膜法水处理行业分析报告.docx

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膜法水处理行业分析报告

2020年膜法水处理行业分析报告

2020年11月

一、行业基本概念介绍4

1、膜产业链概述4

2、上游介绍5

（1）根据不同过滤精度进行分类5

（2）根据材质进行分类6

（3）按照结构进行分类7

（4）按照形态进行分类7

3、中游介绍7

（1）传统污水处理技术7

①活性污泥法及其衍生技术7

②活性污泥法的衍生技术8

（2）膜生物反应器工艺（MBR工艺）10

4、下游介绍11

二、行业主管部门、监管体制及行业政策11

1、行业主管部门及监管体制11

（1）行政主管部门11

（2）行业自律组织12

2、行业法律法规及政策12

（1）主要法律12

（2）行业主要法规及产业政策13

三、行业市场概况14

1、膜产业总体发展概况14

2、国内膜行业现状15

3、行业需求分析16

（1）推动行业需求发展的因素16

①下游旺盛的需求为行业发展提供了广阔的空间16

②政策的不断完善为行业发展提供了动力17

③工艺技术水平的进步为行业内企业参与市场竞争提供了基础17

（2）行业市场规模18

4、行业经营特点18

四、行业发展前景及趋势19

1、工艺技术变动趋势19

2、产业发展趋势20

3、行业竞争水平变动趋势20

4、行业模式变动趋势20

五、行业发展面临的机遇与挑战21

1、面临的机遇21

（1）国家产业政策支持21

（2）城市化进程不断推进21

（3）膜法水处理技术水平不断提高22

2、面临的挑战22

（1）污废水处理的观念正有待进一步提升22

（2）下游客户受到宏观经济、政治波动影响较大23

六、行业主要企业简况23

1、津膜科技23

2、海普润23

3、三达膜23

4、金科环境24

5、碧水源24

6、久吾高科24

7、金达莱24

8、开创科技25

一、行业基本概念介绍

1、膜产业链概述

膜产业链自上而下包括膜材料生产、膜组件制造、膜应用工艺设计与膜应用项目实施、膜应用项目运营与维护等。

膜产业链上游主要由从事膜材料生产、膜组件制造企业构成。

上游膜材料、膜组件性能、价格直接影响膜应用相关设备及工艺的运行水平、优化迭代空间、运营质量、维护成本，因此上游产业属于整个膜产业链的基础产业，中下游产业系从上游产业链出发的应用延伸。

膜产业链中、下游主要由从事膜应用工艺设计与膜应用项目实施、膜应用项目运营与维护等业务的企业构成，属于上游产业的应用产业，是膜材料、膜组件实现其使用价值的途径。

身处膜产业链中、下游的企业需要根据环保要求及客户的个性化需求，选择不同的膜材料及相关膜组件，设计、开发、选择具体的膜应用工艺，获取最优的产品成本及使用效果。

2、上游介绍

膜产业链上游参与者主要从事膜材料的生产及膜组件制造。

膜材料是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质，它可以以外界能量或化学位差（如压力差、浓度差、电位差等）作为推动力，对流体进行分离、分级、纯化和浓缩。

由于在应用过程中不需要发生物态的变化，节能高效，膜分离技术已广泛应用于无相变和无化学变化的分离场景之中。

（1）根据不同过滤精度进行分类

根据不同过滤精度，膜材料可分为微滤膜（Microfiltration，MF）、超滤膜（Ultrafiltration，UF）、纳滤膜（Nanofiltration，NF）和反渗透膜（ReverseOsmotic，RO）。

微滤膜过滤精度一般为0.1~1μm，可截留悬浮颗粒、细菌、部分病毒及大尺度胶体；超滤膜过滤精度一般为0.01~0.1μm，可截留胶体、蛋白质、病毒和大分子有机物；纳滤膜过滤精度可达0.001μm，可截留二价及二价以上离子及部分分子量较大的有机物；反渗透膜几乎可以截留所有离子，可去除溶解性盐及有机物。

上述四种膜材料特点分析如下：

一般而言，膜材料过滤精度越小，能够阻隔的组分越精细。

但是，由于客户针对膜材料使用需求不同，具体使用情境亦各不相同，每种膜材料亦各有利弊。

比如，超滤膜可截留大分子级的污染物，无法截留分子级、离子级污染物，但是由于超滤膜过水渗透率高，且能耗低、维护更换成本低，故其可用于诸如生活污水、工业废水等原水水质较差、过水量较大的场景。

因此，不同过滤精度的膜材料具有不同的技术及使用特点，并不存在迭代、更替关系。

（2）根据材质进行分类

根据膜材料材质的不同，可分为有机膜和无机膜。

有机膜是由高分子材料如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚氯乙烯（PVC）、芳香族聚酰胺（PPTA）等加工而成的半透膜。

无机膜是由金属、金属氧化物、陶瓷、沸石、多孔玻璃等无机材料制成的半透膜。

膜材料的材质决定了膜的亲水性、抗污染性、耐酸碱性、耐油脂性、耐有机溶剂性、耐高温性等化学性能指标。

膜的亲水性越强，抗污染性就越高；膜的化学稳定性越好，耐酸碱性、抗氧化性越强，则膜的耐用性越好。

相较于无机膜，有机膜在可选择性、装填密度、生产成本及生产、应用可靠性上具有一定优势，目前大型水处理方案中使用较多的为聚偏氟乙烯（PVDF）材质制作的微滤/超滤膜。

无机膜对强酸、强碱耐受度较高，但制作成本也相对较高。

（3）按照结构进行分类

根据是否附带支撑结构，膜材料可以分为复合膜和均质膜两类。

复合膜材料的特征在于除膜本体以外，膜材料还包括支撑结构，通过在膜本体内嵌支撑结构或在支撑结构上涂覆分离层的方式增加材料强度。

相较于不带支撑结构的均质膜材料，复合膜材料的拉伸强度更高。

（4）按照形态进行分类

根据不同形态，膜材料可分为中空纤维膜、管式膜、卷式膜及平板膜等。

膜材料的形态是由制作工艺决定的，适用不同装配工艺。

不同形态的膜材料在单位装填面积、清洗频率及制造成本等方面存在差异。

3、中游介绍

（1）传统污水处理技术

①活性污泥法及其衍生技术

活性污泥法是应用较为广泛的工业废水和城市污水的处理方式，是一种利用曝气池内悬浮、流动的微生物群体，通过其发生凝聚、吸附、氧化分解等作用以去除污水中有机物的方法。

所谓活性污泥，即为微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。

活性污泥法污水处理过程具体为：

原生污水经过初沉池预处理后进入曝气池，在曝气池中将污水与活性污泥混合搅拌并曝气，使废水中的有机污染物分解，生物固体随后通过二沉池的作用从已处理废水中分离，并可根据需要部分回流到曝气池中。

在实际应用中，采用活性污泥法需向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖形成污泥状絮凝物，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。

活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用可分解、去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池以保持微生物浓度，多余部分则排出活性污泥系统。

②活性污泥法的衍生技术

当前，活性污泥法已衍生出种类繁多的改进工艺，例如：

氧化沟工艺（OxidationDitch，OD）、缺氧好氧工艺（Anoxic-OxicProcess，A/O）、厌氧缺氧好氧工艺（Anaerobic-Anoxic-OxicProcess，A/A/O）、序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor，SBR）等，具体情况如下：

氧化沟工艺是利用首尾相连的循环式混合曝气沟渠的污水处理工艺。

氧化沟工艺具有运行负荷低、处理深度大等优点；采用延时曝气、连续进出水；此外所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需专门设置污泥消化池，简化了污水处理设施。

其在去除有机物的同时可以达到脱氮除磷效果。

缺氧好氧工艺可在去除有机污染物的同时去除氮、磷。

该工艺针对高浓度有机废水及难降解废水，在好氧段前设置水解酸化段，可显著提高废水可生化性；在缺氧段，异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，污水的可生化性及氧的效率得以提高。

厌氧缺氧好氧工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，该工艺将厌氧池、缺氧池、好氧池独立构造，使得系统功能区分更加明确简单，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，避免了污泥膨胀现象。

其有机物、氮、磷等处理效果较好，一般用于要求脱氮除磷的大中型城镇污水处理厂。

序批式活性污泥法是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理工艺，当前其他常用污水处理工艺大多是在不同单元，通过同一时段控制不同环境条件，分步骤持续去除污水中的多类污染物。

相比之下，序批式活性污泥法则是通过不同时间控制不同环境条件，分步骤去除污水中的污染物。

由于该工艺的主体只有一个反应器，与普通活性污泥工艺相比省去了二沉池、污泥回流管路等设施设备，工艺相对简单，运行方式较为灵活。

（2）膜生物反应器工艺（MBR工艺）

随着客户对出水水质及项目效率要求的提高，膜生物反应器技术（MembraneBioreactor，MBR）逐渐兴起。

膜生物反应器工艺是在传统活性污泥法的基础上引入了膜分离技术，在固液分离阶段以膜分离装置取代了采用活性污泥法所需的沉淀池。

传统活性污泥法及其衍生工艺发挥了生物降解等技术优势，但主要通过在沉淀池通过重力物理沉降的方式进行泥水分离，为达到良好的去污及沉降效果，往往需要曝气池容积大、沉淀池纵深深，项目建造、运营成本较高。

同时，由于传统活性污泥法及其衍生工艺对进水水质、水量变化的适应性有待提高，运行效果往往受到影响。

在此背景下，膜生物反应器工艺应运而生，膜生物反应器工艺是将活性污泥法与膜分离技术相结合形成的一种污水处理技术，由于引入了膜分离技术，在固液分离阶段以膜分离装置取代了采用活性污泥法所需的沉淀池，增殖缓慢的微生物（如硝化细菌等有益微生物）可以得到大量富集，强化了对氨氮及总氮的去除效果，大幅简化了生活污水处理过程中的固液分离工段，使得整套工艺相较于传统活性污泥法具有了占地面积小、建造成本低、出水水质好、污泥浓度高、容积负荷大、污泥排放较低等优点。

活性污泥法工艺与膜生物反应器工艺具体工艺流程比较如下：

4、下游介绍

膜产业链下游主要由从事膜应用项目运营与维护等业务的企业构成，该类型企业主要从事对已有项目的管理、维护及运营。

二、行业主管部门、监管体制及行业政策

1、行业主管部门及监管体制

（1）行政主管部门

行业主管部门主要为国家生态环境部、水利部、住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会等部门。

（2）行业自律组织

行业自律组织主要为中国环境保护产业协会、中国膜工业协会协会。

2、行业法律法规及政策

（1）主要法律

（2）行业主要法规及产业政策

行业是国家重点支持的行业，国家的政策导向会对市场产生深远影响。

近年来，国家出台了一系列政策，对水处理提出了更高、更严格的要求，推动了整个水处理市场的规模不断扩大，给行业企业的经营发展带来了更多的市场机会。

三、行业市场概况

1、膜产业总体发展概况

膜分离技术是一门快速发展的复合技术，广泛应用于水处理、医药、生物、食品、石化、能源等领域，被称为21世纪的高新技术产业之一。

国外在高性能分离膜领域起步较早，发展较为成熟。

北美、日本及欧洲在高性能分离膜领域的领先优势较为明显，形成了一定的品牌、技术壁垒。

举例而言，在反渗透膜领域，国外品牌如陶氏化学、东丽、海德能等占据了绝大部分的市场份额；而在国外品牌未形成垄断的微滤、超滤领域，目前国内高端市场依然被诸如陶氏化学、苏伊士、旭化成、三菱为代表的几个国外知名品牌占据了。

以此为背景，近几年在政策的大力支持下，部分国内企业在相关研究技术上已达到了较高水平，在某些产品或具体性能上已经具备与国外知名企业一较高下的能力。

相较于国外产品，国内企业产品往往