迎接世界水处理药剂的第二次革命 （2025.8.7修订稿） 李润生 李凯 柳洁 刘小丹 董章鹏 深圳市中润水工业技术发展有限公司 深圳 518057 摘要：本文介绍了世界水处理药剂

世界水处理药剂主要生产应用状况：

1.中国：世界最大生产应用国，给水处理和污（废）水处理均以PAC为主，其次为聚硫酸铁、硫酸 铝、氯化铁和硫酸亚铁。

深圳中润公司可能是世界上转让水处理药剂成套技术最多的企业，制订水处理药剂标准最多的企 业，也是研发成套水处理药剂技术最多的企业，欢迎全球企业共同学习与探讨！

PAC的市场约占所有无机水处理剂的80%以上，产品以Al2O310%液体计超1000万吨/年，液体产销量超500万吨/年，中国也是固体PAC生产大国，总产量超500万吨（Al2O3 ≥28%计）/年。PAC主要用于生活污水处理，功能以除磷为主，也可去除COD。PAC的产业化生产应用普及在七十年代之后，产品出口始于八十年代，成套技术出口始于本世纪初。PAC开始应用始于生活饮用水，但近年市场主要是污水处理， 未来有望拓展污水再生回用和海水淡化预处理市场。主要原料和工艺流程：氢氧化铝或黏土轻烧料与盐酸反应，再加铝酸钙调盐基度，固体产品为主。

2. 日本：是PAC产业化的生产和应用国，产业化试验始于上世纪六十年代，代表工艺流程为多木公 司的盐硫混酸反应，碳酸钙调盐基度。缺点是：渣多，工艺复杂，原材料消耗多，混凝效果一般，除磷效果差。

3.美国：PAC生产应用始于1984年，代表工艺流程是铝锭加盐酸反应。优点：投资小，操作简单， 含量高，稳定性好；缺点：原料成本高，混凝效果差，污水除磷效果极差。

4.欧共体：1974年开始生产应用，代表工艺为氢氧化铝与盐酸加压反应。优点：产品纯度高；缺点：工艺条件要求高，原料消耗多，产品稳定性差，除磷效果差。凯米拉化学公司是全球最大的水处 理剂经销商，李润生曾帮助凯米拉公司进入中国。

在PAC成为主导混凝剂之前，水处理剂除硫酸铝外，还曾大量使用氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁等作水处理剂，但进入七十年代后，PAC成了主导产品，广泛应用于全球各种水处理，但PAC进入污水处理应该是一个错误的选择，李润生将在有生之年促进高效生活污水处理剂全面取代PAC在生活污水处理的应用，并使成本大幅降低，水质提高。生活饮用水处理将用复合高效PAC取代普通PAC。

中国的优势和机遇：

1.中国技术和产品优势：①技术先进优于欧美日；②投资少，能耗低；③产品低耗高效；④研发力量强，产业化程度高，生产能力大；⑤原料充足；⑥设备配套能力强。

2.缺点：①行业混乱，内耗大，恶性竞争厉害；②滚筒干燥、轻烧料原料污染环境；③劣质产品充斥市场；④不注重技术创新。

3.出路：①走出去，进入国际市场：技术、设备、原料和人力、产品均可出口；②标准化和行业组织国际化；③行业重组。

二．成都环境集团在国际上的地位

都江堰是蜀文化的代表，成都的摇篮。岷江是长江第一大支流，岷江从都江堰宝瓶口喷薄而出，一泻千里，气势恢宏，都江堰是中国水利史上璀璨明珠，也是世界水利史皇冠上的宝石，虽历经2300年依然光彩夺目，造福八方。

成都环境集团每年10多亿立方米自来水水源均来自都江堰，它不仅保证了水质优良，而且水量稳定，确保输配水低能耗，岷江是四川人民的母亲河，仅凭此成都环境集团可称世界独一无二。

成都环境集团是世界水处理剂第一次革命的策源地。 日本虽是聚氯化铝产业化的首创国，但其普及速度和技术水平与中国远远不可比拟， 日本1967年首次在东京朝阳水厂试用聚氯化铝。在李润生团队的奋斗下，成都环境集团下属成都市自来水有限责任公司二水厂1969年首次试用铝灰一步法聚氯化铝，其各项技术指标远超日本产品。

1971年李润生团队在武汉首创PAC滚筒干燥法生产固体PAC，3～4年时间将PAC在中国普及开来，并将产品带向全世界。

在李润生团队帮助下，成都环境集团下属成都汇锦水务发展有限公司（原成都市助洌净水剂工业有限责任公司）建起了二十万吨规模PAC厂，并将与中润公司一道点亮世界水处理剂第二次革命的火炬，将新工艺和新产品带向全世界，让全球人人拥有洁净水。

三．世界和中国水处理药剂存在的问题

1.世界水处理药剂存在的问题

1.1.缺乏统一的技术标准和资源的因地制宜合理利用。

1.2.水处理药剂与水处理设计脱节，合理状态是水处理设计人员应充分了解药剂性能并将其合理应用 到设计之中，世界给排水水质和应用方式已发生改变而药剂及使用方法依然如故。

1.3.中国产能过剩而世界大部分地区缺乏供应。

1.4.缺乏药剂工艺及应用的创新研究。

2.中国水处理药剂存在的问题

2.1.存在的根本问题是：缺乏由国家统一领导的水处理科研设计体制，设计缺乏创新技术的支撑，往往沿用过时的和外来的设计规范和手册，设计思想不符合中国国情和中国水质条件，如给水设计一律采用水力混合絮凝、平流沉淀、快滤、消毒工艺，脱离了原水低浊度的现实，加药间设计造成投资大、能耗和药耗大的缺陷，污水COD偏低却一律采用国外生化处理工艺。

2.2.受疫情、 铝原料暴涨、制造业萎缩、市场低迷诸多因素影响混凝剂行业面临空前的困难局面，如何破解，个人见解如下：

2.2.1.生活饮用水用混凝剂：

2.2.1.1.面临问题：

2.2.1.1.1.随着环保加强，水污染减轻，水质向好，造成混凝剂单耗降低。大型工业企业搬离城市， 造成供水量减少，生活饮用水用混凝剂用量减少。这是生活饮用水用混凝剂市场萎缩的根本原因，PAC现有产品配方不能完全适应目前给水水质的变化。

2.2.1.1.2.从江河直接取水减少，水库取水成趋势，造成原水常年低浊度，pH值升高，造成混凝沉淀效果降低和处理水残铝增加的趋势。

2.2.1.1.3.生活饮用水水质逐年提高，混凝剂标准同步修订，对重金属指标的要求越来越严。

2.2.1.1.4.混凝剂生产原料：氢氧化铝、铝酸钙不时上涨，人工费用逐年上涨，生产厂家环保和安全开支不断加大，而混凝剂价格未能同步上涨。

2.2.1.1.5.对铝酸钙要求提高，而铝酸钙原料铝土矿品质逐年下降，价格上涨。混凝剂生产企业靠减少铝酸钙用量来达到降低重金属的目的，造成铝酸钙市场萎缩，生活饮用水处理混凝沉淀效果降低、残留铝升高。

2.2.1.1.6.质量监控缺失，恶性竞争加剧。滥用危废生产生活饮用水用混凝剂的现象时有发生。

2.2.2.非生活饮用水用混凝剂

面临问题：市场恶性竞争加剧，中标价格低迷。导致部分工厂铤而走险，采用一些危废材料（比如含重金属或者有机物的废酸）作为生产混凝剂的原材料，这既是违反国家环保法的行为，也是对用户不负责的行为，导致危险化学品毒理成分的转移，增加用户生产管理的难度和出厂水超标的风险。

四. 世界水处理药剂的第二次革命

1.世界水处理药剂第二次革命的特征

1.1.聚氯化铝退出生活污水处理市场，代之以高效除磷的水处理剂。

1.2.应用技术与销售服务紧密接合。

1.3.复合、专用产品风行。

1.4.原料、工艺大变革。

1.5.聚合硫酸铁工艺原料大变；不用亚铁、不用氧气、不用催化剂，成本投资低廉，效果提高。

1.6.粘土轻烧料、滚筒干燥退出市场。

1.7.雅鲁藏布江水源新型水处理剂和净水工艺的开发。

1.8.技术向中国老边少和第三世界倾斜。 口号：让全世界人人拥有洁净水。

1.9.智能自动加药系统取代加药间设计方案，减少投资，节省药剂、人工和能耗，减少占地。

1.10.促进混凝试验的普及，推动药剂研发、生产管理和应用管理。

2.世界水处理药剂第二次革命的具体工作

混凝剂技术的发展方向：研发出引领世界混凝剂产业的创新技术和产品，这些技术和产品将有力 解决目前的困局。

2.1.逐步让聚氯化铝产品退出污水处理，取而代之以中国污水处理新药剂，其用量将比聚氯化铝减半， 生产和使用成本均减少30～50%。同时污水处理厂的污泥量也能大幅减少，有良好的社会效益和经济效  益。

2.2.聚氯化铝产品标准GB22627、GB15892将全面升级，其技术指标和性能将全面超越日、美、欧。

2.3.给水处理开创中国式设计方法和典型工艺流程，工程费用大幅降低，运行费用大减。

2.4.多功能智能化数字化的混凝试验机投入市场，并打开全球市场，为水处理的科学高效运行、为新 型混凝剂的开发助力。

2.5.专用混凝剂的开发：

接触絮凝过滤专用混凝剂

高含量高混凝性能PAC：Al2O3：35～50% ，等氧化铝混凝性能提高30～50%,有利于远距离运输或产 品出口

低温低浊专用混凝剂，适应中国原水水质现状；低残留铝聚氯化铝符合欧、美、日和中国北方地区水质状况

高效降COD、磷、重金属污水处理剂

污水回用处理专用混凝剂

海水淡化专用混凝剂

膜法水处理专用混凝剂

除油专用混凝剂

给水吸附剂

污水处理吸附剂

2.6.聚氯化铝用铝酸钙新产品和新原料的开发

2.7.中国特有聚氯化铝生产工艺：铝酸钙调整产品工艺和产品性能的全面升级。产品氧化铝含量高达 35%～45%，混凝效果提高30%～50%，成本降低30%，并共生一项晶须新材料 。

2.8.污泥高效脱水剂的开发

2.9.聚合硫酸铁新原料新工艺新结构产品的开发， 以适应新能源电池原料硫酸亚铁涨价的局面。

2.10.一带一路混凝剂协会的成立；一带一路混凝剂标准体系的建立。

2.11.南水北调工程西线将是改变中国未来的伟大世纪工程，雅鲁藏布江将是最重要的水源之一，研发 专用混凝剂和专用给排水工艺流程将是我辈的重大机遇和压力。

附图1：国内外混凝剂性能比较

备注： “用药量 ”为以中国普通PAC作为100%进行比较。

附图2：不同混凝剂除浊性能比较图

附图3：不同混凝剂除磷除浊试验

□参考文献：

1 、CECS   130:2001:  中国工程建设标准化协会标准：混凝沉淀烧杯试验方法；

2 、日本标准JIS K1475-2006 水处理用聚氯化铝；

3、 许保玖    给水处理理论 中国建工出版社2000年 P201-212；

4、水处理手册  中国建工出版社  1987年；

5、许保玖  烧杯搅拌试验的发展     中国给水排水 1985 No.1    P7-11；

6、罗辉荣  混凝搅拌实验方法的探讨   工业水处理  1984 No.1 P30-36；

7、译文   烧杯试验的实施及用途    供水1984 .Nol      P34-40；

8、吴今明 改善混凝沉淀效能的探讨(上)  城市公用事业1995 No.1 P20-22；

9、吴今明  改善混凝沉淀效能的探讨(下) 城市公用事业1995 No.2     P19-20；

10、ZR4-6 型混凝试验搅拌机使用说明书   深圳中润公司；

11、GB/T12496.10-1999 木质活性炭试验方法  亚甲基兰吸附值的测定；

12、林星杰等 UV254 在水质监测中应用的研究 能源与环境 2006 No.1  P22-24；

13、金伟紫外吸光值(UV254) 作为有机物替代参数的探讨 工业水处理1997.17(6）P30-33；

14、林荟  胶体滴定法在废水处理技术中的应用 水处理技术1995.21(6)P363-366；

15、ASTM D2035-2008 Standard Practice for Coagulation Flocculation Jar Test；

16、聂梅生 水资源及给水处理[M].北京：中国建筑工业出版社，2001；

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18、李润生 水处理剂混凝剂评价  无机盐工业第49卷第5期2017年5月。

19、GB15892-2020 生活饮用水用聚氯化铝

20、GB/T 22627-2022  水处理剂 聚氯化铝

21、深圳中润聚氯化铝技术在印尼的实施    李润生、李凯

22、美国标准 ANSI/AWWA B408-2010

23、欧盟标准 EN883-2004