水处理剂行业分析报告经典版.docx
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水处理剂行业分析报告经典版
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2016年8月
目录
一、行业管理体制和相关产业政策4
1、主管部门和监管体制4
（1）国家发改委4
（2）国家环境保护部4
2、行业协会5
3、行业政策法规5
二、水处理剂行业发展状况8
1、水处理剂行业概述8
（1）阻垢剂9
（2）缓蚀剂11
（3）絮凝剂11
（4）杀菌剂12
（5）净化剂12
（6）清洗剂13
（7）预膜剂13
2、我国水处理剂行业的特点14
3、水处理剂行业市场需求14
（1）原水处理领域对水处理剂的市场需求15
（2）城镇污水处理领域对水处理剂的市场需求16
（3）工业废水处理领域对水处理剂的市场需求18
（4）循环冷却水处理领域对水处理剂的市场需求19
三、行业风险特征21
1、缺乏规范水处理剂应用的政策引导，容易引发环境风险21
2、缺乏行业准入条件，带来市场竞争加剧的风险21
3、产品系列化程度较低22
四、行业竞争情况22
1、河南清水源科技股份有限公司22
2、美国纳尔科工业服务公司23
3、中海油天津化工研究设计院23
4、山东省泰和水处理有限公司23
一、行业管理体制和相关产业政策
1、主管部门和监管体制
环保产业包括水污染治理领域、大气污染治理领域、固体废物治理领域、环境监测技术领域及其它污染治理领域。
整个环保产业包括设备制造、工程设计、材料和药剂生产、服务等。
水处理试剂属于水污染治理和节水领域的药剂生产，受国家发改委、环保部等相关主管部门的管理。
（1）国家发改委
国家发改委承担行业经济的宏观管理职能，负责研究拟定产业发展战略、方针政策和总体规划。
在环保方面，国家发改委承担主要职能包括：
推进可持续发展战略，负责节能减排的综合协调工作，参与编制生态建设、环境保护规划，协调生态建设、能源资源节约和综合利用的重大问题，综合协调环保产业和清洁生产促进有关工作等。
（2）国家环境保护部
国家环保部负责建立健全环境保护基本制度；组织制定主要污染物排放总量控制和排污许可证制度并监督实施，提出实施总量控制的污染物名称和控制指标，督查、督办、核查各地污染物减排任务完成情况；提出环境保护领域固定资产投资规模和方向、国家财政性资金安排的意见，审批、核准国家规划内和年度计划规模内固定资产投资项目，并配合有关部门做好组织实施和监督工作等。
2、行业协会
行业主管协会为中国环境保护产业协会、化学工业协会和中国精细化工协会。
中国环境保护产业协会主要负责开展全国环保产业调查，环境保护技术评价与验证，参与制订国家环境保护产业发展规划、技术经济政策、行业技术标准，组织实施环境保护产业领域的产品认证、工程示范、技术评估与推广。
中国精细化工协会主要承担行业发展战略研究、技术指导、信息发布等职能。
3、行业政策法规
近年来国家颁布了一系列政策与法规对本行业进行直接支持，同时制定了相关鼓励政策及法规，对本行业发展形成间接支持。
具体的政策及法规如下表所示：
二、水处理剂行业发展状况
1、水处理剂行业概述
水处理剂又称水处理化学品，是指在各种水处理中必须使用的化学品，普通化学品如：
酸、碱、盐等不包括于其中。
相对于常用化学品，水处理剂属于精细化工的范畴，具有精细化学品的诸多特性，主要包括：
生产规模较小，因此构建厂房和设备等固定资产投资规模较小，产量规模也较小；产品品种多，品种的更新换代快；产品附加值高，专用性强。
目前，水处理剂可分为两类：
一是有明确的分子结构式及化合物命名的化学品，是精细化学品的一部分；二是水处理剂复合配方产品，没有明确的分子结构式和化合物名称，而以其用途、性能特点命名的产品。
此类产品常常针对某一特定的市场进行开发与生产，并通常伴随强有力的技术服务出售。
第一类产品通常被称为特种水处理剂，而第二类产品则被称为专用水处理剂。
目前公司所生产销售的产品为第二类产品。
水处理剂行业的历史较为悠久，早在几百年前人们就知道利用明矾可以净化水。
然而，工业用水处理剂的发展从世界范围来看只有五六十年的历史，在中国的发展则仅有三十余年的历史。
目前，国外已经形成“水处理工业”这一概念，按照美国工业分析专家JeanMKennay的观点，该工业可分为3个部分，分别为产品制造、系统建设以及相关服务。
产品制造包括水处理设备和化学品制造，系统建设指水处理工程建设，相关服务指提供水处理技术服务。
按照该观点，公司业务涉及产品制造以及相关服务两个部分。
我国水处理剂的发展历程可分为两个阶段：
1974年至1989年为第一个发展阶段，即引进吸收和国产化阶段，目标是建立中国水处理剂研究及制造体系；1990年至2000年为第二个发展阶段，即创新研发及产业化阶段，目标是建立起中国具有自主知识产权的水处理剂及技术体系。
至今，中国已有水处理产品100种以上。
各种水处理剂的产量和质量已基本满足国内需求，且部分产品实现对外出口。
从技术上讲，部分产品的生产技术和性能已处于国际领先水平。
目前，我国水处理剂品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、絮凝剂、杀生剂、净化剂、清洗剂以及预膜剂等几大类。
各类产品的具体情况如下：
（1）阻垢剂
阻垢剂又称防垢剂，是主要通过对水中金属离子的螯合、对微晶的吸附分散和晶格畸变等作用，阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的化学物质。
阻垢剂分为天然阻垢剂、无机阻垢剂和有机、高分子类阻垢剂。
在水处理中应用较多的为有机、高分子类阻垢剂，该类阻垢剂包含：
1、有机膦酸类如乙二胺四亚甲基膦酸（简称EDTMP）、羟基亚乙基二膦酸（简称HEDP）、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（简称PBTCA）等；2、聚羧酸，如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。
这两类阻垢剂的阻垢作用通常是通过晶格畸变，以及分散——凝聚作用实现的，在油田水、锅炉水以及工业冷却水等系统应用较广。
其中，HEDP作为一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物，在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。
耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸（盐）好，可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复配使用时，表现出理想的协同效应。
HEDP具有良好的化学稳定性，药剂用量小，并兼具缓蚀和阻垢效果的特点，药剂自身基本无毒，无公害污染。
（2）缓蚀剂
缓蚀剂是以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。
缓蚀剂技术作为一种经济、有效而通用性强的金属防腐蚀方法，已在石油、化工、电力、能源等工业部门获得广泛的应用。
自1860年英国宣布了第一个缓蚀剂专利以来，缓蚀剂经历了从无机物到有机共聚物，从高磷到低磷，从单一使用到复配使用的发展历程。
我国的缓蚀剂品种很多，如磷酸盐、铬酸盐、钨酸盐等，其中铬酸盐因其毒性大而被淘汰，钨酸盐因性价比不高而没有广泛使用，磷酸盐则占据着重要地位。
磷酸盐较好解决了冷却水系统产生碳酸钙垢的问题，工业中应用的主要是磷系水处理剂。
缓蚀剂的类别和品种很多，按其化合物的种类，可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂；按其抑制的反应可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂。
缓蚀剂还可以按照在金属表面形成保护膜的机理而分成钝化膜型、沉淀膜型和吸附膜型等。
（3）絮凝剂
絮凝剂在水处理中具有很重要的作用，它可以用于除去或降低水中浊度或悬浮物，加快水中杂质和污泥沉降速度。
絮凝剂经历了原始天然产物絮凝剂——传统无机絮凝剂——无机高分子絮凝剂——合成有机高分子絮凝剂——天然有机高分子絮凝剂——微生物絮凝剂的发展历程。
（4）杀菌剂
杀菌剂是一类能抑制水中菌藻和微生物的滋长防止形成微生物粘泥对系统造成危害的化学药品。
根据杀菌机理不同，杀菌剂主要分为氧化性和非氧化性杀菌剂两大类。
氧化性杀菌剂又分无机氧化性物质和有机氧化性物质两类。
无机氧化性杀菌剂是最早使用的一类杀菌剂，主要是指氯气、氯酸钠、二氧化氯、次氯酸盐，而有机氧化性杀菌剂主要是指氯代异氰尿酸（主要是二氯异氰尿酸和三氯异氰尿酸）。
非氧化性杀菌剂主要包括两性化合物、铵盐类（特别是季铵盐类，如十二烷基二甲基苄基氯化铵）、非氧化性有机卤化物（主要是有机溴类杀菌剂）、醛类（主要是戊二醛）、有机硫类（主要是二硫氰基甲烷）、季鏻盐类。
氧化性杀菌剂的性价比较高，目前在水处理行业应用最为普遍，预计未来几年也将保持较大的市场占有率。
（5）净化剂
净化剂能除去含油污水中的机械杂质和油，其作用除了絮凝剂所起的分离悬浮固体或机械杂质以外，还具有油水分离的净化作用。
因此，净化剂中除含有一般絮凝剂成分如铝盐、聚丙烯酰胺等以外，还常含有一些表面活性剂。
（6）清洗剂
水处理剂中的清洗剂主要是指循环水系统的清洗剂，包括除油污型、除锈除垢型、除黏泥型、预膜前清洗及其他。
设备和管道在安装或运行过程中，难免会有油污、锈蚀、黏泥等留在系统中，严重影响设备寿命和换热效率，因此要定期对系统进行清洗。
水处理剂清洗剂一般由多种成分复配生产，其主要成分包括表面活性剂、无机酸、有机酸、螯合剂（如乙二胺四乙酸）、碱洗剂等，还包括较高浓度的杀生剂和缓蚀剂。
表面活性剂主要用于去除油污，杀生剂主要用于黏泥剥离，酸洗主要为了清除锈蚀。
不同的清洗剂配方可满足不同的清洗目的。
清洗剂中，阴离子和非离子表面活性剂无腐蚀性，用量呈不断上升的趋势。
（7）预膜剂
预膜剂是在水处理的预处理步骤中，能在金属表面预先形成保护膜的一类化学品。
预膜的目的有两个：
一是在使用化学品抑制腐蚀的初期提高投加的浓度；二是采用一种专用的预膜剂，以便在正常操作中投加少量的缓蚀剂，便可维持和修补保护膜，节约药剂和生产费用。
目前常用的预膜剂有六偏磷酸钠加锌盐、三聚磷酸钠等。
2、我国水处理剂行业的特点
经过30年的发展，我国水处理剂行业逐渐形成以下特点：
（1）行业技术水平和应用服务经验日益成熟，已基本能满足国内各水处理市场的需求；
（2）水处理剂类别及品种齐全；（3）水处理剂的生产已具有相当大的规模；（4）水处理剂行业尚处于成长阶段，发展迅速；（5）水处理剂产品在国际市场上享有一定声誉。
3、水处理剂行业市场需求
全球水处理剂市场销售量情况如下表：
我国水处理剂使用情况如下表：
具体而言，水处理剂在原水处理、工业废水处理、城镇污水处理以及循环水冷却处理领域中的市场需求情况如下：
（1）原水处理领域对水处理剂的市场需求
我国原水处理一般采用“混凝-沉淀-过滤-消毒”的工艺，目前主要采用聚合氯化铝等无机混凝剂。
原水处理的对象主要是地表水，而浊度较小的地下水处理过程中混凝剂用量很少。
目前，我国经混凝-沉淀处理的生活用水量约650亿m3，经混凝-沉淀处理的工业用水约1000亿m3。
按照混凝剂平均成本约002元/m3估计，我国原水处理领域混凝剂的市场规模约为33亿元/年。
目前，我国已经加大对地下水超采的控制。
2013年，国家发展改革委、财政部、水利部联合印发了《关于水资源费征收标准有关问题的通知》，规定了“十二五”末期各地区水资源费最低征收标准，北京、天津、山西、内蒙古、河北、山东、河南等地区的地下水水资源费规定为地表水水资源费的2~4倍。
未来，地下水资源在供水源中的占比将不断降低，地表水的处理量将增加，会使得混凝剂的总消费量有所增加，预计2014—2020年间增速约为4%左右。
（2）城镇污水处理领域对水处理剂的市场需求
城市污水处理厂的典型流程为：
格栅—沉砂池—初沉池—生物处理—二沉池—消毒。
为了降低出水浊度，常在二沉池中加入无机混凝剂，初沉池和二沉池污泥常需要进行污泥脱水，以减少污泥处置量。
在实际运行中，常使用絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）作为污泥脱水剂。
截至2013年底，全国城镇污水处理厂总处理能力达到149亿m3/d，全年累计处理污水量达4446亿m3。
混凝剂（包括絮凝剂）费用在城镇污水处理成本中占比较低，约为0005元/m3，市场规模约22亿元/年。
我国城镇污水处理厂年消耗CPAM污泥脱水剂约4万吨，按照其平均单价为25万元/吨估计，市场规模约10亿元/年。
我国城镇污水处理厂混凝剂市场规模约为12亿元/年。
未来，我国用水总量仍将逐年增加，而由于环境中水资源量的限制，取水量未来将保持不变甚至有所下降，由污水深度净化后生产的再生水将成为主要的水资源增量。
在污水再生利用政策驱动下，城镇污水处理行业已迎来高速发展阶段。
我国城市污水处理率已经由2002年的40%增长到2012年的
873%。
根据我国《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，“十二五”期间我国将新增污水处理规模4569万m3/d，升级改造污水处理规模2611万m3/d，新建污泥处理装置（干泥）规模518万吨/年，新建污水再生利用设施规模2675万m3/d。
预计2014——2020年间，我国城镇污水处理领域的水处理剂市场增速将保持在5%以上。
2010——2013年期间，我国城镇污水总处理能力以及年处理污水量如下表所示：
（3）工业废水处理领域对水处理剂的市场需求
工业废水进水水质与处理工艺差别较大，各行业的工业废水处理过程中混凝剂的投加量也有较大差别。
2011年我国工业废水处理量约5806亿吨，其中黑色金属冶炼及压延加工业的废水处理量为2461亿吨，约占42%；造纸及纸制品业、化学原料和化学制品制造业、电力热力生产和供应业以及纺织业废水处理量也比较大，合计约占28%，这些行业对于混凝剂的需求量都比较大。
根据单位工业废水的平均处理成本及各行业水质典型处理工艺中混凝剂（含絮凝剂和污泥脱水剂）成本所占比例，工业废水处理领域的混凝剂市场规模约达100亿元/年，约占我国混凝剂总体市场规模的70%。
在工业废水处理方面，国家环保部已经制定了包括钢铁工业、石油炼制、氯碱工业、发酵类制药工业等多类工业废水治理工程技术规范的征求意见稿，对工业废水的治理要求更加严格。
2012年我国工业废水治理投资额达到1403亿元，工业废水治理设施运行费用为6677亿元，分别较2010年增长83%和224%。
预计2014——2020年间，我国工业废水处理领域的混凝剂的市场增速将达到约10%，将是混凝剂消费增长最快的领域。
（4）循环冷却水处理领域对水处理剂的市场需求
2012年我国工业用水总量达到13807亿m3，同比下降约55%。
我国70%以上的工业用水为循环冷却水补充水，总量约为1000亿m3。
按照我国循环冷却水平均浓缩倍数为2~3倍进行估计，循环水量约为4亿m3/h。
目前，我国循环水系统运行费用中，药剂费约占30%~40%。
据此分析，我国循环冷却水领域的水处理剂市场规模约为200亿元/年，其中阻垢缓蚀剂（包括清洗剂中的阻垢缓蚀剂）的市场约占其中80%以上。
目前，循环冷却水补充水的缓蚀阻垢剂平均投加量超过10mg/L，因此阻垢缓蚀剂市场总需求量超过200万吨/年（含固量≥30%）。
其中，有机膦酸类约占50%，聚羧酸类约占40%，其余为无机盐类、铜缓蚀剂及其他产品。
近几年来，受到我国节水政策的影响，我国工业用水量年增长率呈现出下降的趋势，如下图所示：
根据《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》，到2030年全国年用水总量要控制在7000亿m3以内；用水效率将达到或接近世界先进水平，万元工业增产值耗水量降低到40m3以下。
而2011年，我国万元工业增产值耗水量为82m3。
要达到以上目标，预计未来我国工业用水量将进一步降低，不会超过1400亿m3/年。
工业用水中，70%以上为循环冷却水，因此提高循环冷却水的浓缩倍率、减少补充水用量将是最为有效的工业节水手段之一。
《中国节水技术政策大纲》明确提出：
“发展高效循环冷却水处理技术。
在敞开式循环间接冷却水系统，推广浓缩倍数大于4的水处理运行技术；逐步淘汰浓缩倍数小于3的水处理运行技术。
”使用适当的阻垢缓蚀剂等水处理剂，是提高循环水系统浓缩倍数的有效途径之一，预计未来我国循环冷却水领域的水处理剂市场规模还将保持快速增长，未来几年增速将超过8%。
三、行业风险特征
1、缺乏规范水处理剂应用的政策引导，容易引发环境风险
目前，我国水处理剂的产品种类已经较为齐全，但仍有大量可能产生二次污染的非环保型产品正在使用当中。
例如，目前我国有近70%以上的自来水公司制水用的混凝剂是铝盐混凝剂，而铝是一种毒性物质，被人体吸收后，能在一些组织和器官中积蓄，引发多种疾病。
在自来水处理过程中采用三价铁混凝剂替代铝混凝剂已经在美国、欧盟等先进国家和区域应用多年，随着人们对饮水安全越来越重视，未来三价铁混凝剂在我国自来水厂的应用也将不断增长。
在循环冷却水处理领域，部分企业仍采用毒性较大的亚硝酸盐、锌盐，会造成地下水的污染；部分企业仍应用聚磷酸盐类缓蚀阻垢剂（主要是六偏磷酸钠和三聚磷酸钠），这些药剂进入周围水体后，容易引起水体富营养化，对生态环境产生副作用。
根据GB8978——1996《污水综合排放标准》：
排水量指“在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量，不包括间接冷却水、厂区锅炉、电站排水”。
因此，该标准中的排放限值不适用于间接冷却水。
而根据GB50050—2007《工业循环冷却水处理设计规范》：
冷却水的排水处理方案要“根据环保要求，并结合全厂污水处理设施，进行经济技术比较确定”。
我国循环冷却水的排放没有明确标准，已经导致了部分工业密集地区的水环境污染加剧，而未来随着我国工业节水要求不断提高，循环冷却水中水处理剂用量更大，如果不对循环冷却水的处理药剂提出规范和要求，将可能带来更为严重的二次污染。
2、缺乏行业准入条件，带来市场竞争加剧的风险
我国水处理剂生产企业众多，大多数企业生产规模较小，只能采取小批量、间歇式生产方式，产品质量和稳定性较差。
造成这种局面的原因一方面是市场比较分散，销售成本和运输成本比较高，规模经济效应体现得不明显；另一方面是由于行业进入壁垒较低，某些企业或个人依托于一些大型客户（如大型火电厂、钢铁厂、化工厂等），以很少的成本投入购置简单的生产设备即可进行生产。
虽然对于中小企业而言，产品有销路，企业也能实现利润，但是从整个水处理剂行业发展的角度看来，这种落后的作坊式的生产不能有效地实现对资源的合理配置，而且加剧了市场的无序竞争，不利于我国水处理剂产品的质量升级。
3、产品系列化程度较低
总体看来，我国水处理剂大类品种基本配套齐全，已能大量替代进口产品。
就国内某些主要生产厂家来说，其生产技术水平虽不能与国外先进水平全面相比，但其产品质量与国外产品相差不大，甚至部分种类产品质量与国外产品完全相当或已超过国外产品，并实现了对外出口。
然而，目前国内分品种的产品系列化程度还不高。
国外水处理剂品种中有很多是系列产品，专用产品数量较多，而我国系列产品的数量一般只有1～2种。
以最常用的有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺为例，该类产品品种单一，除聚丙烯酰胺外，只有聚丙烯酸钠和少量聚胺，产品系列化水平很低。
高相对分子质量和超高相对分子质量品种、低毒品种和阳离子品种（特别是粉末产品）远落后于国外产品。
四、行业竞争情况
在水处理剂行业发展初期，行业内企业普遍存在生产规模小，品种单一，技术服务经验匮乏的情况，但由于业内竞争者较少，行业的利润率水平较高。
随着水处理剂市场容量的扩大以及国外企业进入国内市场，行业竞争有所加剧。
经过多年发展，目前行业内较大规模企业有20余家，其中部分企业依靠品牌效应，通过经营模式的改善、差别化程度的提高，在本行业中占有较大市场份额。
1、河南清水源科技股份有限公司
该公司是主营业务为水处理剂的生产和销售，主要产品包括有机膦类水处理剂、聚合物类水处理剂，主要应用于化工、钢铁、电力、污水处理、自来水、纺织、印染、石油、造纸等行业的水处理过程，实现节水减排，保障生产安全。
根据该公司招股说明书所披露的数据，2014年9月30日末该公司经审计的公司的总资产为31,64125万元、净资产为22,70176万元；2014年1-9月该公司主营业务收入为31,54820万元、净利润为2,87448万元。
2、美国纳尔科工业服务公司
美国纳尔科工业服务公司是全球最大的水处理和工艺过程处理的化学品解决方案供应商之一。
纳尔科公司通过提高产品性能和产品质量，降低运营成本和延长设备寿命为客户提供价值。
纳尔科公司使用广泛的产品和服务来优化整体水处理/工艺过程处理系统的运行性能，保护客户的财产免于腐蚀、结垢，并且通过节约水和能源来保护环境。
纳尔科公司以其先进的技术和控制系统，在水处理及工艺过程处理方面，向客户提供全面的服务。
纳尔科公司公司的水处理方案，广泛应用于钢铁业、纸浆及造纸业、炼油业、石油化工业、电力行业、金属及塑胶业、制糖及酒业、食品加工业、汽车及矿业等行业的锅炉水、冷却水、原水、废水处理系统和海水淡化领域，其年销售额近60亿美元。
3、中海油天津化工研究设计院
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，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国内最大的中央级综合性研究院，先后在无机盐、工业水处理、催化材料、新能源材料等领域取得了丰硕的科研成果。
当前，该设计院主要从事工业节水及废水资源化、石油化工和新能源材料等领域的工程化技术研究开发与服务。
4、山东省泰和水处理有限公司
山东泰和水处理有限公司是中国行业领先的水处理药剂专业生产商，致力于水处理化学品单剂的生产，连续多年全国销量第一。
2014年销售额突破1002亿元。
主要产品为有机磷和聚合物。
在营销方面该公司将客户定位于水处理药剂厂家的生产车间，不直接向终端客户销售。
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