水处理行业分析报告

1、水处理行业分析报告一、 行业概况(一) 水处理的定义水处理是通过物理、化学和生物等手段，调整水质，使水质达标，以满足生产和生活需要的全过程。水处理领域涉及的范围分为自来水的生产及供应，污水处理及其再生利用，其他水处理、利用与分配等三大类。水处理行业的新型技术膜法水处理技术(一) 膜法水处理技术概述膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力时，原料侧组分选择性地透过膜， 以达到分离、提纯的目的。目前膜法水处理技术主要包括膜生物反应器（MBR）、连续膜过滤系统（CMF）、浸没式膜过滤（SMF） 和双向流膜过滤技术（TWF）。 膜技术是水处理主要手段之一，膜法水处理工艺具有出水水质

2、高的特点，将膜处理技术与传统水处理工艺结合使用、或将不同膜处理技术结合使用，可满足提高饮用水水质、提高污水排放水质、实现再生水回用、实现海水淡化的各类需求。凭借其在水处理领域的显著优势，膜法水处理技术将在中国获得长足发展。(二) 膜技术分类及相关应用领域1. 按照分离机理的膜的分类：应用于水处理领域的膜主要包括微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、电渗析（ED）五个种类，其中超滤膜和反渗透膜应用程度最高。主要原理如下图所示： 膜种类膜功能分离驱动力透过物质被截流物质微滤溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂和溶解物悬浮物、细菌类、微粒子、大分子有机物超滤脱除溶液中的胶体、各类大

3、分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、胶体、微粒子纳滤、反渗透脱除溶液中的盐类及低分子物质压力差水和溶剂无机盐、糖类、氨基酸、有机物等电渗析脱除溶液中离子电位差离子无机、有机离子2. 各类膜技术一般应用领域膜种类应用领域举例微滤水处理去除水中悬浮物，微小粒子和细菌化学工业水、溶剂、酸，碱等化学品过滤，澄清生物工业菌体浓缩分离 电子工业超纯水制备医疗无热源纯净水制备食品饮料中酵母和霉菌去除超滤水处理超纯水，无菌水制造废水处理高浓度活性污泥处理水中取出悬浮物，细菌去除化学工业胶乳回收等生物化工发酵产品分离浓缩精制医药生理活性物质浓缩，分离，精制纳滤水处理脱除溶液中的盐类及低分子物

4、质电子工业超纯水制备食品果汁高度浓缩医药生理活性物质浓缩，分离，精制反渗透制水海水淡化水处理下水的脱氮、脱磷、脱盐，水回收利用化学工业石化废水处理医药无菌水制造农畜水产蛋白质回收食品加工鱼油废水处理等电渗析浓缩海水浓缩制盐脱盐从海水或咸水制饮用水和工业用水，污水处理电解食盐电解烧碱3. 在实际应用中需要结合使用多种膜技术应用领域进水水质出水水质要求膜工艺要求超纯水制备一般，需前端处理高前端用微滤/超滤，后端用反渗透/纳滤纯净水制备好高微滤/超滤市政污水处理差中微滤/超滤工业污水处理一般，需前端处理视用途为回用还是排放前端用微滤/超滤，后端用反渗透/纳滤海水/苦咸水淡化差视用途为回用还是供水前端

5、用微滤/超滤，后端用反渗透/纳滤/电渗析4. 膜法水处理技术的介绍及应用领域目前膜法水处理技术主要包括膜生物反应器（MBR）、连续膜过滤系统（CMF）、浸没式膜过滤（SMF） 和双向流膜过滤技术（TWF）。其中SMF是由CMF改进而来。MBR，是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术。其主要工艺原理是用超/微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的二沉池和常规过滤单元，实现高效的固液分离和生物菌群的截留，经其处理后的出水直接达到高品质再生回用水标准。 CMF，是以中空纤维超/微滤膜组件为中心处理单元，配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等，形成闭路连续操作系统，原水在一

6、定压力下透过微滤/超滤膜进行过滤，达到物理分离净化的目的。 SMF，是超低压中空纤维膜技术与连续膜过滤技术相结合而派生出来的一种新型的膜过滤处理工艺。它使用开放式中空纤维膜组件，将膜直接置于充满待处理水的膜池之中，通过泵的负压抽吸和大气压力，使水透过膜表面，从中空纤维膜内侧抽出，达到过滤净化的目的。TWF，是在膜分离过程中，通过对原水的进出方向进行周期性倒换，在分离过滤的同时，利用原水对污染较重的一端进行清洗，以保持膜的良好通透效果，达到持续稳定地进行原水分离净化的效果。上述膜法水处理技术的技术核心及应用领域如下表所示：膜法水处理技术技术核心应用领域MBR可保持活性污泥浓度，强化有机物去除效果

7、。排泥周期长，污泥产率低，可减少污泥的处理费用。市政污水处理回用、工业废水处理与回用、建筑中水回用、垃圾渗滤液处理。CMF高抗污染膜以及与之相配合的膜清洗技术，可以实现对膜的不停机在线清洗，从而做到对料液不间断连续处理，保证生产的连续、高效运行。大型城市污水处理厂二沉池出水的深度处理回用，海水淡化或大型反渗透系统的前级预处理等。SMF可实现中空纤维膜系统的在线清洗和在线化学增强清洗，消除膜污染，有效恢复膜通。可对膜组件进行在线完整性检验。对问题膜可以迅速准确地进行判断，并可以方便地对问题膜进行隔离和更换修补。特别适合在大型水处理工程中使用，可用于市政污水/工业废水深度处理回用、给水厂供水处理、

8、工业用水处理、反渗透系统预处理等。TWF每隔一定时间，将进水的流向改变一次，可以达到对膜上下半部交替反冲洗的目的，减轻膜污染、延长药液清洗的周期。适合于含微粒形固形物较多的污水处理系统，如电泳漆的浓缩超滤等。二、 中国膜法水处理产业进入快速发展期(一) 膜法水处理行业产业链说明膜法水处理行业产业链自上而下包括：膜材料制造、膜组件制作、水处理工程建设、水处理设施运营及维护。上游膜材料的性能和价格直接影响膜组器设备的性能、膜法水处理工艺的优化空间和水处理设施的投资成本与运营费用，因此本行业成熟的经营模式是向着融膜材料研发生产、膜组器设备制造和工程化实施为一体的方向发展。其中：上游产业包含膜材料制作

9、、膜组件制作，膜材料制作主要分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析五种；膜组件制作主要分为平板式、卷式、管式、中空纤维式四种。中游产业包含水处理工程的设计、建设，主要分为膜生物反应器（MBR）、连续膜过滤系统（CMF）、浸没式膜过滤（SMF） 和双向流膜过滤技术（TWF）四种技术模式。下游产业包含水处理设施的运营、维护，主要涉及给水处理、污水处理、海水淡化、超纯水制作以及膜的清洗、更换等。(二) 膜法水处理行业下游需求旺盛据2010中国膜产业发展报告统计，2004年我国膜产业产值为75亿元，2009年为230亿元，2010年约为300亿元，经测算，“十二五”期间，我国膜产业预计将保持20%-25

10、%的年增长率，到2015年，我国膜产业产值将达900亿元左右，膜产业发展前景十分广阔。水处理领域是膜产品的主要下游市场。目前，国际上废水回用领域的膜法处理工程已占到95%以上，中国的膜材料也有90%以上用于水处理。膜分离技术在水处理领域的应用主要包括市政给水处理、工业用水处理、市政污水处理及回用、工业废水处理及回用、海水淡化、垃圾渗滤液处理等，目前水处理领域对膜分离技术需求旺盛。“十二五”期间我国膜产业将保持较快增长我国膜产业产值测算根据测算市政污水领域和海水淡化领域对膜处理工程的新增需求量，并以此测算2015年我国膜产业的产值及“十二五”期间的增长率。在测算新建市政污水处理厂对膜处理工程的需

11、求规模时，作以下假设：1.“十二五”期间全国污水排放量以3%的速度增长；2. 到2015 年，城镇污水处理率平均值为80%、污水处理设施平均负荷率为80%；3. 膜处理技术在新增污水处理产能中的份额每年上升1.5个百分点；4. 膜处理工程的平均造价为3500元/吨。由此得出：在测算市政污水处理厂改建对膜处理工程的需求时，作以下假设：1.“十二五”期间需要增加脱氮除磷装置的1200座污水处理厂中有80%完成了改建；2.膜处理技术在新增污水处理能力中的份额每年上升1.5个百分点；3.膜处理工程的平均造价为3500元/吨。由此得出：经测算，2015年，新建、改建污水处理厂对膜处理工程的需求金额约为1

12、55亿元，年均复合增长率约为30%。在测算海水淡化产能扩张对膜处理工程的需求时，作以下假设：1. 2015年底，海水淡化产能约为140万吨；2. 2015年底，反渗透法在海水淡化市场中的占比为80%；3. 膜法海水淡化投资单价为1万元/吨。由此得出：经测算，2015年海水淡化领域对膜法处理工程的新增需求量为16亿元，年均复合增长率为7%。膜法水处理除上述两项应用之外，还能在其他领域有很好的应用。工业企业再生水回用需要膜法水处理技术。在工业废水处理及回用方面，部分废水经初步处理后排入市政污水，部分废水经二级处理或深度处理以进行回用。随着经济的发展，工业企业用水量越来越多，但我国水资源紧缺，且国家

13、逐渐对工业企业用水量进行限制，在此背景下，加大再生水回用力度成为工业企业的必然选择，可实现废水深度处理的膜法水处理技术的需求也将稳定增加。此外，膜处理技术将逐渐在国内饮用水处理领域铺开。在市政给水方面，2012年7月1日，国内将强制实施生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），新标准将饮用水指标由原标准的35项增至106项，并对原标准35项指标中的8项进行了修订。2012年将实施的饮用水新标准目前在大部分地方都达不到，膜法水处理工艺出水水质高，可达到新标准的要求。目前，膜处理技术在长三角经济发达地区已经开始应用，如上海、无锡、杭州。我们预计，在新标准的要求下，膜处理技术会逐渐在国内饮用水处

14、理领域铺开。综上，基于对污水处理厂新建、改建对膜处理工程需求的增长速度快于其他领域的判断，因此，假设市政污水领域与海水淡化领域对膜处理工程的新增需求占膜产业产值的份额在2015年时上升至20%，可测算出2015年膜产业产值为852亿元，年均复合增长率为23%。由此得出：我国水处理行业的平均利润率根据中国经济报告中的相关数据显示，我国水处理行业的平均利润率在2006年至2008年分别达到18.6%，19.3%、20.4%，呈现稳步增长的发展态势。但从长远来看，在企业成本上升而价格下降的双重因素作用下，行业整体利润水平将逐渐下降并向社会平均水平靠拢。(三) 膜产品国产化率逐步提高膜法水处理在中国的

15、应用约起步于20年前，经过20年的成长，我国在膜产品生产上已部分实现了国产化，微滤膜、超滤膜的国产率已达到50%，但反渗透膜和纳滤膜仍主要依赖进口。如下所示：随着我国对膜技术在水处理领域的逐渐重视，国外膜企业非常看好中国水处理市场，纷纷进军中国市场，这其中包括陶氏、GE、西门子、海德能、东丽等具有先进膜产品和膜技术的企业。我国膜技术起步较晚，在应用初期多是直接进口膜产品或全盘引进国外设备及原材料生产膜产品。经过近些年的培养和发展，国内逐渐出现一批具有核心膜及膜组件生产技术的企业，如天津膜天膜、山东招金膜天、北京碧水源、北京时代沃顿等，这些企业在水处理领域逐渐崭露头角。其中，时代沃顿生产的反渗透

16、膜的产品品质已达到国际先进水平， 并销往意大利、西班牙、德国、新加坡、巴西、加拿大等国家和地区。膜组件设备品牌使用提及率如下图所示：(四) 我国膜产业发展的现状1. 国内膜产业呈现相关公司数量多而规模小的特点。据统计，2008 年进入我国膜市场的研究开发、生产、经销企业有300多家，但从企业规模看，小型企业居多，中大型企业较少，年产值在一千万元以上的有40家左右，年产值亿元左右的只有7-8家，中大型企业占总企业数的10%左右，而小型企业占90%左右。其中，全民所有制的企业、事业单位约占有半数，他们中的主要部分是大专院校和科研院所的所属机构。民营、个体企业，中外合资，外商独资，外商代理企业，在数

17、量上也占一半左右。2. 国内鲜有覆盖膜法水处理全产业链的公司目前在国内膜市场，纳滤和反渗透由国外企业和品牌占据主要市场份额，国内企业产品则以超滤和微滤为主，其中以中空纤维膜居多，拥有完善的膜产品系列的企业则少之又少。在一些大型的水处理项目中， 需要同时使用多种类型的膜，因此对国外企业产品仍具有一定的依赖性。另一方面，国内膜产业相关企业多局限于产业链中的某一环节，这对企业压缩成本、提升市场竞争力非常不利。目前我国尚没有覆盖膜组器生产、水处理工程建设、水处理项目运营全产业链的公司。立足现有专业领域，向上、下游延伸将是将来我国膜产业相关企业的必然发展趋势。3. 国内膜法水处理行业主要公司概况三、 我

18、国水处理行业VC/PE的投资状况在国家环境保护“十二五”规划中，预计全社会环保投资需求约3.4万亿元，而污水处理是整个环保行业投资的重要领域。素来嗅觉灵敏的风投迅速发现了其中投资机会，据统计，2011年污水处理行业VC/PE投资额显著飙升，达到5.58亿美元，较2010年的7120万美元猛增了近7倍。数据显示，2008-2011年中国污水处理行业共披露47起VC/PE融资案例，融资总额达到8.52亿美元，平均单笔融资金额为1813万美元。这其中，2011年一年投资额已经超过最近四年的65%。就去年引人注目的大宗交易额标的看，2011年3月，鼎晖收购新加坡新达科技集团，投资额达2.58亿美元，是

19、近年来水务领域最大规模的交易案例。此外，在新加坡上市的中国水处理及再生解决方案提供商联合环境技术有限公司也受到了PE机构的关注，2011年8月，KKR投资1.14亿美元购买其发行的可转换债券。  在退出市场上，根据3月22日证监会最新公布的首次公开发行股票申报企业名单显示，博世科环保、环能德美、国祯环保以及膜天膜股份4家污水处理相关企业拟A股上市，其中3家企业具有VC/PE背景，中信建投资本的膜天膜股份已经通过发审会，丸红投资的国祯环保正落实反馈意见中，达晨创投投资的环能德美处于初审中。四、 行业分析结论(一) 水处理行业具有明确的成长预期我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，客观上要求加强水资源的综合利用和处理，随着水资源的稀缺性日益明显，水处理行业有着非常明显的市场需求；同时，我国作为水资源相对稀缺的国家，政府在政策层面上大力推动水污染治理、节能减排和水资源循环利用等，故水处理行业也有着非常明确的政策支撑。膜法水处理技术在污水处理及回用领域的应用前景最为广阔