我国水处理行业发展概况报告

我国水处理行业发展概况报告(一)行业定义与分类1、水与水处理生产和生活中需要用到水，所用的水必须经过处理，使水质符合一定标准后才能使用；为了减少环境污染，生产或生活过程中使用过的水，也必须经过处理并符合一定的标准后才能排放；为了减少水的用量、节约用水，使用过的水也需要经过处理后才能回收再利用。所谓水处理(WaterTreatment)，就是指应用物理、化学和生物等方法，使水质满足生产、生活及环境要求的全过程。水具有以下特点：化学稳定性好，不易分解；热容量大，在常用温度范围内，不会产生明显的膨胀或压缩；沸点高，在通常使用条件下，在换热器中不致汽化；水的来源广泛，流动性好，易于输送和分配，价格也较低。故而，目前在钢铁冶金、石油化工、电力、制浆造纸等众多行业得到广泛应用。几乎可以说，没有哪一个生产性行业不用到水。在工业生产中，水既可以作为生产原料，也可以作为工艺用水、锅炉用水、洗涤用水和冷却用水等，其中使用量最大的是冷却水，大约占到工业用水的60%左右。如钢铁冶金工业中用大量的水来冷却高炉、转炉、电炉等各种炉体及相关设备；在炼油、化工、化肥、制浆造纸等生产中用大量的水来冷却工艺物料、半成品和产品；在发电厂、热电站则用水产生蒸汽以推动汽轮机发电，同时用大量的水冷却凝汽器以回收凝结水；在纺织印染厂、化纤厂则用大量水来冷却空调系统及冷冻系统。第1页共35页不同用途的水，在不同的生产环境下，其处理要求也各有不同。如工艺用水的水质往往需要符合特定设备和工艺的需要；锅炉用水的水质要求则根据锅炉的工作压力和温度的不同而不同。而作为冷却用水的水质要求又不同于工艺用水、锅炉用水，如水温要尽可能低一些、水的浑浊度要低、不易结垢、对金属设备不易产生腐蚀以及不易滋生菌藻等。水质状况的差异性和生产环节的特殊性，决定了水处理技术应用的专业性和适用性。目前，作为工业用水的淡水水源主要来自于地表江河水、湖泊和水库水以及地下水等。不同地区、不同季节、不同来源的水源，在含盐量、pH值、总硬度、总碱度等水质组成方面存在巨大的差异，有时候甚至在同一条河流中上下游的水质也有很大的差异。如我国主要河流的水质中，黄河水含盐量是闽江水含盐量的10倍以上，而塔里木河水镁的含量则是珠江水镁的含量的800倍左右。为了满足生产要求，必须对不同水源水质进行处理。水处理技术最初是为了解决工业生产的用水需求而产生的，但随着经济的发展和工业用水量的急剧增加，水的供需矛盾以及因工业排污而导致的环境污染逐渐成为社会关注的重点，通过水处理以提高水的重复利用率进而达到节约用水、减少污水排放、降低环境污染目标，成为了水处理技术服务行业新的课题。因此，水处理不仅对工业生产十分重要，对节约用水、降低环境污染同样起着十分重要的作用。2、水处理技术、水处理化学技术与水处理化学品（1）水处理技术与水处理化学技术按照技术原理来分，水处理技术可划分为物理技术、化学技术、生物技术三大类。其中物理技术是指处理过程中不发生化学反应的技术，最常用的是沉降、过滤、膜分离、超声波、磁处理等；化学技术是指在处理过程中应第2页共35页用化学药剂并发生化学反应的技术，最常用的是化学混凝、化学沉淀、氧化还原、调整中和等；生物技术（或生化技术）是以生物化学原理为基础，利用微生物的代谢作用去除水中杂质，主要应用于污水处理。水处理的目的是为了满足用水、排水等的水质要求，水处理技术是实现这一目的的手段，它是通过一定的水处理系统来实现的。一套水处理系统一般都由若干个工艺单元（含相关设备和构筑物）组成。如工业用水的预处理系统的目的是除去原水中的悬浮物和胶体等固形物，降低水的浊度，系统通常由混凝、沉淀、过滤等几个工艺单元组成。在这些工艺单元中，混凝过程需要使用混凝剂、絮凝剂及其助剂，因此工业用水的预处理系统实际是一个化学技术与物理技术相结合的系统。再如，锅炉给水处理系统的目的是除去水中的固形物和溶解盐类、溶解气体等溶解性物质，该系统需要在前述处理的基础上再加上除盐（或软化）、除氧、调整PH等工艺单元，这些工艺单元需要用离子交换剂及其再生剂、除氧剂、PH调节剂等化学药剂。因此，锅炉给水预处理系统实际上是一个以化学技术为主的处理系统。当然，随着膜技术的发展，在锅炉给水预处理系统的基础上通过增加超滤、反渗透单元也可达到部分锅炉的给水要求。但在这个过程中，为了防止膜的污染和堵塞，也需要用到膜阻垢剂、杀菌剂、膜清洗剂等，这也是一个化学技术与物理技术相结合的系统。随着水处理难度的增加和要求的提高，一套水处理系统往往都是由物理技术、化学技术、生物技术等不同技术相辅相成、相互协作共同完成水处理任务的。无论是原水预处理、循环水处理、锅炉水处理还是污水处理，化学技术对于一个完整的水处理系统都是不可或缺的。因此，在水处理行业，水处理化学品与水处理设备一起被称为水处理工业的两个翅膀。预计在未来相第3页共35页当长的时间内，水处理化学品技术会与其他新兴水处理技术一样获得更大的发展空间。（2）水处理化学品水处理化学品，也可以叫水处理药剂或水处理剂，是水处理化学技术实现的主要手段。国内外都习惯把水处理中使用的普通化学品，如酸、碱、盐等不包括在水处理化学品之内。常用的水处理剂可分为两类，一是单剂，有明确的分子式、结构式，可以用明确化学物命名的化学品，属于精细化学品的组成部分，如HEDP、PBTCA、ATMP、PAAS、PASP等。另一类则是复配药剂，或叫配方产品，指没有明确的分子式和化合物名称，而以其用途、性能特点（常冠以牌号）命名的药剂，如缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂、预膜剂等。较单剂而言，复配药剂具有以下几个特点：①常常是为某一特定水系统或某些特定客户专门研发；②研发重点是配方的性能与实际条件的匹配，而不在于新物质合成；③成本构成为“一低四高”，即生产成本低，利润高，市场开发费高，技术服务费高和应用研究成本高；④生产投资往往占比较小，产品品种多、批量小，并且多为间歇式生产；⑤在经营复配化学品时，往往需要同时提供技术服务；⑥更新换代快，需要根据客户水质与工艺条件的变化及时更新或改进。水处理剂在水处理中占有举足轻重的作用。如制水过程要用到混凝剂、助剂、杀菌剂，饮用纯净水要用到消毒剂，锅炉水要用到离子交换树脂、软化剂、除氧剂，冷却水系统要用到缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、粘泥剥离剂、渗透剂等，废（污）水处理过程中要用到混凝剂、絮凝剂、助剂、脱色剂、吸附剂、污泥脱水剂、消泡剂、除臭剂、营养剂等。特别是在钢铁冶金、石油化工、纸浆造纸、电力等工业领域，要大量使用循环冷却水，循环冷却水第4页共35页在运行的过程中因高温导致冷却水不断蒸发，水中的盐分被浓缩，加上冷却水与大气充分接触，溶解氧与细菌、灰尘等含量大大增加，导致循环冷却水容易出现结垢、腐蚀和菌藻滋生等现象，致使换热设备换热效率大为降低，检修频繁，威胁生产正常进行。为此，必须在冷却水中加入阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂及与其配套的清洗剂、预膜剂、分散剂、消泡剂、絮凝剂等水处理剂，进行针对性处理。不同水环境下的水处理剂及其功能表水环境 主要化学品 处理目标循环冷却水 缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀菌灭藻剂、粘泥 控制设备与管道的腐蚀，防止剥离剂、清洗剂、预膜剂等 换热设备结垢，避免微生物危害，提高循环水的浓缩倍数，保证主装置生产系统安全、稳定、高效运行，满足节水、减排、节能、环保要求。污水处理与 氧化剂、还原剂、混凝剂、金属离子螯合剂、 除去或降低污水中BOD、中水回用 脱色剂、消泡剂、污泥脱水剂、膜阻垢剂、膜清洗COD、悬浮物、重金属、磷、氮等齐心微生物营养剂等 有害物质，使水质达到一定标准；经处理达标的水直接或再经深度处理后返回到用水环节使用，服务于环境保护和水资源综合利用。锅炉水 离子交换剂、再生剂、软化剂、除氧剂、碱度 锅炉补给水处理：去除水中硬调节剂、锅炉防垢剂、清垢剂等 度或去除全部溶解盐类、去除溶解氧；炉内水处理：去除水中残余硬度、调节炉水碱度；凝结水处理：调节pH值、降低铁含量，保证锅炉系统安全、高效运行。中央空调水 清洗剂、镀膜剂、冷却水处理剂、冷冻水处理 冷却水系统:控制结垢、腐蚀、齐心热水处理剂、杀菌消毒剂等 微生物和粘泥；冷冻水系统：控制腐蚀、低温微生物和粘泥；热水系统：控制高温腐蚀、结垢；冰蓄冷系统:控制腐蚀、防止载冷剂变质，延长设备和管线使用寿命，保证空调机组的运行效率。我国水处理剂产业的发展速度很快，现已形成了自主研制、产业化的体系：技术水平和应用服务经验日益提高与丰富，已能满足国内各种水处理市第5页共35页场的需求；水处理剂类别及品种齐全；水处理剂的生产已具有相当大的规模，从产量到质量已基本能满足国内需求且部分产品出口，在国际上的地位举足轻重；有些产品的生产技术和性能已处于国际领先水平。但与国外成熟的水处理剂市场相比较，我国水处理剂市场整体仍存在较大的差距。由于市场需求增长迅速，企业技术水平参差不齐，一些水处理剂产品质量得不到保证，特别是受利益的驱动，市场竞争比较混乱。（3）水处理化学技术的特点由于水环境的差异性和生产环节、用途的特殊性，决定了化学水处理具有很强的专业性和适用性。尤其是工业水处理往往水质种类繁多，成分复杂，覆盖面广，应用环境跟大规模生产密切相关，因而对服务商的技术服务及其解决方案有较高的要求，服务商需要根据具体的水环境，对症下药”，采用不同的工艺路线、解决方法，在药剂的使用上也各有不同。以钢铁行业水处理为例，钢铁行业生产过程涉及烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等多道工序，工艺流程较为复杂，每道工序涉及的水处理内容和工艺都会有所不同。3、水处理行业分类水处理领域涉及的范围十分广泛，构成了一个庞大的产业，凡从事与水处理相关的技术研究、药剂生产、设备制造、工程建设、技术服务、运行管理的企业或单位都属于水处理行业的范畴。按照相关企业所提供的产品或服务的不同，可分为水处理化学品的制造和销售、水处理设备的制造和销售、水处理工程的设计、建设与施工以及水处理服务、水处理设施运行与管理等。根据德勤（中国）对水处理行业的调查分析，中国水处理产业价值链划分如下：第6页共35页

水处理化学品及解决方案价值链水处理价值链其他环节原材料〉化学品生产解决方案现场服务技术与\设计采购X水处理化学品及解决方案价值链水处理价值链其他环节原材料〉化学品生产解决方案现场服务技术与\设计采购X运营与维

系统/与施工/护•用「工…—种水处理化学品的原料大宗化学品（廉价、常用）特种化学品（高效、用干特定目的）基于客户条件和需求的定制化解决方案，尽量实现最优的水处理效果对水处理设替提供现场的、连续性的技术支持，尽量实现最优的水处理效果包括水处理设备生产、「程设计、采购及施工，以及运营维护服务其中：原材料、化学品生产为水处理剂的制造技术，属于化工生产技术;解决方案和现场服务为水处理剂的应用技术，为水处理技术。第7页共35页（二）行业竞争格局和市场化程度1、行业竞争格局一套水处理系统从设计、建造到投入运营，参与的企业众多。根据企业在水处理系统中的作用不同，大致可以将其划分为药剂生产、设备制造、设备集成、系统设计、工程施工、运营管理以及解决方案与技术服务等几种。其中，系统设计、设备制造、设备集成、工程施工等企业主要面向水处理系统建设阶段提供产品或服务，而药剂生产、运营管理、解决方案与技术服务等企业则主要面向水处理系统运营阶段提供产品或服务。上述参与各方中，药剂生产和设备制造是实现水处理的物质条件，系统设计、设备集成、解决方案与技术服务是实现水处理“最佳效果、最低成本”的重要手段。随着市场的发展，水处理行业企业纷纷通过产业链的延伸来加强自己的竞争力，由此导致不同类型的企业之间逐渐形成了既竞争又合作的态势。由于国内水处理行业内的企业普遍规模较小、技术实力不全面、服务的行业或领域比较集中，相互之间的竞争往往体现在个别行业或领域。第8页共35页目前，水处理服务行业内的竞争企业主要分为跨国企业、研究机构、民营企业、国有企业附属子公司等四类。国内的研究机构或大学下属研究所具有较强的研发能力，技术比一般国内企业要领先。一些研究院被并入大型国有企业后，为其带来了一些内部客户资源。这些研究院同时也为各种行业提供全面的解决方案服务，但他们的业务规模一般较小。国有企业附属子公司的行业范围一般较窄，因为他们主要服务于集团内部客户，并且通常只服务于母公司所在行业。由于这些企业的母公司都是大型企业，因此往往可以获得较多的内部客户资源。大型跨国公司则凭借其杰出的开发能力、管理经验和众多成功案例，占据了全球市场领导者地位，代表着行业技术与服务模式的发展方向。目前，以纳尔科（Nalco）公司、通用（GE）水处理为代表的跨国公司凭借其雄厚的资金实力、强大的销售服务能力以及世界各地的技术研发中心，在水处理服务市场上占据主导地位，国内水处理服务企业与之相比整体上尚存在较大差距。为抓住国内的市场机会，这些国际巨头纷纷通过直接投资、收购兼并等各种方式抢滩登陆中国市场。民营水处理服务类企业普遍规模偏小，业务量、技术水平和经营管理水平不高，综合服务业务发展迟缓，服务能力较弱。但这些民营企业充分发挥其对国内市场的了解、较快的响应能力和较低的运营成本等本土优势参与竞争。随着国内企业对国际先进技术和经营理念的引进、吸收和创新，在某些方面已经达到甚至超过跨国公司的水平，国内企业与国外企业的技术差距也在不断缩小。与此同时，国内企业凭借其对国内水处理行业技术服务趋势的变化更为深刻的认识、本地化布局带来更为迅速的市场响应速度和对国内商务习惯的了解，在市场开拓过程中逐步扩大了市场份额。第9页共35页2、市场化程度我国的水处理服务行业起步于上世纪七十年代中后期，在当时引进13套大化肥装置的基础上才有了现代水处理服务的概念。我国水处理行业发展大体经历了三个阶段：1974年至1989年为引进吸收和国产化阶段，初步建立了我国水处理药剂的生产体系；1990年至2000年为创新研发阶段，建立了我国具有自主知识产权的水处理药剂技术研发体系;2001年之后为产业化阶段。在上述发展进程中，经营的主体除水处理跨国公司和一些国有研究机构、高校外，数量最多的是乡镇集体企业和民营企业，这些企业主要从模仿国外先进技术和产品起步，通过不断地引进、吸收消化，积极参与市场竞争，不断成长，做大市场。因此，水处理行业从一开始就有较高的市场化程度。随着市场经济体制的建立和不断完善，国家相关环保政策法规的出台，大大提高了行业市场化水平。目前，下游各水处理用户在引入水处理服务时均采取公开招标的方式，从技术、服务、业绩、资质，价格等多角度选择合格的水处理服务供应商，这样就使水处理服务商能在同一平台上与中外公司进行公开、透明的市场化竞争。同时，为适应市场发展的要求，细分市场内的大型工业项目水处理开始引入工程咨询（品牌顾问与技术顾问）、招标代理（公开公平）、工程监理（过程控制I运行管理（总承包服务）等新模式，逐步与国际接轨。因此，本行业具有较高的市场化程度。3、行业内的主要企业及其特点同行业企业包括大型跨国公司和部分国内企业。其中，大型跨国公司主要有：（1）美国纳尔科工业服务公司（Nalco）第10页共35页全球领先的水处理化学药剂生产、供应和工艺过程解决方案服务商。成立于1928年，2013年销售额高达100多亿美元，业务遍布全球130多个国家和地区的七万多家客户，产品和服务被广泛应用于电力、石油、化工、矿业、造纸、汽车、电子、城市污水处理等各个领域。该公司中国区总部位于上海，并在苏州设立了纳尔科工业服务（苏州）有限公司，在南京建立了中国最大的水处理剂生产基地，年产3.7万吨水处理剂（包括年产7000吨乳胶聚合物、年产5000吨溶解性聚合物与年产2.5万吨混合物）。纳尔科于2013年被全球清洁巨头美国艺康公司收购。（2）通用（GE）水处理及工艺过程处理公司简称“GE水处理”，隶属于GE发电和水处理集团。GE水处理是水处理及工艺过程处理化学品的领导者，其水处理化学药剂几乎涵盖了工业水处理的全部内容，包括冷却水、锅炉水、超纯水、海水淡化、污水处理及回用等，服务的主要行业包括石油化工、钢铁冶金、电力、食品饮料、电子电器和市政等。GE水处理在江苏无锡建有生产基地，拥有年产水处理剂3万吨、10万支反渗透膜元件和配套水处理组装设备的能力，产品和服务主要应用于锅炉水系统、冷却水系统、石油化工、煤化工等工艺流程。（3）栗田工业株式会社日本最大的水处理公司，创建于1949年。该公司中国区总部位于苏州，并在上海、大连等地设有分部，业务范围涵盖：工业水处理药品、化工添加剂的制造和销售以及化学原料、化学制品、化工添加剂及其使用相关器具的批发、工业水处理装置设计、产业废水处理装置设计等。（4）亚什兰水技术公司（2014年更名为索理思Solenis）第11页共35页全球领先的特种化学品技术公司，2013年销售额超过78亿美元，为工业、市政和商业设施提供化学品和非化学品水处理服务。亚什兰进入中国已30多年，中国公司的雇员有400多人，在上海和北京都设有办事处，在北京、常州、昆山和南京都有生产工厂。国内企业主要有：（1）中海油天津化工研究设计院（原化学工业部天津化工研究院）创建于1958年，于2006年并入中国海洋石油总公司。该公司是原化学工业部直属的专业从事工业水处理、无机盐和催化剂载体研究的中央级综合性研究院。该公司围绕石油化工、钢铁冶金、电力等重点耗水行业，主要针对工业节水和废水资源化等瓶颈问题，开展工业节水成套技术、工业废水资源化技术、环境友好型水处理专用化学品生产技术三个方向的开发研究、科研成果工程化系统集成等工作。（2）江海环保股份有限公司该公司位于江苏常州市，主要致力于工业循环水系统节水节能水处理工程服务，业务范围包括工业循环水系统、污水处理工程的设计、施工、水处理方案设计、技术应用、技术转让、总包服务，水处理系列药剂生产销售等，服务于石油、冶金、电力、化肥、煤化工等大中型工业企业。（3）常州科威天使环保科技股份有限公司成立于2009年，是一家集水处理药剂研究、开发、生产和销售于一体的高科技企业，主要生产水质稳定剂系列，反渗透膜专用药剂系列和医药中间体及其他精细化工等系列产品。（4）上海多佳水处理科技有限公司第12页共35页由华东理工大学于1988年创办，是我国最早开展中央空调水、工业循环水、锅炉水、工业废水和生活污水等水处理应用技术的单位之一。公司主要从事水处理药剂和设备的研制、生产和销售；承接各类水处理工程，生活污水和工业废水处理系统的新建及改造，水处理系统日常运行维护管理；开展水处理环境治理技术咨询及评估的技术服务；自动控制系统工程设计与实施等业务。业务涉及全国化工、冶金、轻工、电力、宾馆、大厦等行业。（5）河南清水源科技股份有限公司公司主要业务为水处理化学品的生产和销售，也涉及一些水处理服务。该公司2015年在深圳交易所创业板上市，2016年营业收入为47,877.42万元，净利润4,523.68万元。（6）湖北海力（集团）公司该公司位于湖北武汉光谷，是以水处理剂、水务工程、金属表面处理剂、油田专用化学品、肥料添加剂和精细化工及中间体等系列产品的研究、开发、生产、销售于一体的高科技产业集团。业务覆盖钢铁、石化、化工、机械、油田等多个行业，尤其在废水处理工艺、设计、施工上有较丰富经验。另外，在水处理设备集成领域，国内企业主要有：（1）北京碧水源科技股份有限公司北京碧水源科技股份有限公司为水处理设备和膜技术领域的高新技术企业，深圳创业板上市公司（代码：300070）。该公司致力于通过膜技术为国家“治理水环境、开发新水源、保障饮水安全以及城市生态环境建设，提供整体解决方案，业务领域已涵盖水务全产业链，涉及膜材料研发及膜设备制造，市政、工业废水资源化与再生利用，自来水处理，海水淡化，固废与污泥处理，工程施工建设，城市生态环境建设，民用、商用净水设备的开发、第13页共35页生产、销售等。该公司具有完全自主知识产权的全产业链膜技术（微滤、超滤、纳滤、反渗透），也是中国主要的集膜材料研发、膜设备制造、膜工艺应用于一体的企业。（2）上海巴安水务股份有限公司（3）上海巴安水务股份有限公司是一家专业的水处理设备系统集成服务商，深圳创业板上市公司（代码：300262）。该公司主营业务为水处理系统集成设备销售、水处理系统相关的技术服务和土建安装服务。该公司技术路线全面，业务全面覆盖凝结水、给水、再生水（中水）回用、排水等全方位水处理领域。（3）广西博世科环保科技股份有限公司广西博世科环保科技股份有限公司是广西首批国家级高新技术企业，总部设在南宁国家级高新技术产业园区，深圳创业板上市公司（代码：300422）。该公司主要从事工程咨询、设计