环保行业研究方案之膜法水处理行业发展分析

1、在水资源短缺、水质污染严重、污水排放量逐年增加的大背景下，用水需求的持 续增长使水资源供给面临严重供需矛盾。 综合来看，以水处理为主要手段的水资 源循环利用是解决这一矛盾的唯一途径。 因此，在未来较长时间内，水处理行业 将保持刚性需要属性，同时维持高关注度和高景气度。从狭义上来讲，水处理一般指污水处理；从广义上看，水处理可以外延至给水处理、水务运营、污泥处理、中水回用、膜法水处理、海水淡化、黑臭水体治理、 城市给排水规划、海绵城市等诸多概念。随着国民经济发展，居民环保意识增强， 环保治理理念从“总量控制”向“质量控制”转变，我国水处理行业正在经历从 “狭义水处理”向“广义水处理”的演进过程。由

2、于这种转变，市场的热点聚焦在“膜法水处理”、“海绵城市”、“污泥处理”和 “黑臭水体治理”等专业化程度更高，更讲求治理效果的细分领域。本篇报告选 取“膜法水处理”和“海绵城市”两个热点领域作为研究对象，对行业现状进行 梳理。由“狭义水处理”向“广义水处理”演进膜法水处理相对于传统水处理方式具有能耗低、工艺简单、运行稳定和出水水质 高等诸多优势，已经在很多领域获得推广应用。随着环保指导思想向“质量化”转变，污水排放指标趋严，预计膜法水处理行业仍将保持20%以上高速增长,年产值有望从2015年的850亿元，增长至“十三五”末的约 2000亿元。膜法水处理技术优势明显，应用领域广阔膜是一种具有选择性

3、分离功能的材料，形式可以是固态、液态或气态，存在于两 流体之间或附着于支撑体或载体的微孔隙之上。膜分离技术是指以膜为分离介质， 通过在膜两侧施加推动力（如浓度差，压力差或电位差），使原料侧组成成分选择性地通过，达到分离提纯作用的一种方法。 膜分离技术原理o.bici沖砧*可勺耳,/t首*i UFlow沟* k會1卜賈札优出*冲他，审*初斗*A*.it曲刈l#1 f fciir f t 2iRb-i iho屮士肚elf世卜一 ；.1 1UHMMiaiMi底降辰H柱益疋守寸电:丸 T IijuHm町:的薛辄赫序供兀皆込汆y 基炉皆工膜法水处理技术的发展趋势反渗透膜和无机膜将成为未来膜法水处其中纳滤

4、膜、 膜的种类和功能繁多， 理技术的重点发展方向，具备较大的发展潜力和商业价 值：由于其孔径尺寸介于反纳滤膜是目前关注度很高的一项净水技术，纳滤膜： 还可以保留对人体有益因此在去除水中有害物质的同时，渗透膜和微滤膜之间， 目前水处理同时在水源水质波动的条件下保证最终供水水质的稳定。的矿物质， 领域对于纳滤膜的使用仍处于起步阶段，国内市场份额几乎全部被外资品牌占领。 产反渗透膜：海水淡化和再生水回用作为缓解水资源供需矛盾的重要手段，反渗透膜也将因此迎来能规模将有大幅提升。作为这两类技术的重要组成部分，市场空间的进一步释放。化学性质稳定等诸多高分子以陶瓷膜为代表的无机膜具备 耐高温，无机膜：膜材料

5、所不具备的性能，将在生物与医药、化工、食品饮料等 制造过程，以及钢 铁废水、造纸废水、印染废水等特种水处理领域拥有广阔应 用前景。法律法规、产业政策、排放标准利好膜法水处理技术2014年“新环保法”修订实施，2015年水污染防治行动计划（“水十条”） 颁布，以及水污染防治法（修订草案）（征求意见稿）的发布，表明了国家持续 推进水污染防治工作的决心，在顶层制度设计层面为水污染治理提供了方向性指 导。“十三五”期间，水处理将由满足“总量”向追求“质量”迈进，这为以出 水质量高，治水效果稳定为最大优势的膜法水处理技术发展提供了巨大想象空间。 国务院印发的“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中指出 “

6、作为先进环保技 术，要推进高效膜材料及组件的创新发展”，“作为重大环保技术装备及产品产业 化示范工程，加快高性能膜材料的产业化”。膜分离技术以及膜法水处理行业是 我国重点发展的行业，代表未来的产业发展方向，同时对经济发展有很大的带动 和引领作用，是政府重点鼓励发展的行业。2015年11月，城镇污水处理厂污染物排放标准（征求意见稿）发布，计划对 2002年发布的“旧版标准”进行修订。此次征求意见稿提出“设置特别排放限值”“增加污染物控制项目” “收严部分污染物排放项目排放限值”等内容，从实 施层面为污水处理设施进一步“提标改造”给予指导。由于传统水处理技术很难 满足“新版标准”（征求意见稿）中“

7、特别排放限值”的严苛要求，因而未来将有 大量污水处理设施采用膜法技术进行升级改造，这为膜法水处理带来利好。我国膜法水处理产业发展概况经过50年的发展，中国分离膜产业已经逐渐从稚嫩走向成熟。最近15年是整 个行业的高速增长期，行业总产值（指膜制品、膜组件、膜附属设备及相关工程 的总值）从1993年2亿元上升至2015年的1000亿元，按占比85%计算,2015年膜法水处理行业产值为850亿。中国膜法水处理行业的发展经历了以下几个阶段：1）实验室阶段（2001年之前）：我国早在1967年就开始了反渗透膜的研制工作，1986年CA非对称反渗透膜实现产业化，1991年MBR技术传入中国，1998 年第

8、一个采用MBR工艺的中水回用装置在大连建成，处理量为 200吨/天。这一阶段膜技术主要集中在大学和科研机构的实验室小试、中试阶段装置。2）小型工程应用阶段（2001年至2006年）:2001年国家推出膜产业化政策，膜法水处理工艺进入深入研究阶段，部分处理量为几百至几千吨/天的小型MBR污 水处理工程开始建造，2004年慈溪杭州湾航丰水厂建成，成为第一个规模5万吨/天以上的膜法城镇供水项目。3）规模化工程应用阶段（2006年至2011年）：2005年国家推出的节能减排和污水资源化政策促进膜产业加速发展。 以采用MBR工艺的北京密云4.5万吨/天再 生水项目为代表的万吨级以上膜法污水处理装置陆续投

9、运。这一阶段由于 2008 年北京奥运会和2007年无锡太湖蓝藻事件的催化剂作用，公众对水安全的重视程度显著提升，为膜法技术规模化推广奠定了基础。4）全面推广阶段（2011年至今）：国产膜材技术逐渐成熟，价格下降，同时伴随着环保标准日趋严格和民众环保意识增强，膜法技术在全国多地开始商业化应用，目前全国投运或在建的万吨级 MBR城镇污水处理系统已达上百个。中国膜法水处理发展历程应用和膜法市政水厂的规模变化与整个膜法水处理行业产 MBR市政大规模因此 可以认为以上两类膜技术的应用在膜法水处理产值值的变化趋势高度一致，城镇污水处理和城镇供水是膜法水处理技术的主的快速增长中起到了主导作用。技术,大部分

10、膜法城镇水要应用场所，绝大多数膜法城镇污水处理厂使用MBR未来在工业另外，部分出水指标较高的水厂同时使用反渗透膜。厂采用微滤膜，污水处理以及再生水领域，膜法技术也将有较大发展空间。应用和膜法市政水厂规模 变化与膜法水处理行业产值变化趋势 MBR市政大规模高度一致Up ” 7.-Ffl r.上-Si* 寻理讣豪! t:膜组件制作研发居产业链核心位置，多种商业模式并驾齐驱膜材料/膜法水资源 化成套解膜法水处理产业链由膜材料研发和制作、 膜组件制作、决方案、运营和 维护组成。其中膜法水资源化整体解决方案又涵盖了工艺方案、技术支持和售后 服务等流程。系统试车、施工安装、投标、详细设计、系统集成、膜元件

11、制作和 研发在整条产业链中拥有更高的技术先进性和盈利 /其中，膜材料 性。膜法水资源化产业链住m幷II1 La1S1F1畀if IL汕丨r1J LIMMr i膜法水处理行业具有商业模式多样化的特点。 由于较高的系统性和复杂性，业主 通常会委托综合实力较强的总承包方对整个工程中水处理工程实施过程中， 有时 会采的全部或几个单元进行承包。对于其中技术性较强的膜法水处理单元， 取 单独分包的形式，以达到选择技术较为领先的提供商来保证工程质量的目的。 、BT、EPC、目前国内膜法水处理领域呈现出膜元件销售、膜组件销售、EP等多种商业模式并存的局面。部分有实力的企业往往会从单BOOPPP、BOT、等综合

12、性更强的商以及PPPEPC纯的膜元件或膜组件生产销售模式向、BOT还可以 加快企业模式发展，这样不但可以提高膜法水处理解决方案的整体性能，业成长速度，增加企业营收和利润。 膜法水处理市场情况：国外品牌占据高端市场， 国内膜企两极分化明显由于市场需求增长近年来，中国膜企与国际领先企业相比仍存在一定差距。迅猛，国际品牌纷纷进入中国，抢占市场。与国内企业相比， 国际品牌在生产规模、技术优势、资本实力和管理理念方面具有相对优势。现阶段，国内膜法水处理行业的从业公司可以划分为国际领先企业， 国内领先企业和国内小型企业三个 梯队。国内膜法水处理行业从业公司可划分为国际领先企业，国内领先企业和国内小型企业三

13、个梯队此葺斬堵占裁翠罄： m如事尺两：.珂弓st#事爲离匕电4丸誰属丄黑 冒輻濾 盛（1门用 产鼻监挥亞內JL术甲卄丄吃想州書育市比千；片目陋晶町吒盘黑HIV右.ZwfrIMtAdmmm莎空*可聊号亍&匕土 戶JL出iin愉通过这种经营国际品牌在中国市场中主要扮演膜材料和膜元件供应商角色。 利润 最好的优质部分掌握国外品牌将膜发水处理产业链中技术含量最高、 方式，工程 实施等技术含量和利润率相在自己手中。而对于产业链下游的反应器制造， 对 较低的部分，国际品牌往往不参与，由中国公司进行配套和组装。以膜材料和膜 元件制作研发在产业链中居核心地位，处于利润金字塔顶端。 远高于膜工程业 务。津膜科技

14、为例，膜产品销售业务的毛利率一直处于较高位置， 以津膜科技 为例，膜产品销售毛利率远高于膜工程业务冋&A近年来在超率/微滤膜领域，国内涌现出天津膜天膜、海南立昇、山东招金膜天 等一批实力较强的生产企业。凭借价格优势，国内品牌市场占有率不断提升，目 前国产超滤微滤膜元件市场占有率已达 60%以上。与此同时，在反渗透膜领域，国内生产企业也已打破国际品牌的长期垄断局面，应用案例日益增多，目前市场占有率已达15%以上，代表企业是时代沃顿。根据中国膜工业协会预测，到“十三五”末，国产微滤/超滤膜市场占有率有望达到80%，国产反渗透膜市场占有率有望提升至 30%-50%。“十三五”期间将 会出现新一轮“国

15、产替代”浪潮，这将为中国膜企业提供额外的发展空间。国内微滤/超滤膜元件市场中以日本旭化成、美国海能得等为代表的国际公司占 据约40%市场份额，剩余市场由国内厂商瓜分。相对来说国外品牌膜元件在截留量、通量、使用寿命等关键指标上仍然具有一定技术优势，占据高端市场。近 几年，随着对于技术壁垒的突破，国内膜企业技术进步迅速，与国外膜在品质上 的差距不断缩小，市场占有率迅速提升。同时也由于市场竞争日趋激烈，低端超 滤/微滤膜元件价格不断下滑，利润率持续下降 超滤微滤膜市场竞争激烈 J弗更壬糾1反渗透膜在水处理膜市场中用量较大，约占整个水处理膜市场份额50%。其中， 国际品牌凭借其技术优势在反渗透膜领域处

16、于绝对优势地位，占有约 85%的份 额;近年来国内膜企技术进步迅速，产品性能大幅提升，市场份额已经从21世纪 初的约3%上升至目前的15%另外，由于研发难度大，技术起点高的特点，反渗透膜制造技术仅被少数公司掌 握，生产厂商主要有陶氏化学、日东电工、日本东丽、美国GE、美国科氏、韩国世韩和国内企业时代沃顿等，市场呈寡头垄断格局。总的来说，反渗透膜元件 由于技术壁垒，仍可以维持保持较高利润率。目前国内企业虽然已经可以生产全系列反渗透膜产品， 但由于生产设备控制精度 不高（如缺乏灵敏的厚度在线控制、化学药剂浓度控制、温度传感控制和张力传 感控制等），加之技术引进时未获得最新生产工艺等原因，海水淡化膜和超低压反渗透膜至今仍很难实现规模化稳定生产。 另外，国产反渗透膜在抗污染性、抗 氧化性等方面与国际优秀品牌相比，也存在一定差距。反渗透膜市场呈寡头竞争格局日粘电二斗；：二 I.3F目前，中国膜工业规模以上企业约 400家，企业规模呈现两极分化趋势。大多 数国内膜企业有规模较小，研发实力较弱，资金实力较差的特点，年产