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中国污水处理行业现状分析及市场预期报告

来源:      2019/5/15 18:06:05      点击:

上海纯水设备行业新闻】

城镇污水的排放量与自来水的供应量也是基本匹配的下图2为我国2004年-2016年间我国乡村年供水总量与年污水处置总量(预估)比拟。依照每年污水处置能力95%负荷使用率估算得到每年的污水处置量,可以看到早期由于污水处置率还处于较低水平,国乡村年污水处置量与供水总量间存在较大差距,而随着污水处置率地不断提高,2016年,国乡村年污水处置总量与乡村供水总量相当,因此,单纯从量上来看,由于水的闭环流转,乡村供用水的总量应是不缺的

一、从不缺少水,只是缺少干净水

1从净水-污水,水始终存在

水是生产、生活不可或缺的重要资源,随着全国乃至全球范围的资源性缺水和水质性缺水地区不时扩大,如何合理利用与有效维护水资源已成为制约社会、经济发展的重要因素,此背景下,一个“水务市场”正在形成,与之伴生的水务业”即由城市原水、供水、排水、污水处置与回用构成的产业链。

但是从下图水务行业的产业链条中我却可以看到整个产业链条是一个水循环流转的闭环,上海水处理设备从原水到自来水、再到自来水供应客户、后排入污水处置厂、最后处置完成后再进入自然水体,水是始终存在物质。

水务行业产业链条


数据来源:公开资料整理

而且,从量上来看,城镇污水的排放量与自来水的供应量也是基本匹配的下图2为我国2004年-2016年间我国乡村年供水总量与年污水处置总量(预估)比拟。依照每年污水处置能力95%负荷使用率估算得到每年的污水处置量,可以看到早期由于污水处置率还处于较低水平,国乡村年污水处置量与供水总量间存在较大差距,而随着污水处置率地不断提高,2016年,国乡村年污水处置总量与乡村供水总量相当,因此,单纯从量上来看,由于水的闭环流转,乡村供用水的总量应是不缺的

2004-2016年乡村年供水量与年污水处置量比较


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2缺水的重要原因在于水闭环流转中从净水到污水的水质变化

既然在水闭环流转过程中,水始终存在那么,所感受的缺水从何而来呢?事实上,虽然水始终存在但是闭环流转的过程中,水质却发生了变化,水从最初可作为生活饮用水水源的地表Ⅱ~Ⅲ类,变为污水,即使经过污水处置厂处理,按我国目前大部分污水处置厂的处置规范,仅达到污水处置一级A标,水质规范远低于可作为自来水厂水源的地表Ⅲ类水。具体可参见下图3中水循环流转过程中的水质变化过程。

带水质区分的水务产业链图


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而不同水质的差别较大,使用范围也不同。国的地表水环境质量规范中依据地表水水域环境功能和保护目标,常州水处理设备将地表水按功能高低依次划分为五类:Ⅰ类:主要适用于源头水、国家自然维护区;Ⅱ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级维护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等;Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级维护区、鱼虾类越冬场、洄游通到水产养殖区等渔业水域及游泳区;Ⅳ类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;Ⅴ类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

可以看到只有水质规范在地表Ⅲ类水以上的干净水,才可作为集中式生活饮用水源地(即自来水厂水源地)而自来水厂在原水基础上,生产出自来水需符合生活饮用水卫生规范共106项指标。自来水经过居民或企业使用后,发生污水,目前,国污水处置厂处置后出水大多达到一级A表,从规范数值上来看,远低于地表Ⅲ类水质。

国家污水处置及地表水环境质量局部规范


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正是因为从净水到污水的水质变化,使得水循环闭环无法真正实现,缺水由此而来。因此,缺少的不是水,而是可达到地表Ⅲ类水以上标准,可作为自来水厂水源的干净水。

3若实现“污水变净水”则可形成水循环闭环,解决缺水问题

正由于我真正缺少的干净水,因此,若在最后污水处置厂的环节,可以将污水变为地表Ⅲ类水以上标准的净水,则水循环闭环可以真正形成,缺水的问题也由此解决。

污水变净水形成的水循环闭环


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4水资源有价,水资源费上调,新水源开发意义更凸显

近年来,随着水资源总量的逐渐稀缺,水资源价值也越来越被关注,对应水资源费也逐渐上调。而在水资源紧张形势下,新水源开发工艺的意义也将日渐凸显。目前,国内最终水价基本由三部分构成:资源水价(水资源费)工程水价(工程水费)和环境水价(污水处置费)

资源水价:即水资源费。国家是水资源的产权所有者,用水者取用水资源要缴纳水资源费,体现了水资源的产权价值;同时,国家在水资源管理过程中投入了必要的本钱,以水资源费的形式向用水者收取,体现了水资源的劳动价值。

工程水价:即制水供水费用。生产者缴纳水资源费取得水权之后,进行必要的劳动投入以产品水的形式向其他用水部门出卖,进一步体现了水资源的劳动价值。

环境水价:即污水处置费。用水过程将发生外部性影响,国家作为管理者要使这种外部性影响内部化,引导企业对污水进行处置,并向用水者收取排污弥补,体现了水资源的弥补价值。

水价的构成,也在一定水平表征了乡村水业利息体系逐步完善的过程:乡村化初期,水价的内容仅限于乡村从自然中取水、净化、输送和排放的利息与收益,也就是激进意义上的乡村供水价格;

当城市污水的排放对自然的影响超出了自然水体的自净能力,水价中加入了污水处置和环境补偿的费用,也就是激进意义上的乡村污水处置费和排污费;当乡村就近水源不能满足乡村发展的总量需求,远距离调水甚至跨流域调水的利息进入水价,形成“水利工程供水价格”当水资源总量稀缺,不能满足“以需定供”水资源配给方式,水资源开始有价,并且以利息形式进入水价,形成“水资源费”

国水价的构成


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国水价的构成与水务产业链不同环节的对应


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从水价的构成及其对应水务产业链工艺局部可以看出,碧水源的双膜法工艺,将污水净化为地表Ⅱ类水,实际实现了污水处置、原水制作、甚至到自来水制作的全过程,实现了水资源再生,其成本可对应污水处置费、工程水费、水资源费三部分价格,而从未来趋势来看,三部分水费的价格都将呈现上升趋势,尤其是十二五”以来水资源费的改革推进和上调,更凸显了碧水源新水源开发工艺在未来的价值和意义。

2013年1月,国家发展改革委、财政部、水利部等三部委联合发出通知,要求各地积极推进水资源费改革,2015年末大幅提高地下水水资源费平均征收规范。同时,发改委明确公布了各地“十二五”末各地区水资源费最低征收规范。具体来看,发改委公布的十二五”末各地区水资源费最低征收规范中,南京纯水设备北京和天津市的地表水水资源费平均征收规范为1.6元/立方米,地下水水资源费平均征收规范为4元/立方米,收费规范全国最高。而上海、安徽、福建、江西等13个省市地表水和地下水的最低征收规范最低,分别为0.1元/立方米和0.2元/立方米。

发改委称,最低规范综合考虑了当地水资源状况、经济发展水平、社会接受能力以及不同产业和行业取用水的差别特点。各地要积极推进水资源费改革,结合水利工程供水价格、乡村供水价格、污水处置费改革进展情况,合理确定每个五年规划外地区水资源费征收规范计划调整目标。

通知还明确指出,鼓励水资源回收利用,采矿排水(疏干排水)由本企业回收利用的其水资源费征收规范可从低征收,对取用污水处置回用水免征水资源费。

此外,对超计划或者超定额取水制定惩罚性征收标准。除水力发电、乡村供水企业取水外,各取水单位或个人超计划或者超定额取水实行累进收取水资源费。由流域管理机构审批取水的中央直属和跨省、自治区、直辖市水利工程超计划或者超定额取水的超出计划或定额不足20%水量局部,原规范基础上加一倍征收;超出计划或定额20%及以上、缺乏40%水量局部,原规范基础上加两倍征收;超出计划或定额40%及以上水量局部,原规范基础上加三倍征收。其他超计划或者超定额取水的具体比例和加收规范由各省、自治区、直辖市物价、财政、水利部门制定。由政府制定商品或服务价格的经营者超计划或者超定额取水缴纳的水资源费不计入商品或服务定价本钱。

十二五”末各地区水资源费最低征收规范(单位:元/立方米)



注:区域划分根据各地水资源状况、现行征收规范、经济发展水平、社会接受能力以及南水北调受水区等因素综合确定。

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二、流域治理+农村污水处置前景较好,膜技术优势显著

1流域治理和农村污水处置市场前景广阔

流域污染情况依然严峻。国务院2015年4月颁布了水污染防治行动计划》即“水十条”这是国环境维护领域的重大举措之一,对我国的环境维护、生态文明建设和美丽中国建设具有深远的意义。流域水环境综合治理是水十条”重要组成局部,水十条”要求到2020年七大重点流域水质优良(达到或优于Ⅲ类)比例达到70%但目前局部重点流域治理情况依然严峻。2017年,全国地表水1940个水质断面(点位)中,不及Ⅲ类水质的点位占比为32.1%仅同比下降0.1个百分点,其中,劣Ⅴ类161个,仍占比8.3%同比下降0.3个百分点。

2017年全国重点流域水质情况


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十三五”流域环境治理市场空间约1.8万亿。流域水环境综合治理主要包括污水处置和提标改造、再生利用、污水管网建设和改造、河道水环境治理工程、岸线景观等工程。2016年12月,国务院出台《关于全面推行河长制的意见》2017年6月,河长制”被正式纳入新修订的水污染防治法》要求到2018年年底前完成由党政领导担任河长的河长制”体系的建立,此项政策加强了河流流域管理与考核的相关性,提高了立法、执法、监管的力度,将河道治理提升到新的高度。

十三五”流域水环境综合治理市场空间测算


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农村污水处置率极低。2016年,国乡村和县城污水处置率已达90%左右,而农村污水处置率仅为20%城乡差别较大,主要原因是农村污水处置厂规模小、初始投资大、布局分散、排放不稳定、收费机制不清晰等。根据“水十条”要求,2020年新增完成13万个建制村,农村污水处置率提高到30%将极大地推动农村污水处置进程。2017年2月,环保部和财政部发布了农村环境综合整治“十三五”规划》提出农村生活污水处置率大于等于60%进一步细化了治理目标,认为未来3年农村污水处置市场将迎来快速发展阶段。

市场空间超千亿。农村的生活污水处置设施建设,主要包括新增或改造的污水收集管网、集中式污水处置设施、分散式处置设施等。据测算,后“十三五”期间乡村污水处置市场空间将超千亿。

乡村、县城、农村污水处置情况


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2膜技术优势明显,国反渗透膜市场被国外企业占据

水处置膜技术优势明显。目前我国应用较为广泛的污水处置技术包括激进沉淀技术、活性污泥技术、人工湿地技术、膜技术和磁分离水体净化技术等,这些技术分别适用于污水处理的不同领域或阶段。这几种技术中,活性污泥技术是最传统的水处理工艺,其应用范围最广,将膜技术和活性污泥技术进行对比,膜技术具有出水水质好、水处置工艺简单、占地少、减少污泥发生量等优势。

膜技术优势明显


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根据膜孔径的大小进行分类,包括深层过滤、微滤、超滤、纳滤和反渗透共五种,不同类型膜的孔径大小存在差别,微滤可去除悬浮物和细菌,超滤可分离大分子和病毒,纳滤可去除重金属和农药等有毒化合物,反渗透技术几乎可除去各种杂质。随着孔径的逐渐缩小,技术含量不时提升。

膜过滤图谱及应用场景


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反渗透和纳滤膜产品市占率提升空间大。膜法水处理领域,技术含量最高的膜元件环节。上海纯水设备膜元件可细分为两个部分:一是反渗透和纳滤膜,二是微滤和超滤膜。近年,超滤膜、微滤膜产品市场规模快速增长,2016年市场规模达到130亿元,占水处置膜市场比重高达74.29%反渗透膜和纳滤膜产品市场规模为45亿元,市场占比仅为25.71%作为膜法水处置领域技术难度最大的反渗透膜,国内市场各品牌竞争激烈,市场主要掌握在国外知名品牌手里,而微滤和超滤膜国产化率已达70%以上。

国反渗透膜市场被国外企业占据。从国内反渗透膜市场竞争格局数据来看,市场主要被陶氏化学、日东电工、日本东丽、时代沃顿、韩国熊津、GE科氏等7家企业瓜分,仅美国陶氏和日本电工就占据了一半以上的市场份额,中国反渗透膜生产企业时代沃顿,市场占有率约为10%反渗透膜国产化率低。国反渗透膜行业市场集中度高,主要因为反渗透膜生产技术壁垒高,中小企业研发实力较弱,资金实力较差,进入反渗透膜生产领域的难度较大。目前反渗透膜行业毛利率约50%高利润将会促使现有的企业进行规模扩张,吸引更多的资本和企业进入。目前我国具有自主研发实力的企业仅有时代沃顿、碧水源、津膜科技等几家。

2016年中国水处置膜细分产品占比


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中国反渗透膜企业市场竞争格局


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膜产业市场空间广阔。2011-2016年,国膜产业的年均增速坚持在27%以上,常州纯水设备2016年市场规模突破1400亿元。据测算,未来几年我国膜产业仍将持两位数以上的增幅,2023年,国膜产业产值将接近4000亿元,市场前景十分广阔。