理

IDE设计及研发的工业水处理解决方案具有显著特点，可以满足石油天然气、炼油及火电等行业的用水需求。显著特点：

• 先进的膜处理和蒸馏技术。

• 项目的设计和施工均处于国际领先水平。

• 模块化服务缩短了现场施工时间，并且减少了人工成本。

• 低维护成本，自动化设计和控制。

• 对环境影响小，低能耗、无化学品使用。

• 可满足客户定制要求。

• 具有全球交付能力。

图表 12：IDE工业用水处理技术流程

生产用水处理

非常规的石油和天然气开采面临处地偏远、极端温度天气及物流困难等挑战，IDE提供针对性的解决方案。对于石油，IDE以蒸汽为基础的解决方案可以提高石油产品的出产率；对于页岩气，IDE解决方案提高了水的回收率，从而节约了成本。

高盐度水处理

高盐度水会损坏设备，影响工业生产，IDE提供盐水处理系统可有效去除高盐度水对设备系统的损害：

• 系统可适应极端水质，同时保持生产效率。

• 性能可靠，可适应高盐水浓度。

• 盐水处理符合环保法规。

• 零液体排放。

冷却塔水处理

冷却塔对水质要求高，水质直接影响冷却塔的使用寿命，而且因为水质的原因，冷却塔的清理费用较高，IDE系统可以有效去除水中水垢、有机物和氧化锌等杂质。

• 投资成本和运营成本低，能耗低，使用化学品少。

• 水回收率非常高，可达到98%。

• 系统可靠。

• 零液体排放。

• 能持续发电。

IDE零排放系统

IDE致力帮助客户提高中水回用率并且达到零排放，尤其针对石油天然气及能源等领域，IDE零排放系统可以最大限度的减少对环境的影响及排放成本。

• 可以从废水中回收有价值成分。

• 降低了生产用水的处理成本。

• 环保效益高。

2.3、IDE 覆盖下游行业

市政供水

• IDE可以建造世界上最大最先进的海水淡化厂，并且保证成本在低位水平。

• IDE工程完全符合环境监管要求，其IDE PROGREEN技术应用了无化学除盐。

• IDE的BOT工程在提高效率的同时显著减少建造和运营成本；IDE设备节能性能行业领先。

• IDE的方案灵活，可以根据客户需求，调整规模大小、技术类别等。

石油天然气

• 利用IDE水蒸气技术可以提高石油采收率(EOR).

• 水回用率高，且符合回用标准。

• 设施占地面积少，投资成本低。

• 可以在线监控和操作。

• 模块化服务减少了安装和调试成本。

能源

• IDE提供对污水处理和再利用的集成解决方案。

• 整个项目实施过程均采用可靠设计和高质量材料。

• 自动化控制减少了维护成本。

• 可以根据水源条件和客户要求对方案进行优化。

采矿

• IDE方案可以最大限度的提高采矿效率，并且可以持续运行。

• 性价比高，低耗能，运行成本低。

• 零排放方案最大化的减少了对环境的影响。

• 模块化方案非常适应于偏远地区，减少了装置成本。

度假村

• IDE提供给度假村的方案服务为IDE PROGREEN工艺设备，具有环保、经济、简单和方便等特点。

三、典型项目工程

IDE有近50年的工程项目经验，已经在全球范围内建成数百个海水淡化厂，涉及市政、度假村、电厂、炼油厂、煤矿和核电站等，IDE能够根据客户的运营需求和财务需求设计整体解决方案。公司能够根据客户需求采用不同的商业模式，包括BOT、BOO、EPC和PPP等。对于项目实施，公司从可行性分析到施工，再到后续服务支持有一整套完善的体系。

图表 13：IDE项目模式及流程

【项目案例】

图表 14： IDE 部分项目情况

Ashkelon海水淡化厂：海水淡化行业的里程碑

Ashkelon海水淡化厂是世界最大和最先进的海水淡化厂之一，经过不断扩建，目前可为百万人提供饮用水，供水价格低，能耗小。

工程参数：

• 容量：396000m³/日

• 技术：反渗透法

• 项目类型：BOT

• 占地面积：70000m²

工程亮点：

• 大大降低了淡化水的成本，Ashkelon海水淡化厂开启了淡化水成本低廉的时代；

• 第一次使用IDE专有的压力中心系统、除硼系统和ERS（能量回收）系统，提高了生产效率，降低了生产成本；

• 2006年被GWI评选为“年度海水淡化厂”，其极大地降低了淡化水的生产成本，成为海水淡化史上难以被超越的工程。

Hadera海水淡化厂：海水淡化厂的标杆

Hadera海水淡化厂为以色列100万人提供饮用水，Hadera海水淡化厂项目是业内成本最低的BOT项目之一。

工程参数：

• 容量：525000m³/日

• 技术：反渗透法

• 项目类型：BOT

• 占地面积：50000m²

工程亮点：

• 获得全球关注，被公认为为世界上最先进的反渗透海水淡化厂之一，获得多个奖项；

• 成本低廉，为海水淡化BOT项目设立了一个新标杆；

• 技术领先，使用IDE的专有的压力中心系统、除硼系统和其他独特的技术来提高效率，降低能耗的同时保障出水质量。

Sorek海水淡化厂：世界上最大最先进的反渗透海水淡化厂

Sorek海水淡化厂是世界上最大最先进的反渗透海水淡化厂，为150万人提供饮用水，满足了以色列20%的市政供水需求，显著缓解了以色列缺水问题，且对陆地和海洋环境影响较小。

工程参数：

• 容量：624000m³/日

• 技术：反渗透法

• 项目类型：BOT

• 占地面积：100000m²

工程亮点：

• 技术领先，16英寸膜垂直排列的过滤设计，大大减小了占地面积，专有的压力中心设计和ERS（能量回收系统）可以提高效率，并且降低能耗；

• 价格具有竞争力，该项目为海水淡化BOT项目设置了一个价格的新标杆；

• 对环境影响小，最大限度的减少了对海洋、海岸和陆地的影响，采用的大口径管道、智能结构设计和污泥处理系统，降低了能源和化学品消耗。

Carlsbad海水淡化厂：西半球最大的海水淡化厂

Carlsbad海水淡化厂将为30万美国人提供饮用水，IDE与其合作伙伴通过10年的努力，客服了财务、监管等方面的障碍，最终使西半球最大的海水淡化厂落户加州的Carlsbad。

工程参数：

• 容量：204000m³/日

• 技术：反渗透法

• 项目类型：EPC+O&M

• 占地面积：22000m²

工程亮点：

• 尖端高新技术，创新性的预处理系统，可以使产率更高，能耗更低，出水水质更好。

• 突破性的融资方案，IDE成熟的合作制度和广泛的合作正显现出积极的作用；

• 环保达标，是满足加州碳排放标准的第一个大型工程项目。

天津SDIC海水淡化厂：中国最大的海水淡化厂

天津SDIC海水淡化厂为京津地区提供饮用水，并且提供发电厂工艺水和工业锅炉用水。工程使用的是IDE多效蒸馏技术，发电系统、海水淡化系统和盐卤水生产系统组成了京津大型发电厂项目，三者相互依存和独立。

工程参数：

• 容量：200000m³/日

• 技术：多效蒸馏

• 项目类型：EPC

• 占地面积：20000m²

工程亮点：

• 废热排放减少，工程使用的是天津SDIC发电厂的废热作为动力，从而降低了成本，也减少了废热排放；

• 采用新技术生产食盐，海水淡化系统产生的盐卤水可以用来生产食盐；

• 减少了对环境的影响，封闭式的海水淡化循环技术减少了对外部资源的依赖性；

• 值得信赖的合作关系，在完成了4组海水淡化设施后，SDIC决定让IDE将容量扩展至200000m²/日。

印度Gujarat 海水淡化厂：印度最大的海水淡化厂

印度Gujarat 海水淡化厂主要提供饮用水、锅炉用水及炼油厂工艺用水，这个工程被扩建过两次，证明使用的多效蒸馏工艺安全可靠，并且具有经济效益。

工程参数：

• 容量：160000m³/日

• 技术：多效蒸馏

• 项目类型：EPC

• 占地面积：18000m²

工程亮点：

• 技术先进，能耗低，低温蒸馏安全性高，预处理系统节省成本；

• 工程15年内运行稳定，显示出IDE系统的可靠性；

• 操作简单、维护方便；

• 值得信赖的合作关系，IDE将在Gujarat建设新的反渗透海水淡化项目。

Cape Preston海水淡化厂：第一个预装配的海水淡化厂

Cape Preston海水淡化厂为矿区提供高质量的清洁用水，由于矿区位置偏远，所以采用了预组装工艺，工程克服了恶劣的环境问题。

工程参数：

• 容量：140000m³/日

• 技术：反渗透法

• 项目类型：EPC&S；

• 占地面积：54000m²

工程亮点：

• 大规模的预组装，整个工程分为60个预装配模块，经过测试后运抵现场完成最后的组建；

• “即插即用”的解决方案解决了海水中悬浮物、有机物浓度过高等问题；

• 复合澳大利亚严格的环境标准，已成为澳大利亚矿区供水项目的标杆。

 

图表 15：IDE部分项目示意图

四、公司优势

工艺设计降低了生产成本

海水淡化项目是一个整体，根据不同的条件，合理选择工艺，把部件有机地组合在一起，确保经济、高效、稳定运行和低水价，才是一个成功的海水淡化厂最核心的要素，而这恰恰是IDE的核心竞争力，公司的理念是“海水淡化不是设备的集成，而是设备与工艺的集成”。

• 工艺选择：地理位置、海水取水口的设定、当地气候条件、可利用的能源、海水的温度及水质等条件甚至取水口位置、输水管线距离和高度等诸多细节都影响着水厂的效率和成本，应在设计之初优先考虑，在设计过程中的复杂技术调整和优化更需要根据每一个水厂的各自条件需要而特制，以达到最大的性能，最低的成本。

• 设计：工艺的核心在于设计，比如膜组件的使用数量和规模应选取一个平衡点，不能太大，在实际设计中都有特定的公式计算。单个比较膜组件，差别也许很细微，但当成万个膜组建集成在一起时，效果就会非常明显。IDE最新的16英寸膜垂直布置的设计，与常规的8英寸膜相比，这种创新方式减少了大量占地面积，节省了大量膜件部件、膜壳和联管管件的数量规格，且易于快速安装维护。

• 能耗：能耗成本占据了海水淡化成本的30％到50％左右，这直接影响制水成本，许多海水淡化厂都自建电厂来“省钱”。但是以色列海德拉水厂因受地形限制，无法建设独立的发电厂，只能从市政电网购电。他经过分析研究，设计发明了错峰运行技术，即白天电价高峰期，以基本满足设备运行需求为目标，夜晚电价优惠期，利用设备余量，满负荷运行。IDE不仅建造了世界上技术最先进、规模最大的反渗透海水淡化厂，而且将每吨水的耗电量控制在1.2～1.5度，远远低于行业内4度电的程度。

【Sorek海水淡化厂为例】

• Sorek水厂占地面积不大，在有限的场地，要得到最大的出水规模，必须要在用膜数量上有所突破，IDE制定了加大膜尺寸（采用16英寸的膜），同时减少用膜数量的方案。在2003年设计的阿什克隆水厂（1.1亿立方米/年），用了4万支8英寸的膜，以此类推，如果在索莱克水厂1.5亿立方米的产量上采用8英寸膜的话，应该使用6万支膜。但由于采用了16寸膜，仅此一项就节省了1.2万支膜，巨大的经济价值得以实现。

• 该项目是世界上首次在大型水厂中，以垂直方式安装了16英寸SWRO膜组件，采用这种布置，不仅使入水流向更合理，节省了项目占地，更重要的是减少了昂贵的母管长度，较小的管径可以应用其中，从而节省30%的占地面积，有助于降低工厂整体的建造费用。

• 利用IDE专有的三压力中心设计（泵中心、膜中心和能量回收中心）双管式取水、以及独特的除硼系统定制方式，水厂中的每一个因素都根据需要特制，力求达到最大的性能、最低的成本。

• 受占地面积限制，在整理场地时采用混凝土预制方式浇筑构件，待土地整理完后，将构件运至现场进行拼接，以最快的速度完成140万立方米的海水淡化预处理池工程，从而降低工程的总投资，使整个项目达到两个要求：在预算内、在规定的时间内。

• 索莱克水厂还拥有自备电站，从而减少能耗并降低水价。

• IDE通过以上这些手段，全方位地降低整个Sorek水厂从投资、建造、运营阶段的成本，做到了每立方米0.5美元左右的水价。

先进的技术

• IDE研发的MVC压缩机技术可以将压缩率提至最高；专用铝合金传热管可以防止海水的腐蚀；喷涂系统可以防堵塞；除气冷凝器可以对海水有效除气。

• MED系统稳定性高，长期运行成本低；现场安装时间短，维护方便；大间距设计可以有效防堵塞；传热管大湿润区设计可以有效防止结垢。

• 基于RO系统研发的IDE PROGREEN使用无化学除盐，可用范围广，针对小型项目及偏远地区项目有良好的经济效益；独特的压力中心设计提高了系统的工作效率和稳定性，并且提高了能源回收率，先进的除硼系统可以将水中硼降低到0.3ppm；16英寸膜垂直过滤设计，减少了占地空间和建设成本。

成熟的项目管理

• IDE有近50年的大型海水淡化厂建造经验（蒸馏法和反渗透法），所有项目均有良好的成本效益。

• IDE水处理厂不论规模大小，海水淡化还是废水净化，均符合严格的卫生安全标准。

• IDE项目具有低成本、低能耗、高效益等优势。

• IDE可根据客户需求及环境条件来调整工艺参数、合作方案等，所有的项目均能按时保质的完成。

积极推动全球业务

• 2013年，IDE建成世界上最大最先进的反渗透海水淡化厂---Sorek海水淡化厂；

• 2015年，IDE将开始建造西半球最大的海水淡化厂---Carlsbad海水淡化厂；

• 2010年/2013年，IDE建成中国最大的海水淡化厂---天津SDIC海水淡化厂；

• 1998年/2005年/2008年，IDE建成印度最大的海水淡化厂---Gujarat 海水淡化厂。

灵活的合作方式和融资模式

• IDE在过去10年里共融资13亿美元，公司通过灵活的融资模式与银行等金融机构保持密切的联系何良好的合作。

IDE坚持环保理念

• IDE海水淡化工艺均具有低能耗的特点。

• IDE项目均能达到环境监管要求，把对环境的影响降到最低。

• IDE的MVC项目采用发电厂废热作为能源，实现了能源回收，并且减少了废热排放。

• IDE PROGREEN采用无化学除盐系统，把污染物排放降到最低。

• IDE项目将脱盐后的盐卤水经过提纯制成食盐，变废为宝，实现了闭环生产。

• IDE致力研究的零排放系统帮助客户提高中水回用率至零排放，尤其针对石油天然气及电力等行业，IDE零排放系统可以最大限度的减少对环境的影响并且降低排放成本。

IDE重视与各个环节的合作

图表 16：IDE伙伴关系

五、公司访谈（摘录自媒体公开内容）

以色列IDE中国公司：“量身定制”，海水淡化的智慧模式

近日，世界上规模最大、技术最先进的反渗透海水淡化厂----以色列索莱克海水淡化水厂摘得了全球水奖“2014年度海水淡化水厂”奖项，设计、建造、运行该水厂的以色列IDE技术公司也同时获得“2014年度海水淡化公司”奖项，而早在2011年IDE公司就曾获此殊荣。

　　那么，目前海水淡化技术有哪些飞跃？海水淡化产业发展如何？中国海水淡化市场有何潜力？近日，记者就这些话题采访了IDE中国公司总经理王双成和IDE技术专家利伯曼(Liberman)博士。

　　不在原料，而在技术

　　“如此重量级的奖项荣归以色列，绝非偶然。”提及索莱克的成功，王双成告诉记者，水资源短缺一直困扰以色列，为此，政府始终致力于建设节水型社会，并强调生态平衡的理念，同时千方百计开拓新的淡水资源渠道，把海水淡化看作解决水资源问题的根本出路。自1999年起，在政府的大力鼓励下，以色列相关企业开始通过海水淡化彻底改变国家缺水的状态。目前以色列大约70%的饮用水来自海水淡化，未来在2020年计划整个以色列的海水淡化水源将完全替代水库水源，海水淡化将100%覆盖全国用水要求。

　　历经50年的研发，以色列海水淡化技术的安全性、经济性、稳定性等都经受住了时间和实践的检验。

　　比如对于“膜”的认识。荣获“2014年度海水淡化水厂”奖项的索莱克水厂与其他大型海水反渗透设施的革命性区别，正是在全球首次应用了16英寸的膜并且垂直布置。与常规的8英寸膜相比，这种创新方式减少了大量占地面积，节省了大量膜件部件、膜壳和联管管件的数量规格，且易于快速安装维护。

　　虽然“膜”占据着一个水厂的重要位置，但在王双成看来，却并非关键：“海水淡化不是设备的简单组合，关键在于设计。”他告诉记者，IDE作为海水淡化的专业技术公司，与国际制造厂商合作并购买设备产品，即便是索莱克水厂最具革命性的16英寸膜，也并非由IDE制造。“IDE不是生产‘膜’的厂家，而是有设计、使用的经验。海水淡化厂是一个整体，不是部件，这就好比买汽车，不能一味地追求发动机，而是要看整体配置、综合成本。”

　　对比而言，中国不乏制造高水平的泵、阀门、控制系统以及膜等设备产品的厂商，即便IDE在国内推广的项目中，80%的设备也是就地取材、国内制造。但这并不意味着“国产化”的成功，如何把这些部件有机地组合在一起，确保经济、高效、稳定运行和低水价，才是一个成功的海水淡化厂最需要的技术和经验，而这恰恰是IDE的核心竞争力。

　　注重细节，量身定制

　　在一般人看来，海水淡化要达到经济、高效、稳定，确保投资无风险、运行安全，保证水厂的高利用率包括可接受的水价，需要大量的“高科技”投入。但在拥有诸多专利技术的IDE公司CTO利伯曼博士眼中，这些复杂的科学技术均来源于对“细节”的追求和研究。根据不同的项目条件，合理地选择工艺，无论是热法还是膜法，而绝非一提到海水淡化就是膜法或者是热法。

　　“比如膜组件的规模和数量，并非越大越好，越多越好。”利伯曼告诉记者，在研究和实践过程中，他们发现，膜组件规模太小、太少，会影响产能和投资，但规模太大、太多，反而会增加成本和故障率，严重影响稳定运行和效率。因此，膜组件的使用数量和规模应选取一个平衡点，不能太大，在实际设计中都有特定的公式计算。单个比较膜组件，差别也许很细微，但当成万个膜组建集成在一起时，效果就会非常明显。

　　“再比如对能源的利用，要精打细算。”利伯曼介绍，能耗成本占据了海水淡化成本的30%到50%左右，这直接影响制水成本，许多海水淡化厂都自建电厂来“省钱”。但是以色列海德拉水厂因受地形限制，无法建设独立的发电厂，只能从市政电网购电。他经过分析研究，设计发明了错峰运行技术，即白天电价高峰期，以基本满足设备运行需求为目标，夜晚电价优惠期，利用设备余量，满负荷运行，确保全天产水量达到52.6万吨。虽然只是一个细节优化，却解决了高成本的关键性问题。

　　这种对细节的极致追求，让IDE在海水淡化技术中不断推陈出新，创造了诸多奇迹。IDE不仅建造了世界上技术最先进、规模最大的反渗透海水淡化厂，而且将每吨水的耗电量控制在1.2～1.5度，远远低于行业内4度电的程度，为海水淡化设立了低成本的新标杆。而该水厂生产的每立方米水仅为57美分，也被公认为“最具竞争力的价格”。

　　正因基于对细节的考虑，IDE始终秉承了量身定制的理念。“索莱克水厂，海德拉水厂，阿什克隆水厂，作为反渗透(SWRO)水厂都是世界顶尖级的。但是，你或许想把它们的图纸拿过来，在中国的海边建一个同样的水厂，实际上并不会达到理想的效果，因为你的一系列自然和客观条件并不相同。”王双成告诉记者，建设海水淡化厂绝不是“一拍脑袋，一张图纸”，项目选址的地理位置、海水取水口的设定、当地气候条件、可利用的能源、海水的温度及水质等条件甚至取水口位置、输水管线距离和高度等诸多细节都影响着水厂的效率和成本，应在设计之初优先考虑。“而在设计过程中的复杂技术调整和优化更需要根据每一个水厂的各自条件需要而特制，以达到最大的性能，最低的成本。”王双成说，这就是IDE一贯的量身定制模式。

　　看好市场，信心十足

　　40多年以来，IDE为全世界40个国家建设了400多个水厂，日产量达350万立方米。这是IDE最为之骄傲的一份成绩单。

　　王双成告诉记者，虽然IDE业务覆盖全球，但仍“将中国视为最大的、最重要的海水淡化市场，在中国配备了最完整的团队，将中国的项目列为优先等级，使用最先进的技术。”

　　但是，目前中国的海水淡化市场仍较为平静，许多项目仍在酝酿之中。海水淡化投资巨大，在没有充足的工程经验和设计的前提下贸然进行，一旦出现问题，损失巨大。当然，除了关键技术外，还面临来自水价和供水调度商业约定等问题，需要系统地考虑技术条件、行业背景、市场环境、政府需求和产业结构等多项因素和整体环境。

　　“据悉北京市将要实施阶梯水价，强化价格杠杆的作用，这对于水工业市场是一个利好消息。”王双成认为，国内海水淡化在水价政策上没有优势，因此，实施阶梯水价，无疑为海水淡化市场打了一针强心剂。

　　中国水资源短缺已迫在眉睫，加强对海水淡化的研发，提高技术实力固然重要，但对于用户来说，更希望能将成果直接拿来，“短平快”地投入使用，解决局部缺水的状态。从这一点看，IDE在海水淡化领域几十年的丰富工程实践和经验，对于中国乃至世界的海水淡化产业尤为珍贵，这也是IDE存在的原因。

　　实际上，IDE的业务涉及水处理行业的方方面面，公司80%的人为专业技术人员和世界级专家。最近，IDE还成立了“海水淡化医院”，面向全世界上万家海水淡化厂，针对其中的不安全、高耗能、低效率等问题提供技术支持和设计优化，这在世界范围内还是首次。

　　利伯曼还告诉记者，目前IDE还研发了延迟渗透技术(PRO)，在冬季对水量需求少的情况下，通过反渗透水厂装置余量与其他水源包括中水混合来发电，可以让膜法海水淡化厂实现水电联产。该技术预计2~3年内将投入市场。

来源：中国水利报 2014年4月25日

 

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CleantechWatch 管理员

邬煜

国金研究所 环保&能源高级分析师