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一、污水處理行業(yè)市場發(fā)展情況
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化水平的提高,城市人口密度增大,工農(nóng)業(yè)活動增多,導致污水排放量大幅上升。近年來,我國污水處理行業(yè)市場規(guī)模逐年上漲,2021年,我國污水處理行業(yè)市場規(guī)模1369.6億元。2022年,我國污水處理行業(yè)市場規(guī)模為1437.4億元,同比增長4.95%;2023年污水處理市場規(guī)模約為1500.1億元,同比增長4.36%。隨著我國城鎮(zhèn)化進程的穩(wěn)步加快以及工業(yè)化水平的持續(xù)提升,我國污水處理行業(yè)市場規(guī)模將持續(xù)擴大。
隨著國家對環(huán)境保護的重視程度不斷加深,污水處理行業(yè)市場發(fā)展呈現(xiàn)出積極向好的態(tài)勢。2015年,中央政治局常務委員會會議審議通過《水污染防治行動計劃》簡稱“水十條”。“水十條”在全國各地貫徹落實,各部門持續(xù)推出相關政策全面推進污水處理設施建設、完善污水處理價費機制、促進減污降碳協(xié)同增效,污水處理行業(yè)規(guī)??焖偕仙??!笆奈迤陂g,污水處理重點任務在于打好水污染治理攻堅戰(zhàn)、促進減污降碳協(xié)同增效、深入推進工業(yè)綠色發(fā)展、推進污水資源化利用。
二、水處理劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
水處理劑用于提供化學解決方案以改善水質(zhì)、去除水中的有害物質(zhì)、防止水系統(tǒng)腐蝕以及抑制微生物生長。近年來呈現(xiàn)出品種多樣化、市場需求大、環(huán)保政策影響顯著的特點。中國水處理劑作為污水處理行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游,經(jīng)歷了從引進技術到國產(chǎn)化,再到創(chuàng)新研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的三個發(fā)展階段。目前,中國在水處理劑的生產(chǎn)技術和性能方面已達到國際先進水平,產(chǎn)品種類超過100種,基本滿足國內(nèi)市場需求,并有部分產(chǎn)品出口海外。近年來我國水處理劑行業(yè)市場規(guī)模逐漸增長,2021年,我國水處理劑行業(yè)市場規(guī)模為381.5億元,2022年、2023年水處理劑行業(yè)市場規(guī)模達分別為414億元、446億元,預計2024年達到490億元,同比增長9.8%。
近幾年,我國水處理劑需求量旺盛,行業(yè)快速發(fā)展。目前我國主要的水處理劑包括,如絮凝劑、緩蝕劑、殺菌劑、PH調(diào)節(jié)劑等。
在我國水處理劑行業(yè)細分市場份額占比中,絮凝劑市場份額占比為23.4%;緩蝕劑市場份額占比為19.1%;殺菌劑市場份額占比為17.6%;pH調(diào)節(jié)劑市場份額占比為14.2%;阻垢劑市場份額占比為6.9%;其他水處理劑市場份額占比總額為18.8%。其中,緩蝕劑及阻垢劑主要用于防止水管道和設備的腐蝕和結垢,絮凝劑則有助于水中懸浮物的凝聚和沉降。
三、水處理劑的主要需求方向
污水處理劑行業(yè)上游的原材料供應,主要包括三氯化磷、亞磷酸、叔胺等基礎化工產(chǎn)品供應商,屬于基礎化工行業(yè),基礎化工行業(yè)的發(fā)展直接影響污水處理劑企業(yè)的采購成本。
水處理劑下游為污水處理應用,終端需求主要為電力、石化、冶金、礦業(yè)、造紙等行業(yè),下游行業(yè)對污水處理劑的發(fā)展具有較大的牽引和驅(qū)動作用,其需求變化直接決定了污水處理劑行業(yè)未來的發(fā)展。水處理劑應用領域按照終端客戶水處理的對象和方式的不同, 一般可以分為:工業(yè)水處理、市政與飲用水處理、污水與廢水處理、海水淡化等。
1、工業(yè)水處理:我國工業(yè)污水處理行業(yè)的市場規(guī)模由2015年的789.2億元增長至2022年的1164.6億元,年復合增長率為5.72%。隨著中國國內(nèi)工業(yè)化工、煤炭、電子元器件等領域的發(fā)展,各類工業(yè)園區(qū)工程項目逐步推進,中國工業(yè)污水處理市場規(guī)模將持續(xù)保持上升趨勢。
工業(yè)用水處理水處理劑主要運用在循環(huán)水冷卻系統(tǒng)和工業(yè)鍋爐水中。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)使用阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、清洗劑和預膜劑等藥劑,以保持水質(zhì)和系統(tǒng)效率。工業(yè)鍋爐水處理主要采用鍋外和鍋內(nèi)水處理方法,使用緩蝕阻垢劑、除氧劑、降堿劑、離子交換劑、再生劑、軟化劑、堿度調(diào)節(jié)劑和清垢劑等,以維護鍋爐性能和延長設備壽命。
2、市政及飲用水處理:2023年中國居民生活用水量為909.8億立方米,占用水總量的15.4%,同比增長4.1億立方米。為滿足國家標準,需要添加水處理化學品,包括控制藻類、絮凝去除懸浮固體、軟化水質(zhì)、控制腐蝕和消毒等環(huán)節(jié),常用的藥劑有殺菌滅藻劑、絮凝劑和緩蝕劑。
3、污水和廢水處理:2021年我國污水處理行業(yè)市場規(guī)模為1369.6億元,2022年增至1437.4億元,2023年污水處理市場規(guī)模約為1500億元人民幣,年復合增長率4.7%。
為防止環(huán)境污染,需要清除污水中的所有污染物。這通常需要綜合多種處理方法,使用絮凝劑、污泥脫水劑、消泡劑、螯合劑和脫色劑等藥劑,以實現(xiàn)水質(zhì)的凈化。
4、海水淡化:2020年海水淡化規(guī)模165萬噸/日上升2023年的252萬噸/日,年復合增長率15.2%。至隨著技術的快速發(fā)展,蒸餾法和膜法成為主流。膜法中,為減少膜結垢,需添加阻垢緩釋劑、清潔劑、絮凝劑和阻垢分散劑等。蒸餾法中,為減少鍋垢,通過預處理加入聚磷酸鹽、有機磷酸和膦基聚羧酸等,以軟化水質(zhì)和防止水垢形成。
四、行業(yè)競爭格局
水處理劑行業(yè)存在多方面的壁壘,包括技術研發(fā)、環(huán)保政策監(jiān)管、原材料供應鏈和成本控制、以及客戶忠誠度等。
中國水處理劑市場以中小型企業(yè)為主,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,議價能力較弱,但具有專業(yè)技術優(yōu)勢的企業(yè)在特定領域具有較強的議價能力。市場集中度低,競爭激烈,企業(yè)通過價格、產(chǎn)品差異化和渠道策略競爭。
五、未來挑戰(zhàn)及創(chuàng)新發(fā)展方向
中國水處理劑行業(yè)發(fā)展迅速,已形成自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化體系,技術與服務經(jīng)驗豐富,產(chǎn)品種類齊全,生產(chǎn)規(guī)模大,質(zhì)量滿足國內(nèi)外需求。盡管部分產(chǎn)品技術國際領先,但行業(yè)發(fā)展受到環(huán)保壓力增大、城市化進程、技術創(chuàng)新和政策支持等積極因素的推動,同時也面臨原材料價格波動、市場競爭、技術標準認證和水資源分布不均等挑戰(zhàn)。與國際成熟市場相比,整體仍有提升空間。根據(jù)市場預期,預計2024-2030年市場規(guī)模增長率為5%-6%,2030年市場規(guī)模有望超580億元。未來,工業(yè)水處理領域?qū)⒅攸c研發(fā)環(huán)保型水處理劑,以滿足環(huán)保需求。
創(chuàng)新是推動水處理劑可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素,綠色化則是未來發(fā)展的核心趨勢。在水處理領域中,符合環(huán)保要求的低磷、無氮、可生物降解、無毒無害、成本低廉的綠色水處理劑,將成為主流的研究方向。當前阻垢劑與緩蝕劑在綠色化方面取得了一定進展,但絮凝劑作為主要且用量多的藥劑,仍存在二次污染問題,可能對人體健康造成嚴重影響,因此需要加大綠色化研究力度。如在開發(fā)過程中利用天然產(chǎn)物如農(nóng)業(yè)、林業(yè)產(chǎn)品作為原料,并采用W/W乳液聚合技術,實現(xiàn)生產(chǎn)和使用的綠色化,避免二次污染。
機高分子絮凝劑和多元復合絮凝劑的研究取得顯著進展。近年來對吸附架橋、吸附電中和、聚合物-顆粒物表面絡合物形成的耗散絮凝等機理的深入研究,為新型高效環(huán)保型有機高分子絮凝劑及多元復合絮凝劑的研制提供了理論指導。
多元復合水處理劑因一劑多效的特性而受到關注。例如,聚硅酸與鋁鹽復合絮凝劑是一種新型無機高分子混凝劑,它結合了電中和作用和吸附架橋作用,具有混凝效果好、成本低、處理后水中殘留鋁量低等優(yōu)點。此外,聚鹵代醇噻啉季銨鹽絮凝劑具有強大的絮凝能力,特別適用于選礦作業(yè)中的礦石與水分離,還具有殺菌和緩釋作用。多元復合水處理劑的一劑多效特性吸引了越來越多的研究者進行制備工藝研究和應用開發(fā)。
納米材料和微生物絮凝劑是新型高效水處理劑的代表。納米材料因其小尺寸效應、表面效應等特性,在水處理領域顯示出巨大潛力。例如,納米TiO2光催化技術在降解毒害有機物方面取得了突破性進展。微生物絮凝劑作為一種無毒的生物高分子化合物,具有生物降解的獨特性質(zhì),與其他絮凝劑相比,具有易于固液分離、形成沉淀物少、易被微生物降解、無毒無害、實用性強等優(yōu)點。目前,微生物絮凝劑的研究較為廣泛,一些研究者嘗試將無機-有機高分子絮凝劑復配使用,取得了良好的效果。預計未來水處理劑品種將更加豐富,性能將不斷提升。