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一、我國水處理技術現狀

    水處理行業是多學科交叉、知識密集型的高技術產業，涉及到生物、化學、機械、電子等多個領域，是國家環保產業發展水平的重要標志。20世紀90年代以來，在國家大力推進可持續發展，建立綠色環保型節約社會的大背景下，國內的水處理企業通過引進國外的先進技術和不斷的自主創新，在技術上取得了長足的進步，已經逐步縮小了與國外先進水處理技術的差距。由于自來水供應及其他這一細分行業對水處理的技術要求較低，各類技術也較為成熟，水處理行業主要研究對象為循環水系統治理和水資源綜合治理行業。

    1、循環水系統治理技術發展現狀

    循環水處理技術歸根結底就是要回答在控制水質指標的前提下，如何保障系統穩定可靠運行及降低處理成本；如何有效提高濃縮倍數、節約水資源和二次污染排放等問題。目前，循環水系統治理領域的主要技術是物理方法和化學方法。

    1.1 物理法水處理技術發展

    物理法水處理技術的發展歷程先后經歷了強磁處理、高壓靜電處理、高頻電磁處理及射頻處理四大階段。目前基于強磁處理和高壓靜電處理技術的產品因使用條件的限制已逐漸失去競爭優勢，高頻電磁處理及射頻處理技術成為主流技術。

    1.2 化學法水處理技術

    循環水化學處理技術通過向循環水中投加水質穩定劑等化學產品的形式解決系統結垢、腐蝕及菌藻滋生問題。因容易導致二次污染及系統處理在先控制等問題，制約了化學法水處理技術的推廣使用。

    1.3 循環水系統治理技術發展趨勢

    目前，物理法水處理技術已經發展到較高水平的射頻式物理場水處理技術，該技術在國內外集中式空調及采暖系統的循環水處理領域得到廣泛應用。在實際工程應用中，射頻式物理場水處理技術已經成功應用于廣州大學城區域供冷與區域供熱工程、北京奧運會大部分場館、國家大劇院以及基礎交通建設如北京軌道交通、天津軌道交通、南京軌道交通等工程中。

    化學法循環水處理技術的發展，是隨著大型化肥石油、化工、冶金裝置的引進而發展起來的。化學法處理方式應用時間較長，工藝也比較成熟。不過，化學法處理主要是通過加藥設備定時或定期向水中投加定量藥劑來控制水質的結垢、腐蝕及菌藻類滋生等問題，由于其運行成本高（需連續性向系統投加化學處理藥劑）、容易造成水質二次污染，導致循環水水質不穩定，應用范圍受到一定限制。

    目前，地表水、地下水及污水回用等動態性補水水質逐漸應用于循環水系統，動態化的補水水質與靜態化的補水水質。由于國家重視節能減排以及環境保護，工業污水治理是企業投資建設的硬性條件，這使得工業污廢水治理需求、工業循環水處理需求受政策影響表現剛性增長。上述原因是引致未來循環水處理和水資源綜合治理行業市場需求規模持續增長的主要動力，也是形成需求拉動供給這一格局的關鍵原因。循環水水質要求之間就產生了矛盾，因此，在物理法的靜態化處理循環水主要技術指標的基礎上，輔以動態化化學處理解決補水水質動態變化的物化法水處理技術較好地解決了由于補水水質波動造成循環水水質不穩定的問題，是循環水系統治理領域技術的未來發展趨勢。

    2、水資源綜合治理技術發展

    水資源綜合治理領域尚未形成具有全部功能的生產工藝，各種技術方法散見于污水、景觀水、雨洪等相關水處理領域。

    2.1 污水治理技術

    目前我國污水處理中應用較多的技術包括氧化溝工藝、SBR法、CASS工藝、接觸氧化法、曝氣生物濾池工藝（BAF）、MBR法和速分生物處理技術等。上述方法各有優缺點，選取主要方法描述如下：

    （1）CASS工藝

    CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝是近年來國際公認的處理生活污水及廢水的先進工藝之一。其基本結構是：在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿池長方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區，其主反應區后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統；同時可連續進水，間斷排水。

    （2）MBR工藝

    膜生物反應器（MBR）是一種將膜分離單元和生物處理單元結合的新型水處理技術，膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反應器內，使硝化反應得以順利進行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，同時可以截留一時難于降解的大分子有機物，延長其在反應器的停留時間，使之得到最大限度的分解。這一工藝大大提高了生物反應器的處理效率，與傳統的生物處理工藝相比，具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、出水水質好且穩定、占地面積小、排泥周期長、易實現自動控制等優點，廣泛用于高濃度有機廢水處理、中水回用、海水淡化等領域。

    （3）速分生物處理技術

    速分生物處理技術是一種新型污水處理技術。該技術的原理是利用流體力學中的“流離”原理，突破傳統的生物處理方法，使處理系統中單一生物環境轉變為多變生物環境，使污水在集合體內多次重復發生厭氧、耗氧反應，且處理過程無需沉淀池、反沖洗和污泥處理等系統。速分生物處理技術的核心是“速分生化球”，作為生物載體，填充在專門設計的速分生化池內，附著在其上的生物膜是生化處理系統的主體作用物質。速分生化球可正常使用30年而無需更換，比傳統的生物填料節約了大量的更換、維護費用。

    2.2 景觀水治理技術

    目前，景觀水的技術是以物理法處理為主的較為簡單的處理工藝，點源處理以截污換水為主，面源處理以氣浮過濾為主，內源處理以增氧清淤為主。對于景觀環境水體的治理通常采用的方法有： 
        （1）以過濾和充氧為主要特征的物理方法；
        （2）以投放藥品控制微生物為主要特征的化學方法；
        （3）以加大與空氣接觸面積為主要特征的生化處理法；
        （4）以定期接種有凈水作用的微生物為主要特征的生態處理法。

    2.3 雨洪治理技術

    雨洪即雨水，屬于微污染水源。收集環節處理技術上相對簡單，主要是解決儲存和水體保持的問題，該環節的治理技術與景觀水的處理并無本質區別。

    2.4 水資源綜合治理技術發展趨勢

    目前，單一的處理技術無法滿足水資源綜合治理領域的要求，以生物修復凈化處理為代表的多種技術復合是必然的發展趨勢。其核心是利用高效復合型微生物或培育的水培植物、水生動植物的新陳代謝活動，對水體環境中的氨氮、亞硝酸、有機物等有害物質進行轉移、轉化及降解作用，降低水中污染物濃度COD值；同時光合類細菌能利用光能和水中簡單的無機物進行光合作用，固定水體中的氮和磷等元素的同時，產生氧氣，增加水體中的含氧量，使好氧微生物通過自身的新陳代謝作用把水中的有機污染物分解成簡單的無機物進一步吸收并利用水中的氨氮、總磷等營養元素和其它可溶性污染物，降低水體富營養化程度，從而使水體得到凈化和恢復，達到新的生態平衡。從技術的本質上說，這種生物修復凈化技術是對自然界恢復能力和自凈能力的一種強化。

    二、水務市場篇

    當前，全國實際可利用水資源量已經接近合理利用水量上限，未來水資源開發難度極大。針對這一狀況，我國宣布將水資源處理作為主要的政策目標之一，對于污染防治、污水處理、水資源循環利用等方面給予大力支持。國家“十一五規劃”則明確水處理相關市場投入要占到同期GDP 的1.35%左右。

    1、 2009年水處理市場回顧
    2009年，我國水處理發展取得了明顯的成績。2009年我國全年水資源總量23763億立方米，供水總量5933億立方米。截止2009年底，城市供水綜合生產能力達到2.74億立方米/日，年供水總量超過500億立方米，生活用水供水總量230萬立方米左右，城市供水管道長度超過50萬公里。同時，我國城鎮污水處理事業進入了發展快車道，2009年全國設市城市、縣及部分重點建制鎮累計建成城鎮污水處理廠1993座，總處理能力超過1億立方米/日；正在建設的城鎮污水處理項目2360個，可新增污水處理能力約6400萬立方米/日，在建和已建項目處理能力總和預計可達1.6億立方米。

    2009年以來，我國城市水務投融資結構環境發生有利變化，IPO 重啟使一批傳統水務集團選擇了自己改制上市謀求發展之路。未來幾年將是中國城市化發展最快的時候，要節水，要加速水污染的處理，要促進水的循環利用，這個階段將成為水處理市場投資的高峰時期。隨著政府日益提高的節能環保要求、市政公用的繼續開放、環境產業政策的推進以及投融資環境的日趨完善，“十二五”期間中國水處理市場將迎來歷史發展機遇，預測2012年我國水處理行業銷售收入將接近1500億元，到2015年水處理行業銷售規模將超過2000億元。

    2、中國循環水系統治理和水資源綜合治理行業綜述

    我國水處理行業經過多年的發展，已經逐步趨于成熟和穩定。由于近年來國家持續的水污染防治政策，水處理產業市場規模也將不斷提升。　　

    中國水處理行業未來發展前景看好，主要影響因素在于兩個方面。其一，國家政策控制下的剛性需求，主要表現為國家鼓勵推動水污染治理、推動節能減排實施、重視水資源循環利用、解決缺水地區飲水問題等政策引發的需求。而這些需求將主要促進循環水市場、中小規模的工業污水處理市場迅速發展。　
    其二，經濟發展、人民生活水平提高產生的內在需求，主要表現為城市改造升級、中高檔社區建設、人民對生活環境要求提升帶來的公園綠地建設等新增水處理需求。這方面的需求將主要促進雨水、景觀水處理和生活污水處理市場的發展。

    3、 新型水處理行業綜述
    國內新型水處理企業是新興水處理市場的主要業務提供者，是我國高端水處理市場發展的典型代表。他們的共同特征是掌握一定的核心技術并具有相當成熟的綜合集成服務能力，雖然大部分企業技術設備差別大，經營規模偏小，但是其市場競爭力較強。
    3.1 循環水系統治理行業新型水處理企業的發展
在循環水系統治理行業業務構成上，中央空調循環水處理業務占到48.2%是主體市場，其次是工業冷卻循環水處理業務占到27.3%，集中供暖循環水處理占到24.5%居第三位。 

 圖1 國內循環水系統治理行業細分市場構成

    國內新型水處理企業主要集中于中央空調循環水、工業冷卻循環水等高端設備生產及工程集成服務提供等業務，競爭力相對較強，2009年市場份額占到6.2%，外資企業市場份額為32.3%，國內傳統水處理企業則達到61.5%。 

    3.2 水資源綜合治理行業新型水處理企業的發展
    2009年污水處理的占比達到86%，其中城市污廢水綜合利用、污水處理、普通生產污廢水綜合利用等份額較大分別占到37.4%、27.5%和21.20%，景觀環境水體治理和雨洪利用目前還處于起步階段，市場規模依然較小，但是日益受到人們的重視。在水資源綜合治理行業，國內新型水處理企業各項細分業務均有涉及，但是整體競爭力相對較弱。

圖2 污水處理市場細分

    3.3 新興水處理行業利潤水平穩中有升
    循環水系統治理和水資源綜合治理行業中的設備與集成服務需求水平均較高，新興水處理市場的平均利潤率在2006—2009年分別達到18.6%，19.3%、20.4%、21.3%，呈現穩步增長的發展態勢。長遠來看，在企業成本上升而價格下降的雙重因素作用下，行業整體利潤水平將逐漸下降向社會平均水平靠攏，但是對于處于發展階段的我國循環水系統治理和水資源綜合治理行業來說還要相當長的時間才會出現。

 圖3 新興水處理市場的平均利潤率

    企業人工成本、新產品開發投入和產品銷售價格決定了行業利潤水平的變動趨勢。隨著循環水系統治理和水資源綜合治理行業市場需求擴張，新企業進入增多，原有外資企業及國內上市污水處理企業也逐漸擴大在該市場的投入。這使得行業的競爭程度逐漸加劇，未來出現價格競爭的可能性大大增強。為了保持市場競爭地位不斷加大市場開發力度和增加新產品研發投入成為企業的必然選擇。另外，隨著我國經濟的持續快速增長，生產效率的不斷提升，特別在《勞動法》出臺之后，員工保障支出出現較大幅度上升，尤其是知識密集型行業，人工成本的增加更為突出。受到工資粘性的影響，企業經營成本必然出現不斷增加的趨勢，從而侵蝕利潤，壓縮企業盈利空間。

    4、我國水處理行業市場規模成長迅速

    4.1 行業總體市場規模發展

    2005年中國循環水系統治理和水資源綜合治理行業市場規模為315.2億元，2007年達到443.7億元，2008年達到530.4億元，2009年達到617.3億元，增長速度接近20%。

圖4 2005—2009年中國循環水系統治理和水資源綜合治理行業市場規模發展（單位：億元）

    市場規模的快速增長是雙重需求因素拉動的必然結果：一是國家政策控制下的剛性需求，這主要表現在國家鼓勵推動水污染治理、推動節能減排實施、重視水資源循環利用、解決缺水地區飲水問題等政策引致的需求；二是經濟發展、人民生活水平提高產生的內在需求，這主要表現在城市改造升級、房地產開發中的中高檔社區建設、人民對生活環境要求提升導致的公園綠地建設等幾方面引致的水處理需求。第一類需求主要是促進了循環水市場、中小規模的工業污水處理市場發展，第二類則是促進了雨水、景觀水處理和生活污水處理市場發展。

    2008年11月后受經濟危機影響，我國經濟發展明顯減速，水處理下游市場需求增長有所減緩。為了應對經濟危機，我國開始實施4萬億投資計劃刺激經濟，2008年，中央安排了110億用于環保基礎設施建設，包括管網建設，污水處理廠建設、垃圾處理廠建設等。2009年，中央預計安排200余億元用于環境保護工作。2009年初出臺了《中華人民共和國循環經濟促進法》鼓勵資源再利用。這一系列的措施有利于防止我國經濟發展受到經濟危機因素的太大影響，預計GDP增速依然可以保持在7%以上，城市化速度將繼續加快。
       
    2009年建設部統計顯示，全國設市城市660個，城市人口33805萬人，城市面積39.9萬平方公里。按照目前42%尚無污水處理能力的城市比例匡算，我國還有277個城市涉及1.4億人口總計16.8萬平方公里需要建設各類污水處理和水資源循環利用設施，這部分市場規模保守估計每年約384億元。按照20%的釋放比例計算，每年循環水系統治理和水資源綜合治理市場的新增需求規模可達77億元；原有城市及其他地域新增需求規模保守估計可達10億元。
可以預計見，未來每年循環水系統治理和水資源綜合治理市場新增需求規模可達87億元左右，與2008年的530.4億元規模相比增長速度達到16.4%。以此為增長速度作為預測基準（低于當前增速水平）對未來幾年的市場規模進行了粗略估算，循環水系統治理和水資源綜合治理市場規模2013年則增長至1133.4億元。

圖5 2010—2013年中國循環水系統治理和水資源綜合治理領域市場規模預測 （單位：億元）
        

    4.2 循環水系統治理行業概況

    循環水系統治理行業主要包括中央空調冷卻循環水處理、冷凍循環水處理、采暖水處理，集中供暖循環水處理，工業冷卻、冷凍循環水處理幾個細分市場的設備生產和銷售。該類設備主要應用于商業建筑、市政工程、工礦企業、高檔住宅區等工程項目。上世紀80年代以前，循環水基本不進行處理，主要采用重新補水的模式。后來引入化學法處理，但受國外藥劑成本高國內藥劑難以達標的限制，物理法應運而生，隨著水資源稀缺性不斷顯現，循環水處理方法也在不斷進步。經過近10年的發展，我國循環水市場取得了較快發展，但仍處于剛剛起步階段。

    近30年來，我國經濟規模持續增長，各地城市化建設加快，尤其房地產作為城市建設的重點產業成長迅速，這推動了循環水系統治理市場需求的擴展。伴隨著國家推出的多項投資鼓勵措施和產業振興規劃，工業用循環水處理市場需求顯著提升。2005年我國循環水系統治理行業市場規模達到47.2億元，到2009年突破80億元，增速達到17.7%。

圖6 2005—2009年循環水系統治理行業市場規模發展（單位：億元）

    國家投資鼓勵政策和城市化進程使得循環水系統治理市場需求增長得到保障，預計未來市場規模增長速度將會維持在20%左右。按照總體市場16.4%的增速作為預測基準，2013年達到164.5億元。

圖7 2010—2013年中國循環水系統治理行業市場規模預測（單位：億元）

    4.3 水資源綜合治理行業概況

    水資源綜合治理行業主要包括污水處理、景觀環境水體治理、雨洪利用、城市污廢水綜合利用、普通生產污廢水綜合利用幾個細分市場。主要應用于生活區、工礦企業、景區、大型場館等場合。國外如法國、英國等城市化水平較高且環保意識較強的國家十分重視污水處理、雨洪利用、景觀水體治理及生產生活污水利用等問題，治理比例高達80%以上。我國在該領域發展較晚，大規模污水處理市場幾乎為國外企業產品壟斷，景觀水、雨洪利用等則是剛剛起步。

    進入2009年，隨著我國各項產業振興計劃實施以及節能減排工作開展，經濟危機的影響逐漸減弱。與水資源綜合治理市場需求規模直接相關的城市建設、旅游業發展、工業廠房投資等領域發展平穩。國家政策推動下的水處理市場剛性需求逐漸在“十一五”末期及“十二五”期間顯現，與此同時，人民不斷提升的生活水平更是增加了對城市改造升級、景觀水應用、生態環保用水等的需求層次。這些都有利于水資源綜合治理市場需求規模的不斷擴展。

圖8 2006—2009年水資源綜合治理行業市場規模發展 (單位：億元)

    影響水資源綜合治理市場需求規模發展的因素，主要是環境污染現狀及國家產業政策，這與我國經濟發展與人民生活水平提升有直接關系。目前我國是世界第二大經濟體，而且GDP增長依然保持在7.0%以上，預計未來幾年這一趨勢將會繼續保持。這使得水資源綜合治理市場需求擴展得到保障，預計未來市場規模增長速度將會維持在20%左右。中國經濟報告課題組按照總體市場16.4%的增速作為預測基準，到2013年達到968.9億元。

圖9 2010—2013年中國水資源綜合治理行業市場規模預測(單位：億元)

    中國經濟快速發展，城鎮供水體系不斷與國際接軌，循環水的應用越來越廣泛，市場份額逐年上升。水污染事件頻發，水環境治理工作迫在眉睫，新興的水資源治理與循環水等新興行業的誕生，引來政府和投資者的關注，多數膜工藝企業、環保設備企業瞄準這一市場領域，招商引資，創新技術，兼獲經濟效益與社會效益。面對水處理市場領域的高速發展，中國國產化的水處理企業將大有可為。

    參考文獻：
    1、數據來源：《中國經濟報告》課題組水資源利用產業研究部
    2、華經數據網：我國新興水處理市場迅速崛起
    3、《中國環境報》3月2日第6版：水處理市場日趨成熟 梁煜著
    4、《中國環境報》3月16日第6版：水處理技術需求大 中國市場前景好 張黎著