环保行业研究之膜法水处理行业发展分析.docx
《环保行业研究之膜法水处理行业发展分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环保行业研究之膜法水处理行业发展分析.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
环保行业研究之膜法水处理行业发展分析
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。
随着国民经济开展，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
现状进展梳理。
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2021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别离功能的材料，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。
膜别离技术是指以膜为别离
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，到达别离提纯作用的一种方法。
膜别离技术原理
膜法水资源化是膜别离技术的主要应用;膜法水资源化技术应用广泛
目前水处理是膜别离技术的主要应用领域，约占其市场份额的85%，另外15%
应用于工业生产及其他领域。
与传统技术相比，膜法水处理具有诸多优势：
膜分
离过程中不发生相变，能耗较低;在常温下进展，不消耗热能;不需要投加其他物
质，不带入二次污染物，节省原材料和化学药品;别离和浓缩同时进展，可回收
有价值的物质;别离装臵简单，操作容易，运行稳定，易于实现自动化控制;可达
到更优质的出水水质等。
从产业应用来看，一般可以从制造材质、膜形状和孔径尺寸等维度对膜进展
分类：
根据制造材质不同，膜可分为无机膜和有机膜。
无机膜主要是陶瓷膜，玻璃
膜，金属膜，其过滤精度较低，选择性较小;有机膜由高分子材料加工而成，如
聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS）、醋酸纤维素（CA）
等，由于有机膜过滤精度较高，选择性大，广泛应用于水资源化领域与工业特种
别离等领域。
目前大型水处理方案中使用较多的为偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）
材质制作的微滤/超滤膜元件，反渗透膜的制造材质多为醋酸纤维素（CA）等。
按照制造材质，对膜进展分类
根据不同形状，膜可以分为中空纤维膜、平板膜、管式膜和卷式膜。
膜的形
状是由制作和装配工艺决定的，中空纤维膜在水处理应用领域使用广泛，平板膜
一般仅在水资源化领域中的局部工艺中使用，如局部膜生物反响器（MBR）中，管
式膜那么主要用于垃圾渗滤液处理和高固含量液体别离。
中空纤维膜在水处理中应用广泛;平板膜常用于膜生物反响器
按照孔径尺寸由大到小，可把膜分为微滤（Microfiltration,MF）膜，超滤
（Ultrafiltration,UF）膜，纳滤膜（Nanofiltration,NF）和反渗透
（ReverseOsmosis,RO）膜。
过滤效果随孔径尺寸缩小层层递进，微滤膜可用来去
除悬浮颗粒物，细菌，局部病毒和大尺寸胶体;超滤膜能够去除胶体，蛋白质，
微生物和大分子有机物;而如果要去除溶解性盐和分子量大于100的有机物那么需
要使用反渗透膜。
目前在水处理领域，应用较多的是超滤膜、微滤膜和反渗透膜。
膜过滤效果随孔径尺寸缩小层层递进
膜法水处理技术的开展趋势
膜的种类和功能繁多，其中纳滤膜、反渗透膜和无机膜将成为未来膜法水处
理技术的重点开展方向，具备较大的开展潜力和商业价值：
纳滤膜：
纳滤膜是目前关注度很高的一项净水技术，由于其孔径尺寸介于反
渗透膜和微滤膜之间，因此在去除水中有害物质的同时，还可以保存对人体有益
的矿物质，同时在水源水质波动的条件下保证最终供水水质的稳定。
目前水处理
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。
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，产
能规模将有大幅提升。
作为这两类技术的重要组成局部，反渗透膜也将因此迎来
市场空间的进一步释放。
无机膜：
以陶瓷膜为代表的无机膜具备耐高温，化学性质稳定等诸多高分子
膜材料所不具备的性能，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
2021年“新环保法〞修订实施，2021年?
水污染防治行动方案?
（“水十条〞）
公布，以及?
水污染防治法（修订草案）?
（征求意见稿）的发布，说明了国家持续
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开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开展规划中指出“作为先进环
保技术，要推进高效膜材料及组件的创新开展〞，“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〞。
膜别离技术以及膜法水处理
行业是我国重点开展的行业，代表未来的产业开展方向，同时对经济开展有很大
的带动和引领作用，是政府重点鼓励开展的行业。
2021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〞进展修订。
此次征求意见稿提出“设置特别排
放限值〞“增加污染物控制工程〞“收严局部污染物排放工程排放限值〞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“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展升级改造，这为膜法水处理带来利好。
我国膜法水处理产业开展概况
经过50年的开展，中国别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2021年的1000亿元，按占比85%计算，2021
年膜法水处理行业产值为850亿。
中国膜法水处理行业的开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年就开场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，局部处理量为几百至几千吨/天的小型MBR
污水处理工程开场建造，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工程。
3）规模化工程应用阶段（2006年至2021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开展。
以采用MBR工艺的北京密云4.5万吨/天
再生水工程为代表的万吨级以上膜法污水处理装置陆续投运。
这一阶段由于
2021年北京奥运会和2007年无锡太湖蓝藻事件的催化剂作用，公众对水平安的
重视程度显著提升，为膜法技术规模化推广奠定了根底。
4）全面推广阶段（2021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场商业化
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。
中国膜法水处理开展历程
市政大规模MBR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
值的变化趋势高度一致，因此可以认为以上两类膜技术的应用在膜法水处理产值
的快速增长中起到了主导作用。
城镇污水处理和城镇供水是膜法水处理技术的主
要应用场所，绝大多数膜法城镇污水处理厂使用MBR技术，大局部膜法城镇水厂
采用微滤膜，局部出水指标较高的水厂同时使用反渗透膜。
另外，未来在工业污
水处理以及再生水领域，膜法技术也将有较大开展空间。
市政大规模MBR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
高度一致
膜材料/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
膜法水处理产业链由膜材料研发和制作、膜组件制作、膜法水资源化成套解
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、
投标、详细设计、系统集成、施工安装、系统试车、技术支持和售后效劳等流程。
其中，膜材料/膜元件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
性。
膜法水资源化产业链
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，
水处理工程实施过程中，业主通常会委托综合实力较强的总承包方对整个工程中
的全部或几个单元进展承包。
对于其中技术性较强的膜法水处理单元，有时会采
取单独分包的形式，以到达选择技术较为领先的提供商来保证工程质量的目的。
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、EPC、BT、
BOT、PPP、BOO等多种商业模式并存的局面。
局部有实力的企业往往会从单纯的
膜元件或膜组件生产销售模式向EPC、BOT以及PPP等综合性更强的商业模式发
展，这样不但可以提高膜法水处理解决方案的整体性能，还可以加快企业成长速
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
中国膜企与国际领先企业相比仍存在一定差距。
近年来，由于市场需求增长
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
企业三个梯队
国际品牌在中国市场中主要扮演膜材料和膜元件供给商角色。
通过这种经营
方式，国外品牌将膜发水处理产业链中技术含量最高、利润最好的优质局部掌握
在自己手中。
而对于产业链下游的反响器制造，工程实施等技术含量和利润率相
对较低的局部，国际品牌往往不参与，由中国公司进展配套和组装。
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。
以
津膜科技为例，膜产品销售业务的毛利率一直处于较高位置，远高于膜工程业务。
以津
升级会员 