水處理行業(yè)由窄變寬 膜分離技術受市場青睞

從狹義上來講，水處理一般指污水處理；從廣義上看，水處理可以外延至給水處理、水務運營、污泥處理、中水回用、膜法水處理、海水淡化、黑臭水體治理、城市給排水規(guī)劃、海綿城市等諸多概念。隨著國民經濟發(fā)展，居民環(huán)保意識增強，環(huán)保治理理念從“總量控制”向“質量控制”轉變，我國水處理行業(yè)正在經歷從“狹義水處理”向“廣義水處理”的演進過程。
　　
　　水資源短缺和用水需求持續(xù)增長造成了水資源供給的嚴重供需矛盾。在這一大背景下，水資源循環(huán)利用是解決供需矛盾的唯一途徑，這決定了水處理行業(yè)將在未來較長的時間內具備剛性需求屬性，繼續(xù)維持高景氣度。
　　
　　另一方面，在環(huán)保治理從“總量控制”向“質量控制”轉變的指導思路下，水處理行業(yè)的發(fā)展方向也正在悄然發(fā)生轉變——從傳統(tǒng)的“狹義水處理”向“廣義水處理”演進。市場熱點聚焦在以“黑臭水體治理”、“膜法水處理”、“海綿城市”、“污泥處理”等為代表的專業(yè)化程度更高、治理效果更好的細分領域。
　　
　　根據世界銀行2016年公布的數據，中國水資源總量為28180億立方米，該數值僅次于巴西，俄羅斯，加拿大，美國，在214個國家和地區(qū)中，名列第五位；但人均水資源僅有2062立方米，是世界平均水平的三分之一，位列全球106位。人均水資源匱乏是我國的基本國情。

　　
　　中國人均水資源僅為世界平均水平1/3（單位，立方米）

　　地表水中IV類以下水質水體占4成
　　
　　據統(tǒng)計，目前全國地表水體中Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質占比分別為31%、30%、21%、6%、9%和3%，其中Ⅳ類及Ⅳ類以下水質水體占比近4成，水質污染問題嚴重。每年水質污染給人體健康、工業(yè)生產、農業(yè)生產和漁業(yè)養(yǎng)殖等方面造成的經濟損失約2400億。。2014年全國廢水排放總量約為716億噸，較2005年的514億噸增長近4成，2005至2014十年間年復合增長率為3.4%，保持逐年穩(wěn)步增長。
　　
　　過去10年間，隨著人口增長，城市建設以及經濟增長，全國用水總量總體呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，在2015年達到6180億立方米。（其中，由于進行嚴格水資源管理制度考核、以及農業(yè)水價綜合改革和工業(yè)用水差別水價政策的推進，2014年的農業(yè)和工業(yè)用水量分別出現(xiàn)下降，全國用水總量同時環(huán)比下降1.4%。）05至15年的用水總量年均復合增長率約為0.93%，據此計算到2030年全國用水總量將達到7100億立方米。這一預測與《全國水資源綜合規(guī)劃》劃定的2030年用水上限不超過7000億立方米基本一致。因此，在可預見的未來，用水量仍將繼續(xù)增長。
　　用水總量持續(xù)增長
　　
　　從狹義上來講，水處理一般指污水處理；從廣義上看，水處理可以外延至給水處理、水務運營、污泥處理、中水回用、膜法水處理、海水淡化、黑臭水體治理、城市給排水規(guī)劃、海綿城市等諸多概念。隨著國民經濟發(fā)展，居民環(huán)保意識增強，環(huán)保治理理念從“總量控制”向“質量控制”轉變，我國水處理行業(yè)正在經歷從“狹義水處理”向“廣義水處理”的演進過程。

　　
　　由“狹義水處理”向“廣義水處理”演進
　　
　　膜法水處理相對于傳統(tǒng)水處理方式具有能耗低、工藝簡單、運行穩(wěn)定和出水水質高等諸多優(yōu)勢，已經在很多領域獲得推廣應用。隨著環(huán)保指導思想向“質量化”轉變，污水排放指標趨嚴，膜法水處理行業(yè)仍將保持20%以上高速增長，年產值有望從2015年850億，增長至“十三五”末的約2000億。
　　
　　膜是一種具有選擇性分離功能的材料，形式可以是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)，存在于兩流體之間或附著于支撐體或載體的微孔隙之上。膜分離技術是指以膜為分離介質，通過在膜兩側施加推動力（如濃度差，壓力差或電位差），使原料側組分選擇性地通過，達到分離提純作用的一種方法。

　　
　　膜分離技術原理
　　
　　膜法水處理技術目前主要應用于污水處理（包括市政污水處理和工業(yè)污水處理）、給水凈化（包括市政給水凈化和工業(yè)給水凈化）、海水淡化（苦咸水淡化）和純水制備等領域。
　　
　　按處理深度通?？蓪⑽鬯幚矸譃橐患壧幚?、二級處理和深度處理。一級處理的主要目的是去除懸浮狀態(tài)固體，常采用物理法，對于BOD5的去除率一般在20%~30%；二級處理的目的是進一步去除污水中膠體和溶解性污染物，常使用生物法，BOD5的去除率在90%以上；深度處理以達到更高的處理與排放要求或污水回用為目的。膜法技術通常用于處理二級處理活性污泥出水，或者將膜處理系統(tǒng)直接臵于生化池，代替原有二沉池、絮凝沉淀池等環(huán)節(jié)。使用膜法技術改造之后，傳統(tǒng)污水處理工藝可以直接生產出高品質再生水。
　　
　　目前常用的給水凈化工藝由混凝、沉淀、過濾、消毒四個環(huán)節(jié)組成，基本能夠滿足現(xiàn)有飲用水國標要求。但隨著新版《生活飲用水衛(wèi)生標準》出臺，引用水水質指標由原來的35項提高到106項，其中多項指標僅通過傳統(tǒng)給水凈化技術處理難以達標。將膜法技術與傳統(tǒng)工藝單元進行優(yōu)化組合，替代或部分替代原有工藝環(huán)節(jié)之后，可大幅度提高出水水質，直接生產出高品質的生活飲用水和工業(yè)用水。
　　
　　膜法水處理技術的發(fā)展趨勢：
　　
　　膜的種類和功能繁多，以下幾個領域將成為未來膜法水處理技術的重點發(fā)展方向，具備較大的發(fā)展?jié)摿蜕虡I(yè)價值：
　　
　　納濾膜：納濾膜是目前關注度很高的一項凈水技術，由于其孔徑尺寸介于反滲透膜和微濾膜之間，因此在去除水中有害物質的同時，還可以保留對人體有益的礦物質，同時在水源水質波動的條件下保證終供水水質的穩(wěn)定。目前水處理領域對于納濾膜的使用仍處于起步階段，國內市場份額幾乎全部被外資品牌占領。
　　
　　反滲透膜：海水淡化和再生水回用作為緩解水資源供需矛盾的重要手段，產能規(guī)模將有大幅提升。作為這兩類技術的重要組成部分，反滲透膜也將因此迎來市場空間的進一步釋放。
　　
　　無機膜：以陶瓷膜為代表的無機膜具備耐高溫，化學性質穩(wěn)定等諸多高分子膜材料所不具備的性能，將在生物與醫(yī)藥、化工、食品飲料等制造過程，以及鋼鐵廢水、造紙廢水、印染廢水等特種水處理領域擁有廣闊應用前景。