在水资源短缺、水质污染严峻、污水排放量逐年增加的大背景下,用水需求的持续增长使水资源供给面临严峻供需冲突;综合来看,以水处理为主要手段的水资源循环利用是解决这一冲突的唯一途径;因此,在将来较长时间内,水处理行业将保持刚性需要属性,同时维持高关注度和高景气度;
从狭义上来讲,水处理一般指污水处理;从广义上看,水处理可以外延至给水处理、水务运营、污泥处理、中水回用、膜法水处理、海水淡化、黑臭水体治理、城市给排水规划、海绵城市等诸多概念;随着国民经济进展,居民环保意识增加,环保治理理念从“总量掌握”向“质量掌握”转变,我国水处理行业正在经受从“狭义水处理”向“广义水处理”的演进过程;
由于这种转变,市场的热点聚焦在“膜法水处理”、“海绵城市”、“污泥处理”和“黑臭水体治理”等专业化程度更高,更讲求治理效果的细分领域;本篇报告选取“膜法水处理”和“海绵城市”两个热点领域作为争论对象,对行业现状进展梳理;
由“狭义水处理”向“广义水处理”演进
膜法水处理相对于传统水处理方式具有能耗低、工艺简洁、运行稳定和出水水质高等诸多优势,已经在很多领域获得推广应用;随着环保指导思想向“质量化”转变,污水排放指标趋严,估量膜法水处理行业仍将保持20%以上高速增长,年产值有望从2025年的850亿元,增长至“”末的约2025亿元;
膜法水处理技术优势明显,应用领域宽阔
膜是一种具有选择性分别功能的材料,形式可以是固态、液态或气态,存在于两流体之间或附着于支撑体或载体的微孔隙之上;膜分别技术是指以膜为分别介质,通过在膜两侧施加推动力如浓度差,压力差或电位差,使原料侧组成成分选择性地通过,到达分别提纯作用的一种方法;
膜分别技术原理
膜法水资源化是膜分别技术的主要应用;膜法水资源化技术应用广泛
目前水处理是膜分别技术的主要应用领域,约占其市场份额的85%,另外15%应用于工业生产及其他领域;与传统技术相比,膜法水处理具有诸多优势：膜分别过程中不发生相变,
能耗较低;在常温下进展,不消耗热能;不需要投加其他物质,不带入二次污染物,节约原材料和化学药品;分别和浓缩同时进展,可回收有价值的物质;分别装臵简洁,操作简洁,运行稳定,易于实现自动化掌握;可到达更优质的出水水质等;
从产业应用来看,一般可以从制造材质、膜外形和孔径尺寸等维度对膜进展分类：
依据制造材质不同,膜可分为无机膜和有机膜;无机膜主要是陶瓷膜,玻璃膜,金属膜,其过滤精度较低,选择性较小;有机膜由高分子材料加工而成,如聚偏氟乙烯PVDF、聚氯乙烯PVC、聚醚砜PES、聚砜PS、醋酸纤维素CA等,由于有机膜过滤精度较高,选择性大,广泛应用于水资源化领域与工业特种分别等领域;目前大型水处理方案中使用较多的为偏氟乙烯PVDF、聚醚砜PES材质制作的微滤/超滤膜元件,反渗透膜的制造材质多为醋酸纤维素CA等;
依据制造材质,对膜进展分类
依据不同外形,膜可以分为中空纤维膜、平板膜、管式膜和卷式膜;膜的外形是由制作和装配工艺打算的,中空纤维膜在水处理应用领域使用广泛,平板膜一般仅在水资源化领域中的局部工艺中使用,如局部膜生物反响器MBR中,管式膜则主要用于垃圾渗滤液处理和高固含量液体分别;
中空纤维膜在水处理中应用广泛;平板膜常用于膜生物反响器
依据孔径尺寸由大到小,可把膜分为微滤Microfiltration,MF膜,超滤Ultrafiltration,UF膜,纳滤膜Nanofiltration,NF和反渗透ReverseOsmosis,RO膜;过滤效果随孔径尺寸缩小层层递进,微滤膜可用来去除悬浮颗粒物,细菌,局部病毒和大尺寸胶体;超滤膜能够去除胶体,蛋白质,微生物和大分子有机物;而假设要去除溶解性盐和分子量大于100的有机物则需要使用反渗透膜;目前在水处理领域,应用较多的是超滤膜、微滤膜和反渗透膜;
膜过滤效果随孔径尺寸缩小层层递进膜法水处理技术的进展趋势
膜的种类和功能繁多,其中纳滤膜、反渗透膜和无机膜将成为将来膜法水处理技术的重点进展方向,具备较大的进展潜力和商业价值：
纳滤膜：纳滤膜是目前关注度很高的一项净水技术,由于其孔径尺寸介于反渗透膜和微滤膜之间,因此在去除水中有害物质的同时,还可以保存对人体有益的矿物质,同时在水源水质波动的条件下保证最终供水水质的稳定;目前水处理领域对于纳滤膜的使用仍处于起步阶段,国内市场份额几乎全部被外资品牌占据;
反渗透膜：海水淡化和再生水回用作为缓解水资源供需冲突的重要手段,产能规模将有大幅提升;作为这两类技术的重要组成局部,反渗透膜也将因此迎来市场空间的进一步释放;
无机膜：以陶瓷膜为代表的无机膜具备耐高温,化学性质稳定等诸多高分子膜材料所不具备的性能,将在生物与医药、化工、食品饮料等制造过程,以及钢铁废水、造