水處理膜行業(yè)市場(chǎng)分析

水處理膜行業(yè)市場(chǎng)分析第一節(jié)行業(yè)概述一、行業(yè)定義膜是一種具有選擇性分離功能的存在于兩流體之間的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的材料，或附著于支撐體或載體的微孔隙之上。膜分離技術(shù)是指以膜為分離介質(zhì)，通過(guò)在膜兩側(cè)施加推動(dòng)力（如濃度差，壓力差或電位差），使原料側(cè)組成成分選擇性地通過(guò)，實(shí)現(xiàn)分離、濃縮、純化的一種方法。同傳統(tǒng)分離技術(shù)比，具有選擇性好、節(jié)能環(huán)保、條件溫和和易于集成的優(yōu)點(diǎn)。二、行業(yè)分類1、按用途分類膜的分類有很多種，按用途可分為物質(zhì)分離膜、能量轉(zhuǎn)換膜、電荷傳導(dǎo)膜、物質(zhì)轉(zhuǎn)化膜、控制釋放膜和物質(zhì)識(shí)別及信息傳感膜，水處理膜一般是物質(zhì)分離膜。2、按材料分類膜按材料分有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜和有機(jī)無(wú)機(jī)共混膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜，其過(guò)濾精度較低，選擇性不高；有機(jī)膜由高分子材料加工而成，如聚偏氟乙烯（Polyvinylidenefluoride，PVDF）、聚氯乙烯（Polyvinylchloride，PVC）、聚醚砜（Polyethersulfones，PES）、聚砜（Polysulfone，PS）、醋酸纖維素（Celluloseacetate，CA）等，由于有機(jī)膜過(guò)濾精度較高，選擇性好，廣泛應(yīng)用于水資源化領(lǐng)域與工業(yè)特種分離等領(lǐng)域；共混膜結(jié)合了有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜的優(yōu)點(diǎn)，但受制備工藝復(fù)雜性約束，其工業(yè)化制備和應(yīng)用還在推廣。3、按制備方法分類膜按制備方法又包括涂布法、相轉(zhuǎn)換法（LIPS/TIPS/VIPS)、燒結(jié)成型法、界面聚合法、拉伸致孔法和徑跡蝕刻法。4、按形狀分類膜按形狀又可以分為中空纖維膜、平板膜、管式膜和卷式膜。膜的形狀是由制作和裝配工藝決定的。中空纖維膜在水處理應(yīng)用領(lǐng)域使用廣泛。平板膜一般僅在水資源化領(lǐng)域中的部分工藝中使用，如部分膜生物反應(yīng)器（Membranebio-reactor，MBR）中，由于其占地面積大和設(shè)備笨重，逐漸被其他膜組件類型替代。管式膜則主要用于垃圾滲濾液處理和高固含量液體分離，是目前市場(chǎng)使用最多最廣泛的膜應(yīng)用形式，其主要優(yōu)點(diǎn)是填裝密度大，使用操作簡(jiǎn)便，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比較一致。5、按孔徑尺寸分類膜按照孔徑尺寸可分為微濾（Microfiltration，MF）膜，超濾（Ultrafiltration，UF）膜，納濾（Nanofiltration，NF）膜、反滲透（Reverseosmosis，RO）膜、電滲析（Electrodialysis，ED）膜、滲透汽化（Pervaporation，PV）膜和氣體分離（Gasseparation，GS）膜。微濾膜可用來(lái)去除懸浮顆粒物，細(xì)菌，部分病毒和大尺寸膠體；超濾膜能夠去除膠體，蛋白質(zhì)，微生物和大分子有機(jī)物；而如果要去除溶解性鹽和分子量大于100的有機(jī)物則需要使用反滲透膜。電滲析膜一般是荷電膜，用于帶電離子溶液分離。滲透汽化膜和氣體分離膜一般是無(wú)孔膜，用于易揮發(fā)的小分子體系分離。圖表17：膜過(guò)程及其特點(diǎn)膜過(guò)程推動(dòng)力傳質(zhì)機(jī)理透過(guò)物截留物常用膜類型微濾壓力差篩分水、溶液懸浮物顆粒多孔膜超濾壓力差篩分水、小分子膠體、較大分子多孔膜納濾壓力差溶解擴(kuò)散、篩分水、極少數(shù)小分子、部分一價(jià)離子多價(jià)離子致密膜反滲透壓力差溶解擴(kuò)散水、溶劑溶質(zhì)、鹽致密膜電滲析電位差離子的選擇傳遞電解質(zhì)離子非電解質(zhì)、大分子顆粒離子交換膜滲析濃度差溶解擴(kuò)散、篩分小分子或較小離子膠體粒子、溶質(zhì)離子交換膜氣體分離壓力差溶解擴(kuò)散氣體或蒸氣難滲透性氣體或蒸氣難滲透性溶質(zhì)或蒸汽致密膜滲透汽化壓力差溶解擴(kuò)散易滲透性溶質(zhì)或溶劑難滲透性氣體或蒸氣難滲透性溶質(zhì)或溶劑致密膜液膜分離濃度差溶解擴(kuò)散、促進(jìn)傳遞溶質(zhì)與氣體溶劑與氣體乳狀液膜、支撐液膜反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過(guò)性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對(duì)鹽的排斥性好，而水的透過(guò)速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團(tuán)，因而水的透過(guò)速度相對(duì)較快。因此一種滿意的反滲透膜應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率。反滲透膜應(yīng)具有以下特征：（1）在高流速下應(yīng)具有高效脫鹽率；（2）具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命；（3）能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；（4）能耐受化學(xué)或生化作用的影響；（5）受pH值、溫度等因素影響較??；（6）制膜原料來(lái)源容易，加工簡(jiǎn)便，成本低廉。反滲透膜的結(jié)構(gòu)，有非對(duì)稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用于分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。納濾膜是80年代末期問世的一種新型分離膜，其截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間，約為100-2000Da，由此推測(cè)納濾膜可能擁有l(wèi)nm左右的微孔結(jié)構(gòu)，故稱之為“納濾”。納濾膜大多是復(fù)合膜，其表而分離層由聚電解質(zhì)構(gòu)成，因而對(duì)無(wú)機(jī)鹽具有一定的截留率。國(guó)外已經(jīng)商品化的納濾膜大多是通過(guò)界面縮聚及縮合法在微孔基膜上復(fù)合一層具有納米級(jí)孔徑的超薄分離層。納濾膜能截留納米級(jí)（0.001微米）的物質(zhì)。納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，截留溶解鹽類的能力為20%-98%之間，對(duì)可溶性單價(jià)離子的去除率低于高價(jià)離子，納濾一般用于去除地表水中的有機(jī)物和色素、地下水中的硬度及鐳，且部分去除溶解鹽，在食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中有用物質(zhì)的提取、濃縮。納濾膜的運(yùn)行壓力一般3.5-30bar。納濾過(guò)程的關(guān)鍵是納濾膜。對(duì)膜材料的要求是：具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度高、耐酸堿及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質(zhì)、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染，價(jià)格便宜且采用的納濾膜多為芳香族及聚酸氫類復(fù)合納濾膜。復(fù)合膜為非對(duì)稱膜，由兩部分結(jié)構(gòu)組成：一部分為起支撐作用的多孔膜，其機(jī)理為篩分作用；另一部分為起分離作用的一層較薄的致密膜，其分離機(jī)理可用溶解擴(kuò)散理論進(jìn)行解釋。對(duì)于復(fù)合膜，可以對(duì)起分離作用的表皮層和支撐層分別進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可獲得性能優(yōu)良的復(fù)合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中，中空纖維和卷式膜組件的填充密度高，造價(jià)低，組件內(nèi)流體力學(xué)條件好，但是這兩種膜組件的制造技術(shù)要求高，密封困難，使用中抗污染能力差，對(duì)料液預(yù)處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染，但膜的填充密度低、造價(jià)高。因此，在納濾系統(tǒng)中多使用中空纖維式或卷式膜組件。三、產(chǎn)業(yè)鏈概述水處理的產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示，從水的初級(jí)處理到三級(jí)/深度處理，主板和創(chuàng)業(yè)板共有30余家上市公司。單獨(dú)就水處理膜產(chǎn)業(yè)鏈而言，其位于水處理產(chǎn)業(yè)鏈的上游，包括膜材料合成、制膜和膜組件封裝等。大型水處理方案中使用較多的為聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醚砜材質(zhì)制作的微濾/超濾膜元件，反滲透膜的制造材質(zhì)多為醋酸纖維素、聚酰胺和聚酰亞胺等。相對(duì)于膜領(lǐng)域先進(jìn)國(guó)家，我國(guó)存在最大的差距是在膜材料和膜組件的制造。膜材料的合成制備主要是來(lái)自于世界上一流的大化工公司，如美國(guó)的陶氏化學(xué)、通用公司、德國(guó)的巴斯夫、日本的旭化成、東洋紡和東麗等，這些國(guó)際化工巨頭研發(fā)力量和規(guī)模化生產(chǎn)能力強(qiáng)大，而且高端膜被一些國(guó)家列為戰(zhàn)略產(chǎn)品，不會(huì)向中國(guó)轉(zhuǎn)讓技術(shù)。國(guó)內(nèi)用的膜材料有些80％需要進(jìn)口，生物和醫(yī)用膜、氣體分離膜、特種分離膜絕大部分需要進(jìn)口。以反滲透膜醋酸纖維膜為例，由于CA膜的工作壓力高、脫鹽率低等缺陷，正逐步退出市場(chǎng)。而PI膜至今國(guó)產(chǎn)化率不足，產(chǎn)業(yè)缺口較大。膜組件制作方面，膜液噴頭拉絲裝置、關(guān)鍵收卷膜裝置大多以進(jìn)口為主，卷式膜的封裝膠耐有機(jī)溶劑的性能不佳，大多需要從漢高等外企購(gòu)買。我國(guó)的膜材料，膜組件的生產(chǎn)廠家以中小企業(yè)為主，工藝水平及產(chǎn)品質(zhì)量千差萬(wàn)別。總體說(shuō)來(lái)，企業(yè)會(huì)進(jìn)一步優(yōu)勝劣汰，實(shí)現(xiàn)水處理膜的進(jìn)口替代仍有很長(zhǎng)的路要走。第二節(jié)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析一、行業(yè)規(guī)模分析目前，膜處理技術(shù)的核心部件是膜產(chǎn)品。中國(guó)膜處理市場(chǎng)是世界上增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。世界膜產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模：從1999年的44億美元上升到2017年223.80億美元。中國(guó)膜產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模：從1999年28億元上升到2017年近650億元，復(fù)合增長(zhǎng)率接近20%。中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)在世界占比不斷增加，逐漸成為膜行業(yè)巨頭的必爭(zhēng)之地。從結(jié)構(gòu)看，隨著海水淡化、苦咸水軟化、超純水制備以及對(duì)微量污染物去除需求的逐年增加，反滲透膜在膜市場(chǎng)中占比也隨之增大，與此同時(shí)，UF\MF膜市場(chǎng)占比有所下降。未來(lái)隨著污水資源化、深度水處理的需求增加，膜產(chǎn)業(yè)仍將快速發(fā)展，而與RO膜相比，NF膜性質(zhì)介于超濾和反滲透之間，具有低操作壓力、低運(yùn)行成本、高通量、極性小分子選擇性截留等優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)應(yīng)用占比有望提升。二、行業(yè)供需情況分析1、行業(yè)供給情況從不同的膜技術(shù)應(yīng)用情況來(lái)看，反滲透膜技術(shù)壁壘遠(yuǎn)高于微濾和超濾膜，國(guó)內(nèi)具備膜生產(chǎn)能力的企業(yè)寥寥無(wú)幾，在中國(guó)整個(gè)反滲透膜市場(chǎng)中，以RO膜工業(yè)應(yīng)用為例，僅陶氏、海德能和東麗就占據(jù)了75%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家，除貴陽(yáng)時(shí)代沃頓和藍(lán)星（杭州）膜工業(yè)有限公司外，湖南沁森、湖南澳維及北京碧水源等國(guó)內(nèi)膜企業(yè)也開始陸續(xù)投產(chǎn)。圖表22：國(guó)內(nèi)反滲透/納濾膜企業(yè)產(chǎn)能生產(chǎn)能力（萬(wàn)m2/年）產(chǎn)品說(shuō)明時(shí)代沃頓1700產(chǎn)品以反滲透中的民用及中低端工業(yè)產(chǎn)品為主，2018年主要以凈水器濾芯及膜片銷售為主；唯賽勃1200產(chǎn)品以反滲透工業(yè)產(chǎn)品為主，全部出口不在國(guó)內(nèi)銷售碧水源600產(chǎn)品以反滲透中高端海水淡化、工業(yè)產(chǎn)品、高端納濾膜為主藍(lán)星（杭州）膜工業(yè)500產(chǎn)品以反滲透中的民用、納濾膜以特種分離用膜為主湖南澳維450產(chǎn)品以反滲透中中低端民用及工業(yè)為主沁森300產(chǎn)品以工業(yè)分離納濾膜為主產(chǎn)品方面，50%以上的市場(chǎng)被反滲透膜與納濾膜占據(jù)，超濾膜、微濾膜與電滲析膜各占10%，剩下20%被氣體分離膜、無(wú)機(jī)陶瓷膜、透氣膜及其他類型所占據(jù)。圖表23：中國(guó)膜產(chǎn)品市場(chǎng)結(jié)構(gòu)2、行業(yè)需求情況隨著膜技術(shù)的逐步發(fā)展成熟和水污染治理不斷提標(biāo)升級(jí)，國(guó)內(nèi)水處理行業(yè)對(duì)膜技術(shù)的需求將越來(lái)越大。預(yù)計(jì)“十四五”期間，膜技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)越來(lái)越廣，不僅應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水回用處理，而且會(huì)更多地應(yīng)用于難生物降解有機(jī)污染物和重金屬污染物的分離處理，膜技術(shù)將成為工業(yè)廢水“零”排放或低排放的基本手段，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)采用膜技術(shù)的水處理工程將以每年20%的速度快速增長(zhǎng)。根據(jù)《中國(guó)水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告膜工業(yè)卷Ⅲ》的預(yù)測(cè)，反滲透用膜量總體呈上升趨勢(shì)，到2025年用膜量將達(dá)到7084萬(wàn)㎡，需求量巨大，市場(chǎng)前景廣闊。圖表24：我國(guó)8英寸反滲透膜保有量及應(yīng)用規(guī)模圖表25：反滲透工業(yè)膜市場(chǎng)未來(lái)5年預(yù)測(cè)分析表年份應(yīng)用規(guī)模（萬(wàn)m3/天）保有量（萬(wàn)支）換膜量（萬(wàn)m2）增量(萬(wàn)m2)所需膜量(萬(wàn)m2)2021年43503203200148046802022年46003403700148051802023年48503604270148057502024年51003804902148063822025年5350400560414807084根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》，進(jìn)入“十三五”時(shí)期，隨著水資源總量控制和水權(quán)交易的政策不斷出臺(tái)，以及水污染防治不斷深化，膜產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)仍可期，預(yù)計(jì)到2024年，膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值再翻番，達(dá)到3630億元。三、行業(yè)技術(shù)環(huán)境分析1、分離膜的性能由膜材料和制膜工藝條件決定膜產(chǎn)品的相關(guān)性能指標(biāo)主要有分離透過(guò)性能、物理性能和化學(xué)性能三大類，其中分離透過(guò)性能包括:產(chǎn)水量、水通量、純水透過(guò)率、截留分子質(zhì)量、截留率、脫鹽率、回收率、最大孔徑、平均孔徑、孔徑分布、孔隙率、氣密性及完整性等；膜物理性能有:結(jié)構(gòu)性能(外觀、膜面積、膜厚、膜絲內(nèi)外徑)、機(jī)械性能(拉伸強(qiáng)度、爆破強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、柔潤(rùn)指數(shù)、斷裂伸長(zhǎng)率)、電性能(荷電性、Zeta電位)、親水性及耐熱性(最高操作溫度)等；膜化學(xué)性能有:化學(xué)穩(wěn)定性(化學(xué)相容性)、耐氧化性(短時(shí)余氯耐受限度、過(guò)氧化氫耐受限度)、耐酸堿性(運(yùn)行及清洗pH范圍)及耐污染性能等。膜的不同性能相互制約，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮膜的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境項(xiàng)目具體要求，選擇性能合適的分離膜。圖表28：判斷膜質(zhì)量的性能指標(biāo)分離透過(guò)性能物理性能化學(xué)性能產(chǎn)水量、水通量、平均孔徑、孔隙率、截留分子質(zhì)量截留率、脫鹽率、回收率結(jié)構(gòu)性能、機(jī)械性能、電性能、親水性、耐熱性化學(xué)穩(wěn)定性、耐氧化性、耐酸堿性、耐污染性能因此膜材料的技術(shù)難點(diǎn)主要在于膜材料的研發(fā)與膜制備工藝的選擇與過(guò)程控制。尤其膜的制備工藝對(duì)分離膜的性能十分重要，同樣的材料，由于不同的制作工藝和控制條件，其性能會(huì)有很大差異。以非溶劑相轉(zhuǎn)化法（NIPS）制備工藝為例，膜制造流程大體可分為六個(gè)階段：1)高分子材料溶于溶劑中，加入添加劑，制成鑄膜液；2）鑄膜液通過(guò)流延或紡絲制成平板、管狀或中空纖維；3）使膜中溶劑部分蒸發(fā)；4）將膜浸在對(duì)高分子是非溶劑的液體中，液相的膜變凝膠固化；5）進(jìn)行熱處理；6）膜的預(yù)壓處理。2、超濾（UF）和微濾（MF）膜技術(shù)較為成熟UF/MF膜廣泛用于水處理行業(yè)、生物醫(yī)藥制備過(guò)程和食品飲料行業(yè)等。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有UF/MF膜制造廠商數(shù)百家，龍頭企業(yè)都擁有自己獨(dú)特的制膜材料配方和成套裝備知識(shí)產(chǎn)權(quán)，如津膜科技的PVDF毛細(xì)管式MF/UF膜及同質(zhì)增強(qiáng)型PVDF中空纖維MF/UF膜，海南立昇的聚氯乙烯MF/UF膜、招金膜天的熱致相分離法聚丙烯微濾膜。與國(guó)外水平相比，我國(guó)相轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的高分子MF/UF膜性能與國(guó)外同類產(chǎn)品性能基本一致，控制拉伸生產(chǎn)的聚乙烯、聚丙烯等MF/UF膜，雖然生產(chǎn)工藝和質(zhì)量還有待提高，但以其價(jià)廉、耐溶劑等優(yōu)點(diǎn)在不斷拓展市場(chǎng)，陶瓷膜等無(wú)機(jī)微濾膜技術(shù)水平與國(guó)外的差距逐漸縮小，部分產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在超濾膜市場(chǎng)的高端領(lǐng)域，電子工業(yè)用超純水、電泳漆回收、制藥、酶制劑等目前仍有國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位，國(guó)產(chǎn)膜因價(jià)格低廉占據(jù)中、低端的水凈化市場(chǎng)。圖表30：全球UF/MF市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主體市場(chǎng)主流生產(chǎn)商中國(guó)碧水源、津膜科技、坎普爾、賽諾膜、膜華美國(guó)通用、濱特爾、科氏、陶氏化學(xué)、頗爾日本旭化成、三菱、東麗、久保田新加坡凱龍、美能歐洲西門子、諾芮特3、中國(guó)已成RO膜最大市場(chǎng)，進(jìn)口替代正當(dāng)時(shí)目前，中國(guó)市場(chǎng)RO膜產(chǎn)品的銷售總額約為全球銷售額的30%-35%，市場(chǎng)規(guī)模躍居世界首位。國(guó)外RO膜產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，其中美國(guó)陶氏化學(xué)、日本東麗、海德能公司占據(jù)了70%左右市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)RO膜生產(chǎn)廠家正迎頭趕上，產(chǎn)能性能與穩(wěn)定性與國(guó)外頭部企業(yè)的差距正逐漸縮小，如貴陽(yáng)時(shí)代沃頓的耐酸耐堿、抗污系列等部分產(chǎn)品已處于國(guó)際領(lǐng)先水平，此外藍(lán)星（杭州）、湖南沁森、山東九章、湖南澳維、碧水源、中化國(guó)際、萬(wàn)華化學(xué)等國(guó)內(nèi)膜企業(yè)開始陸續(xù)建成投產(chǎn)，進(jìn)軍RO市場(chǎng)，預(yù)期未來(lái)3-5年內(nèi)，國(guó)內(nèi)RO膜的國(guó)產(chǎn)化率將有明顯改善。4、納濾膜尚未實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代納濾（NF）膜分離機(jī)理為篩分和溶解擴(kuò)散并存，同時(shí)又具有電荷排斥效應(yīng)，對(duì)材料研發(fā)及工藝控制的要求較高。納濾膜的主要特點(diǎn)是對(duì)二價(jià)離子、功能性糖、小分子色素、多肽等物質(zhì)的截留性能高于98%，而對(duì)于一些單價(jià)離子、小分子酸堿、醇等有30—80%的透過(guò)性能，應(yīng)用較多的行業(yè)主要是苦咸水軟化、海水淡化脫鹽、飲用水、中水、食品飲料等。由于我國(guó)對(duì)納濾膜的研究起步較晚，納濾膜原材料仍依賴進(jìn)口，納濾膜產(chǎn)品與國(guó)外仍有較大差距，國(guó)產(chǎn)化納濾膜生產(chǎn)廠商僅有個(gè)位數(shù)，且性能不穩(wěn)定，抗污染能力差，使用壽命不如陶氏等國(guó)際企業(yè)。隨著我國(guó)納濾膜制備和生產(chǎn)工藝的研發(fā)投入不斷增加，納濾膜技術(shù)的工程應(yīng)用不斷推廣，納濾膜技術(shù)在我國(guó)擁有良好的發(fā)展前景。5、膜法水處理：技術(shù)成熟與成本降低城鎮(zhèn)污水處理和城鎮(zhèn)供水是膜法水處理技術(shù)的主要應(yīng)用場(chǎng)所，大部分膜法城鎮(zhèn)供水廠采用微濾膜，部分出水指標(biāo)較高的水廠同時(shí)使用微濾和反滲透膜，納濾水廠近幾年也呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。絕大多數(shù)膜法城鎮(zhèn)污水處理廠使用MBR技術(shù)，從數(shù)據(jù)看，市政大規(guī)模MBR應(yīng)用和膜法市政水廠的規(guī)模變化與整個(gè)膜法水處理行業(yè)產(chǎn)值的變化趨勢(shì)高度一致，因此可以認(rèn)為MBR膜技術(shù)的應(yīng)用在膜法水處理產(chǎn)值的快速增長(zhǎng)中起到了主導(dǎo)作用。水處理分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和深度處理。一級(jí)處理的主要目的是去除懸浮狀態(tài)固體，常采用物理法，對(duì)于BOD5的去除率一般在20%~30%；二級(jí)處理的目的是進(jìn)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(dá)到更高的處理與排放要求或污水回用為目的。膜法技術(shù)通常用于處理二級(jí)處理活性污泥出水，或者將膜處理系統(tǒng)直接置于生化池，即膜生物反應(yīng)器(MBR)，代替原有二沉池、絮凝沉淀池等環(huán)節(jié)。MBR技術(shù)自20世紀(jì)90年代引入中國(guó)，經(jīng)歷了15年的實(shí)驗(yàn)室與小型工程探索后，06年建成了首座采用MBR工藝的萬(wàn)噸級(jí)污水處理廠（北京密云再生水廠），而后隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)MBR的認(rèn)可和需求增加，MBR逐步推廣應(yīng)用，于12年進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，至18年MBR產(chǎn)值達(dá)到150億元人民幣。從我國(guó)MBR工藝的下游應(yīng)用分布看，城鎮(zhèn)污水處理及回用占據(jù)85%以上，除新建項(xiàng)目外，MBR在市政污水處理廠擴(kuò)建、提標(biāo)改造等項(xiàng)目中也得到了快速發(fā)展。從區(qū)域分布看，現(xiàn)階段中國(guó)萬(wàn)噸級(jí)大型MBR應(yīng)用項(xiàng)目主要分布在華北和華東地區(qū)，分別占MBR總項(xiàng)目的44%和21%。與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，MBR技術(shù)具有五大方面的優(yōu)點(diǎn)：1）出水水質(zhì)優(yōu)：MBR技術(shù)出水水質(zhì)優(yōu)且穩(wěn)定，懸浮物和濁度接近于零。在難降解有機(jī)物去除、消毒和生態(tài)穩(wěn)定性等方面與傳統(tǒng)工藝比較有一定優(yōu)勢(shì)；2）占地面積小：MBR反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物，處置裝置容積負(fù)荷高，與傳統(tǒng)生物工藝相比占地面積大大減少，這也是目前部分市政污水項(xiàng)目選擇MBR的重要原因。3）耐水質(zhì)沖擊能力強(qiáng)：由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，有利于增殖緩慢的微生物在反應(yīng)器中截留、生長(zhǎng)、繁殖，使得系統(tǒng)耐水質(zhì)沖擊能力得以提高；4）剩余污泥少：系統(tǒng)在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷和長(zhǎng)泥齡的條件下運(yùn)行，污泥產(chǎn)率低，可降低污泥處理的費(fèi)用；5）啟動(dòng)方便：系統(tǒng)為各種微生物的停留和繁殖創(chuàng)造了生長(zhǎng)條件，豐富了反應(yīng)器中的微生物相，縮短了馴化周期，從而使MBR可以在短期內(nèi)啟動(dòng)運(yùn)行。圖表35：MBR技術(shù)與活性污泥法的優(yōu)勢(shì)比較MBR技術(shù)普通活性污泥法技術(shù)出水水質(zhì)MBR膜設(shè)備可將污水提升至地表IV類水水質(zhì)，適用雙膜法技術(shù)，可以將污水直節(jié)提升至地表Ⅱ類水或Ⅲ類水可以達(dá)到地表IV類水水質(zhì)，但分離效率依賴活性污泥的沉降特性、沉淀池中水力條件等因素，出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定占地面積0.3-0.5平米/噸，污泥濃度高，容積負(fù)荷大大提高，且用膜組件代替了二沉池和過(guò)濾設(shè)備，因此占地面積比普通活性污泥法節(jié)省50%以上0.6-1平米/噸，占地面積較大剩余污泥剩余污泥量少，但剩余污泥較難處理運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量剩余污泥，污泥處置費(fèi)用占運(yùn)行費(fèi)用的25-40%，且需防止污泥膨脹，增加運(yùn)營(yíng)管理工作量運(yùn)行管理工藝流程短，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間與污泥停留時(shí)間的完美分離，運(yùn)行控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)從進(jìn)水到出水的全自動(dòng)化控制工藝流程長(zhǎng)，同時(shí)還存在污泥膨脹現(xiàn)象，管理控制也比較復(fù)雜但MBR技術(shù)在推廣應(yīng)用過(guò)程中也面臨能耗高、成本高、管理要求高、剩余污泥難處理等難題。從經(jīng)濟(jì)性方面看，MBR技術(shù)的投資費(fèi)用較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，所有市政污水處理廠的平均噸水總投資費(fèi)用約2200元，而MBR噸水總投資費(fèi)用為2100-7000元，平均約3800元，直接工程費(fèi)用為2000-4500元（包括土建、安裝、膜系統(tǒng)和設(shè)備），投資費(fèi)用的差異與應(yīng)用領(lǐng)域、項(xiàng)目建設(shè)時(shí)期、膜組件廠商、結(jié)構(gòu)形式等均有較大關(guān)系。通過(guò)對(duì)比同地區(qū)同時(shí)期同規(guī)模不同技術(shù)路線的三個(gè)污水處理廠，分別采用MBR工藝（A工藝）、二級(jí)生物處理+濾布濾池（B工藝）、二級(jí)生物處理+UF（C工藝），可以看到，MBR的土建費(fèi)用略低，但膜組件投資較高，其他配套設(shè)備投資也略高，但考慮到MBR技術(shù)的出水水質(zhì)更優(yōu)以及相關(guān)征地費(fèi)用較小，MBR技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的投資費(fèi)用差距將大幅縮小。從運(yùn)行成本看，MBR工藝的直接運(yùn)行成本在0.5-0.9元/m3，比傳統(tǒng)工藝高約0.15元/m3，加上膜折舊費(fèi)要高出0.4元/m3，可見MBR技術(shù)的能耗和運(yùn)行成本較高。未來(lái)隨著水質(zhì)要求的不斷提升，技術(shù)工藝的不斷成熟改進(jìn)、膜制造成本不斷下降，膜法水處理的應(yīng)用占比有望進(jìn)一步提升。近些年，北京、天津、山西、巢湖流域、太湖地區(qū)、大清河領(lǐng)域等地標(biāo)陸續(xù)出臺(tái)，部分敏感地區(qū)的污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)從過(guò)去的一級(jí)A達(dá)到了準(zhǔn)四類、甚至三類標(biāo)準(zhǔn)，為應(yīng)對(duì)不斷提升的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，多樣性的膜技術(shù)組合工藝將得到越來(lái)越多的應(yīng)用，其中，以MBR+DF、MBR+RO、SMF+RO等雙膜為代表。以碧水源為例，公司的MBR膜設(shè)備可將污水提升至地表Ⅳ類水水質(zhì)，針對(duì)水敏感及生態(tài)區(qū)域，還可使用MBR+DF雙膜法技術(shù)，將污水直接提升至地表Ⅱ類水或Ⅲ類水。在MBR+DF/RO工藝中，由于MBR采用超濾或微濾膜作為膜元件，能幾乎完全截留顆粒物和細(xì)菌，使得MBR的出水水質(zhì)大大優(yōu)于其他污水處理工藝，然后MBR出水直接作為DF/RO系統(tǒng)的進(jìn)水，通過(guò)納濾/反滲透膜進(jìn)一步截留有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)離子、重金屬離子等，對(duì)MBR處理出水進(jìn)行深度去離子軟化處理，達(dá)到廢水再生或回用的目的。以雙膜法技術(shù)為代表的多種膜組合工藝能充分發(fā)揮各自技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)單獨(dú)使用的不足，使廢水深度處理得以再生，是未來(lái)發(fā)展的新方向。圖表各地污水處理地方標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)p(COD)p(NH3-N)p(TN)p(TP)北京《城鎮(zhèn)污水處理產(chǎn)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB11/890-2012AB20301.0（1.5）1.5（2.5）10150.20.3天津《城鎮(zhèn)污水處理產(chǎn)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB12/599-2015ABC3040501.5（3.0）2.5（3.5）5.0（8.0）1015150.30.40.5賈魯河流域（河南）《賈魯河流域污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB41/908-2014鄭州市區(qū)其他地區(qū)特別排放限值405030351.5（2.5）1515150.50.50.3巢湖流域（安徽）《巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》DB34/2710-2016接納工業(yè)廢水<50%接納工業(yè)廢水>50%501005.0（8.0）5.0（8.0）150.50.5岷江-沱江流域（四川）《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB51/2311-2016市政污水處理廠301.5（3.0）100.3太湖流域《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》DB32/1072-2017一二級(jí)保護(hù)區(qū)接納工業(yè)廢水<50%接納工業(yè)廢水>0%4050603.0（5.0）5.0（8.0）5.0（8.0）1015150.30.50.5淡水河、石馬河流域（廣東）《淡水河、石馬河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB44/2050-2017第一時(shí)段第二時(shí)段40405.0（8.0）2.0（4.0）--0.50.4山西《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》DB14/1928-2019生活污水礦井水其他排水402030（40）2.01.01.5（2.0）---0.40.20.3(0.4)大清河流域（河北）《大清河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》DB13/2795-2018核心控制重點(diǎn)控制一般控制2030401.0（1.5）1.5（2.5）2.5（3.5）1015150.20.30.4國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002GB18918-2002地表Ⅳ類一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)30501.55.0（8.0）1.5150.30.5四、反滲透膜、納濾膜產(chǎn)業(yè)所處發(fā)展階段分析一、發(fā)展階段分析根據(jù)以上信息初步判定我國(guó)反滲透膜、納濾膜產(chǎn)業(yè)所處的發(fā)展階段為發(fā)展期，其主要特點(diǎn)如下：1、產(chǎn)品銷量節(jié)節(jié)攀升。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，中國(guó)膜產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模從1999年28億元上升到2017年近650億元，復(fù)合增長(zhǎng)率接近20%，增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于全球增長(zhǎng)率。從結(jié)構(gòu)看，隨著海水淡化、苦咸水軟化、超純水制備以及對(duì)微量污染物去除需求的逐年增加，反滲透膜和納濾膜在膜市場(chǎng)中占比也隨之增大，目前我國(guó)50%的膜產(chǎn)品市場(chǎng)被反滲透膜和納濾膜占據(jù)并有逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)。2、各廠家的產(chǎn)品在技術(shù)和性能方面有較大差異。膜材料的技術(shù)難點(diǎn)主要在于膜材料的研發(fā)與膜制備工藝的選擇與過(guò)程控制。尤其膜的制備工藝對(duì)分離膜的性能十分重要，同樣的材料，由于不同的制作工藝和控制條件，其性能會(huì)有很大差異。目前國(guó)內(nèi)廠商反滲透膜/納濾膜產(chǎn)品的技術(shù)和性能方面的差異主要體現(xiàn)在產(chǎn)水量、水通量、孔隙率、截留率、脫鹽率和回收率等方面。3、競(jìng)爭(zhēng)者受大規(guī)模生產(chǎn)和盈利吸引，銷售群已經(jīng)擴(kuò)大。由于近幾年膜結(jié)構(gòu)存量市場(chǎng)有限，跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，膜結(jié)構(gòu)工程公司不斷涌現(xiàn)，尤其是低端超濾/微濾膜元件，由于競(jìng)爭(zhēng)的加劇其價(jià)格在不斷下滑，利潤(rùn)率持續(xù)下降。而反滲透膜由于技術(shù)壁壘較高，仍可以維持保持較高利潤(rùn)率。在中國(guó)整個(gè)反滲透膜市場(chǎng)中，僅陶氏、海德能和東麗就占據(jù)了75%以上的反滲透膜市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家，除貴陽(yáng)時(shí)代沃頓和藍(lán)星（杭州）膜工業(yè)有限公司外，湖南沁森、湖南澳維及北京碧水源等國(guó)內(nèi)膜企業(yè)也開始陸續(xù)投產(chǎn)。一、可采取的發(fā)展戰(zhàn)略1.改進(jìn)質(zhì)量，賦予產(chǎn)品新特色。2.增加新類型，滿足更廣泛的需求，吸引更多顧客購(gòu)買。3.尋求、進(jìn)入新的細(xì)分市場(chǎng)。4.開辟和進(jìn)入新的渠道。5.改變廣告內(nèi)容：從介紹期的提高知名度，轉(zhuǎn)為提高美譽(yù)度及說(shuō)服購(gòu)買，提升品牌形象。6.適當(dāng)時(shí)候降低價(jià)格，吸引對(duì)價(jià)格敏感的顧客。第三節(jié)行業(yè)發(fā)展前景一、行業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)1、行業(yè)市場(chǎng)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，低價(jià)值毀損產(chǎn)業(yè)膜結(jié)構(gòu)工程公司所面臨的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)是最直接，影響最大的。由于近幾年膜結(jié)構(gòu)存量市場(chǎng)有限，跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，膜結(jié)構(gòu)工程公司確如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，導(dǎo)致一個(gè)項(xiàng)目多個(gè)公司競(jìng)爭(zhēng)，然而膜結(jié)構(gòu)工程公司相互分散，各自為政，于是就出現(xiàn)惡性壓價(jià)，使得中標(biāo)價(jià)一低再低，很多工程公司苦不堪言，局部甚至出現(xiàn)“不拿項(xiàng)目等死，拿項(xiàng)目找死”這種危險(xiǎn)論斷。這種惡性競(jìng)爭(zhēng)所帶來(lái)的危害那是相當(dāng)驚人的，工程公司中標(biāo)價(jià)低，在購(gòu)材、施工的過(guò)程中就勢(shì)必偷工減料、設(shè)計(jì)敷衍了事。2、市場(chǎng)發(fā)展增量發(fā)力，無(wú)法滿足行業(yè)發(fā)展需要2000年之前我國(guó)膜結(jié)構(gòu)公司不過(guò)20多家，到2004年已超過(guò)三百家，當(dāng)時(shí)情況是膜結(jié)構(gòu)公司快速增多，卻是多而不強(qiáng)，急劇增多的膜結(jié)構(gòu)公司中，擁有著強(qiáng)大綜合實(shí)力的企業(yè)較少，能真正與國(guó)外公司抗衡競(jìng)爭(zhēng)的不到十家，大多數(shù)公司是中小型的，技術(shù)勢(shì)力薄弱，缺少膜結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，無(wú)力承擔(dān)我國(guó)大型的膜結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)任務(wù)，北京、上海、廣州的大型膜結(jié)構(gòu)工程都是由國(guó)外的膜結(jié)構(gòu)公司設(shè)計(jì)施工完成，這些中小型的膜結(jié)構(gòu)公司因?yàn)槔骝?qū)使常常盲目做一些超過(guò)自己力所能及的項(xiàng)目，從而導(dǎo)致工程事故時(shí)常發(fā)生，05年后我國(guó)的膜結(jié)構(gòu)市場(chǎng)完全向國(guó)外膜企業(yè)打開，國(guó)外進(jìn)入到我國(guó)的不再僅僅是設(shè)計(jì)方案，其施工公司、膜材料的生產(chǎn)廠家都進(jìn)入到我國(guó)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2013年國(guó)內(nèi)共有中外公司855家,以深圳市場(chǎng)為例,在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的活躍公司就有12家之多，如今膜結(jié)構(gòu)公司已多達(dá)3000家。中國(guó)膜結(jié)構(gòu)工程公司極具增多，但是膜結(jié)構(gòu)增量市場(chǎng)卻增長(zhǎng)乏力，依靠奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)快速發(fā)展的膜結(jié)構(gòu)行業(yè)，在這些大型國(guó)際會(huì)議結(jié)束之后，卻沒有得到很好地推廣和擴(kuò)張，人們對(duì)膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還非常有限，甚至很多人提到膜結(jié)構(gòu)都以為是蔬菜大棚。膜結(jié)構(gòu)想要快速發(fā)展，還依賴于膜結(jié)構(gòu)人士對(duì)新的應(yīng)用領(lǐng)域、膜結(jié)構(gòu)宣傳普及等作出不斷地努力。3、項(xiàng)目回款周期過(guò)長(zhǎng)，企業(yè)流動(dòng)資金短缺這個(gè)集中體現(xiàn)在膜結(jié)構(gòu)工程及下游公司身上，經(jīng)常一個(gè)項(xiàng)目短則一個(gè)月，長(zhǎng)則三、五年，甚至出現(xiàn)甲方直接賴賬，導(dǎo)致爛賬。雖然現(xiàn)在簽合同的時(shí)候流行根據(jù)工程進(jìn)度來(lái)付工程款，但是大多數(shù)還是完工結(jié)款，由于國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)工程公司大多數(shù)都是小型、微型企業(yè)，資金少，所以工程周期一拉長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)資金短缺，資金鏈斷裂等各種嚴(yán)重問題。4、經(jīng)營(yíng)思維模式傳統(tǒng)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本高雖然膜結(jié)構(gòu)行業(yè)在中國(guó)興起的時(shí)間短，但是這幾十年來(lái)，膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻非常的傳統(tǒng)，到目前為止，行業(yè)最先進(jìn)的思維就是在