2020年污水处理行业市场分析报告2020年9月 1. 生活污水补短板政策将带动行业出现三方面变革 发改委与住建部联合发布《加快补齐城镇生活污水处理短板》政策，要 求 2023 年县级及以上城市设施能力要基本满足生活污水处理需求，并 提出 ：1）强化城镇污水处理厂弱项，实施污水处理厂升级和污水资源化 ； 2）补齐城镇污水收集管网短板；3）加快推进污泥无害化处置和资源化 利用；4）推动信息系统建设。 我们认为政策将在三个层面影响水处理行业发展：1）加速污水资源化 ； 2）加速污水处理下沉；3）实现“水、泥”共治。  加速污水资源化，释放千亿市场：此次出台的《方案》要求缺水地区、水环境敏感区域，要结合水资源禀赋、水环境保护目标和技术经济条件，开展污水处理厂提升改造，积极推动污水资源化利用，推广再生水用于市政杂用、工业用水和生态补水等。目前膜法技术是污水深度处理的最优方案，也是未来的发展方向，我们测算到2025 年，我国膜法再生水处理市场总投资将达 1071 亿元，此次出台的政策有望推动千亿市场空间加速开启。  加速污水处理下沉，乡镇水处理市场开始启动 ：《方案》要求没有污水处理厂的县城要尽快建成生活污水处理设施，现有污水处理能力不能满足需求的城市和县城要加快补齐处理能力缺口。

目前大型城市已基本实现了90% 以上的污水处理率，未来污水处理厂新建需求将下沉至三四线城市以及乡镇地区。可以预测，5万吨/ 日以下处理规模污水处理项目将成为主要竞争市场，污水处理能力+配套管网将创造950亿新增市场。  重视污泥治理，最终实现“水、泥”共治。 《方案》鼓励在土地资源紧缺的大中型城市采用“生物质利用+焚烧”处置模式，也鼓励采用厌氧消化、好氧发酵等方式处理污泥。污泥处理一直是国内污水处理的痛点之一，行业内一直有治水不治泥，等于未治水的观点，此次政策重视污泥处置，并鼓励各地因地制宜地选择污泥无害化和资源化技术路线，在一定程度上解决了行业痛点，污泥无害化需求将开始逐步释放，最终实现“水、泥”共治。 2. 污水资源化变革有望率先启动，政策持续支持 我们认为此次出台的生活污水补短板政策带动的三个行业变革当中，污 水资源化将是最先启动的变化趋势，因为 1）污水资源化直击北方缺水 地区的痛点，政策符合地方政府利益，执行阻力小 ；2）相比较小城镇污 水处理&污泥无害化，污水资源化的技术成熟度、商业模式成熟度更高， 存在政策出台即开始进一步推广的可行性。 污水资源化是指通过一定的技术手段，将水资源利用过程末端输出的污 水处理产生再生水，使其具备或者恢复一定程度的使用价值，从而再次 投入到生产生活中的相关用途之中 （《我国污水资源化立法问题研究》）。

污水资源化是解决水资源短缺、减少污水危害环境的重要途径。3 of 192.1. 解决水资源短缺+减少水环境污染，污水资源化意义重大我国水资源短缺，区域分 不均匀。1）根据国际标准，人均年水资源量1700 立方米为水紧张警戒线，1000 立方米为缺水警戒线。20 18 年，我国人均水资源为2008 立方米，整体略高于国际水紧张警戒线。2）虽然高于水紧张警戒线，但我国水资源区域分布不均匀现象突出。人均水资源较多的省份为西藏、青海、云南等，2018 年仍有 17 个省份人均水资源紧张，11 个省份人均水资源短缺，其中最缺水的五个省市为：天津 （113立方米/人）、上海 （160 立方米/人）、北京 （164 立方米/人）、宁夏 （2 15立方米/人）、河北 （2 18 立方米/人）。3）目前我国正常年份缺水量超过500 亿立方米，全国600 多座城市中400 多座缺水，110 座严重缺水，水资源短缺问题十分突出 （《我国污水资源化利用的发展历程与推进建议》）。 图1 ：我国水资源短缺 （2020-2018 年）图2 ：我国水资源区域分 极度不均 （2018 年） 2,5005,000各省人均水资源 （立方米/人）水紧张警戒线4,500 2,0004,0003,500 1,5003,0002,500 1,0002,,5001,全国人均水资源量 （立方米/人）水紧张警戒线数据来源：国家统计局、市场研究部 数据来源：国家统计局、市场研究部备注 ：2018 年人均：西藏 立方、青海16018 立方水环境污染仍然严重，水质型缺水进一步加剧了水资源短缺的矛盾。

1）20 18 年全国流域中，V 类及劣V 类水体占比11%。根据 《中国生态环境状况公报》，2018 年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河监测的1613 个水质断面中，Ⅰ类占5.0% ，Ⅱ类占43.0% ，Ⅲ类占26.3% ，Ⅳ类占14.4%，Ⅴ类占4.5% ，劣Ⅴ类占6.9% 。2）地下水污染严重。①2018 年，全国10168 个国家级地下水水质监测点中， Ⅰ类水质监测点占 1.9%，Ⅱ类占9.0% ，Ⅲ类占2.9% ，Ⅳ类占70.7% ，Ⅴ类占15.5%。②全国2833 处浅层地下水监测井水质总体较差。Ⅰ～Ⅲ类水质监测井占 23.9% ，Ⅳ类占29.2% ，Ⅴ类占46.9% 。4 of 19图4 ：2018 年七大流域和浙闽片河流、西北诸河、 图3 ：2018 年全国流域总体水质状况西南诸河水质状况 数据来源：《生态环境状况公报》、市场研究部数据来源：《生态环境状况公报》、市场研究部城市污水作为城市的第二水源，其再生利用意义重大。1）城市污水包括居民生活污水和工业废水，水量约为城市总供水量的80%-90%，是国际公认的城市第二水源。

城市污水作为潜在水资源，具有集中、量大、水质较稳定的特点。污水资源化和循环利用是意义重大且行之有效的节水措施 （《污水资源化的思考》）。2）2018 年我国城镇总供水量729 亿立方米，城镇污水排放量621 亿立方米，而再生水利用量仅94 亿立方米，再生利用比例15.98%，城镇污水再生利用潜力大。图5 ：2018 年全国城镇污水及再生水量 ：城镇污水再生利用潜力巨大500污水排放量 （万立方米）再生水利用量 （万立方米）城市 县城数据来源 ：《城乡建设统计年鉴》，市场研究部2.2. 政策持续积极推进污水资源化多项政策明确鼓励发展污水资源化。1）《循环经济促进法》、《水法》、《关于加快水利改革发展的决定》、《关于实行最严格水资源管理制度的意见》、《关于印发水污染防治行动计划的通知》以及 《第十三个五年规划纲要》等政策文件明确提出鼓励使用再生水，积极发展污水处理回用，将再生水等非常规水资源纳入水资源统一配置。2） 《关于非常规水源纳入水资源统一配置的指导意见》和《国家节水行动方案》等文件提出了再生水等非常规水资源纳入水资源统一配置的具体目标。

3）“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划指出，我国应进一步统筹规划，合理 局，加大投入，实现城镇污水处理设施建设由“规模增长”向“提质增效”转变，由“污水处理” 向“再生利用”转变，全面提升我国城镇污水处理设施的保障能力和服务水平。《“十三五”全国城镇污5 of 19 水处理及再生利用设施建设规划》规划“十三五”期间，新增再生水利 用设施规模1505 万吨/ 日，其中，城市1214 万吨/ 日，县城291 万吨/ 日。 随着水环境压力加大，近年我国污水处理排放标准不断提升。2015 年《城 镇污水处理厂污染物排放标准》 （-2002）征求意见稿发 ，根据 环境保护工作的要求，在国土开发密度已经较高、环境承载能力开始减 弱，或环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重环境污染问题而需 要采取特别保护措施的地区，应严格控制污染物排放行为，在上述地区 的城镇污水处理厂执行水污染物特别排放限值。其中“特别排放限值” 中的某些控制项目已经达到地表IV 类水标准。除此之外，北京、天津、 江苏、浙江、安徽等地均出台了地方的污水排放标准，均严于现行国家 标准。 2020 年以来政府加速推进污水资源化，期待后续政策出台。

 5 月8 日，国家发展改革委环资司副司长赵鹏高主持召开污水资源化利用工作推进会，研究推进污水资源化利用指导意见和相关实施方案起草工作，推动构建污水资源化利用“ 1+N”政策框架体系。  6 月 1 日，国家发展改革委环资司副司长赵鹏高主持召开污水资源化利用专家座谈会，听取污水资源化利用专家组成员和相关专家学者对推进污水资源化利用工作的意见和建议，专家对我国污水资源化利用的现状、存在的主要问题、推进的重点领域、建设的重大工程和政策措施提出了建设性意见。  近期《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》出台，要求促进污水资源化利用。1）2020 年7 月31 日，《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》印发，要求提升城镇生活污水收集处理能力，加大生活污水收集管网配套建设和改造力度，促进污水资源化利用，推进污泥无害化资源化处理处置，加快补齐设施短板，完善生活污水收集处理设施体系，以解决城镇生活污水收集处理发展不均衡、不充分的矛盾，加快补齐城镇生活污水处理设施建设短板。2）方案提出，大中型城市污水处理厂建设规模可适度超前；在缺水地区、水环境敏感区域，要结合水资源禀赋、水环境保护目标和技术经济条件，开展污水处理厂提升改造，积极推动污水资源化利用，推广再生水用于市政杂用、工业用水和生态补水等。

3. 行业现状 ：我国污水资源化起步晚潜力大 3.1. 我国污水资源化起步较晚 我国污水资源化利用划分为起步期、探索期、快速发展期、绿色发展期 4 个阶段 （《我国污水资源化利用的发展历程与推进建议》）。  起步期 （1949-1978 年） ：污水污染程度相对较低。污水处理厂的处理规模一般都很小，处理工艺以简易沉淀和活性污泥法为主。该阶段我国污水资源化利用的主要特点是污水基本不经处理或经简易处理后用于农业灌溉和养鱼。  探索期 （1979-2000 年） ：我国的工业化、城镇化水平不断提高，污水污染程度越来越重。我国正式提出了“污水资源化”的概念。该6 of 19阶段我国污水资源化利用的主要特点是除仍用于农业灌溉和养鱼外，处理后的污水开始广泛用于钢铁、煤炭等高耗水行业，作为工业生产用水以提高水的循环利用率。 快速发展期（2001-2011 年） ：我国开始着力建设污水再生利用示范工程和再生水集中利用工程，并在“十五”期间首次将污水资源化利用纳入国民经济和社会发展计划。该阶段我国污水资源化利用的主要特点是，全国污水资源化利用面迅速扩大，利用技术和效果研究不断深入，利用范围进一步拓展。

 绿色发展期 （2012 年至今） ：在生态文明建设的时代背景下，我国的污水资源化利用取得了更大进展。该阶段我国污水资源化利用的主要特点是，在习近平生态文明思想的指导下，强化将非常规水资源纳入水资源统一配置，寻求低碳绿色发展模式，探索对污泥更全面的资源化利用。图6 ：我国污水资源化利用历程数据来源 ：《我国污水资源化利用的发展历程与推进建议》，市场研究部3.2. 目前整体污水再生利用比例低，发展潜力大我国再生水利用整体水平较低，仅在水资源匮乏的京津冀区域，污水再生利用率相对较高。1）2018 年我国城镇再生水利用量94 亿立方米，再生利用比例仅15.98%，远低于 《全国水资源综合规划》 （2010-2030 年）中提到的50% 以上污水回用目标，也低于发达国家水平。2）在水资源匮乏的京津冀区域，污水再生利用率较高。2018 年，我国污水再生利用率排名前五的省市分别为北京、山东、内蒙古、天津、河北，污水再生利用率分别为55.7% 、36.0% 、31.1% 、28.0% 、27.6% 。 图7 ：我国污水再生利用率整体偏低图8 ：我国市政再生水处理情况及产能利用率% % %3000 %2000 %500 %市政再生水利用量 （万立方米）污水再生利用率 （右轴）市政再生水处理产能 （万立方米/ 日）产能利用率(右轴）7 of 19 数据来源 ：《城乡建设统计年鉴》，市场研究部数据来源 ：《城乡建设统计年鉴》，市场研究部图9 ：在水资源匮乏的京津冀区域，污水再生利用率相对较高..00040.00030..010..00市政再生水利用量 （万立方米）污水再生利用率 （% ，右轴）数据来源 ：《城乡建设统计年鉴》，市场研究部4. 市场空间 ：膜法再生水千亿市场加速开启4.1. 膜法技术是目前水深度处理的主要工艺之一污水处理按处理深度可分为一级处理、二级处理和深度处理。

1）一级处理的主要目的是去除悬浮状态固体，常采用物理法，对于BOD5 的去除率一般在20-30% 。2）二级处理的目的是进一步去除污水中胶体和溶解性污染物，常使用生物法，BOD5 的去除率在90% 以上。3）深度处理以达到更高的处理与排放要求或污水回用为目的，主要处理方法有传统的“老三段”深度处理法 （混凝-沉淀-过滤）、石灰法、活性炭法等。对水质要求更高时采用的深度处理单元技术有臭氧氧化、离子交换、脱氮除磷技术、曝气生物滤池处理技术、膜技术等。图10 ：污水处理分为一级处理、二级处理和深度处理数据来源：金科环境招股书主流的深度处理工艺包括混凝-沉淀-过滤工艺、生物工艺、膜工艺等。 混凝-沉淀-过滤工艺 ：传统深度处理工艺之一，具有投资低、管理简便、运行费用低等优点，是目前世界范围内广泛应用的再生水处理8 of 19工艺。主要原理是在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后分离去除。 图11 ：混凝-沉淀-过滤工艺 数据来源 ：《北京市再生水工艺评价及优化研究》 生物工艺：生物曝气滤池（ , BAF）是20 世纪 80 年代研究开发的新型微生物附着型再生水处理工艺。

曝气生物滤池可以看成是生物接触氧化法的一种特殊形式。工艺原理主要是在滤池中装填一定量高比表面积、粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料表面上的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，完成生物氧化降解过程；同时，污水流经时，利用压实的滤料及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，完成截留作用。 图12 ：曝气生物滤池工艺 数据来源 ：《北京市再生水工艺评价及优化研究》 膜工艺：膜技术在深度水处理中应用越来越广泛。在城市污水的处理回用中，膜技术常用于二级处理后的深度处理中。再生水工艺多以微滤 （MF）、超滤(UF)代替常规的沉淀、过滤、吸附、除菌等预处理，以纳滤 （NF）、反渗透 （RO）进行水的软化和脱盐。目前使用最多的是微滤、超滤和衍生技术膜生物反应器 （MBR）。随着膜价格的不断下降，膜技术在再生水处理中的应用将越来越广泛 （《北京市再生水工艺评价及优化研究》）。9 of 19 图13 ：膜过滤谱图 数据来源：三达膜招股书膜法技术具有分离效果好、出水水质稳定、药剂用量小、能耗低等特点，日趋广泛应用于深度水处理中，是目前水深度处理的主要工艺。

膜法工艺主要包括 （《膜法污水深度处理回用技术的应用研究进展》）： 微滤技术：主要用于简单粗过滤，去除颗粒性物质，还可截留小部分的细菌、病毒等微生物，但对溶解性有机物的去除作用较小，常用于膜法组合工艺的预处理单元。 超滤技术 ：可截留溶液中溶解性的大分子溶质，透过小分子溶质，对溶解性有机物起到部分截留的作用，可以有效去除二级出水中的细菌总数和大肠杆菌，降低出水浊度，对有机物、总氮和总磷等污染物有一定程度的截留作用，可获得稳定出水水质。由于二级出水组分复杂，超滤技术在二级出水的处理上仍存在着部分指标超标的问题，以微滤作为预处理单元方面则可以大大提高回用系统运行的稳定性。例如北京清河再生水厂采用超滤+臭氧氧化的工艺对该污水厂二级出水进行处理后作为奥运公园水景及补充水源。 纳滤技术：纳滤膜的孔径介于超滤和反渗透之间，操作压力低于反渗透节省了能耗，且纳滤的截留效果又明显优于超滤技术，在饮用水净化、工业废水处理及苦咸水脱盐等方面应用较多。近年随着大孔径膜技术的发展，微滤或超滤将作为预处理单元与纳滤或反渗透组成双膜法处理工艺。 反渗透：广泛应用于海水及苦咸水淡化，工业纯水制备，饮用纯净水生产，特种废水分离等过程。

随着污水回用技术的发展，通过反渗透技术可以解决回用水中含盐量的问题和对高品质水质的要求。 膜生物反应器 （MBR） ：膜技术与污水生物处理技术有机结合产生的废水处理工艺。膜生物反应器工艺最大的优点是占地面积小，能够在生物曝气池中维持很高的活性污泥浓度，从而缩小了曝气池的容积，同时，采用浸没式膜组件直接放入生物池中，无需新建二次10 of 19沉淀池，大大节约了占地面积。但投资及运行成本相对较高。图14 ：MBR 典型工艺数据来源 ：《北京市中心城区再生水厂技术路线总结及探讨》4.2. 再生水主要有五大用途污水资源化后的再生水主要有五种用途 ：分别为城市杂用、景观环境、工业用水、地下水回灌和农田灌溉。根据 US EPA ，全球的再生水超过30%用于农业灌溉，约20%用于景观灌溉，约20%用于工业用途。根据研究 （《北京市再生水工艺评价及优化研究》），在我国污水再生利用率最高的城市北京，再生水用于工业冷却、农业灌溉、河道景观、市政杂用及园林绿化的比例分别为44% 、37% 、16%、2% 、1% 。 图15 ：全球再生水回用量和用途分类 ：农业及景观灌图16 ：北京市中心城区再生水主要用于三个方面 ： 溉为主 （US EPA，2012）工业冷却、农业灌溉及河道景观 数据来源 ：《再生水回用的标准比较与技术经济分析》数据来源 ：《北京市再生水工艺评价及优化研究》不同用途再生水出水标准不同，因此实际应用中选择的技术也有所区别。

11 of 19 图17 ：污水再生水回用标准 （单位: mg /L） 数据来源 ：《膜法污水深度处理回用技术的应用研究进展》 工业用水 ：1）再生水资源可以应用到工业生产中。理想的再生水回用对象应该是用水量较大且对水质要求不高的部门，符合这种条件的回用对象主要包括以下两类：第一类是工业循环冷却用水，循环冷却水系统的补充水量占工业总取水量的30% 以上，是城市污水工业回用的首选对象。第二类是工艺低水质用水，包括洗涤、冲灰、除尘、直冷、产品用水等，其用水量占到工业总用水量的37-50% 。2）一般情况下常规深度水处理工艺可满足工业用水要求。对于工业用水类用户来说，主要对再生水中的氨氮、金属离子及无机盐类指标（如总硬度、总碱度、氯化物等）比较关注。①对于一般生活污水，常规的深度水处理工艺 （混凝-沉淀-过滤、膜工艺、生物工艺等）均能满足工业用户的水质需求。如果在来水异常波动的情况下，对于氨氮指标，混凝-沉淀-过滤工艺及超滤膜工艺对其去除作用不明显，生物工艺、MBR 工艺对氨氮有很好的去除效果。对于来水中金属离子及无机盐类等较高的地区，而再生水厂后端工业用户对此类指标有较高要求时，单纯的三种工艺均不能满足要求，应考虑工业用户自行脱盐处理工艺。

 农田灌溉：农业灌溉存在巨大的水资源需求，再生水应用于农业灌溉可以有效减少纯净水资源的消耗量，同时再生水中含有的化学元素既能为农作物的生长提供充足的养料，又不危害农作物的安全农业灌溉用水类用户，比较关注再生水重金属指标。若再生水厂来水正常，一般典型再生水工艺的再生水中重金属含量可满足一般农业灌溉用水水质指标的需求。 景观环境：景观环境用水类用户，比较关注有机物 BOD 、营养盐5类指标如氨氮、总氮、总磷等。混凝-沉淀-过滤工艺及超滤膜工艺对有机物BOD5 去除作用有限、对营养盐类指标，如氨氮、总氮、总磷去除效果不明显，主要依托于前续污水生物处理作用。对于有机物、营养盐类指标有很高要求的景观环境再生水用户，可以选择生物工艺。12 of 19 城市杂用：城市杂用水类用户，主要关注于感官类指标（色度、浊度）及卫生学指标 （总大肠菌群等）。对比混凝-沉淀-过滤工艺、生物工艺、膜工艺等三种典型工艺，三种工艺对感官类指标去除效率均较高，均可满足杂用水标准。1）对于色度，若对色度要求较高时，三种再生水工艺都必须辅以脱色工艺。2）对于浊度指标，膜工艺、生物工艺对浊度去除效果最好，混凝-沉淀-过滤工艺受来水水质负荷影响很大。

3）对微生物，保证卫生学指标主要依靠消毒工艺。 地下水回灌 ：1）经过深度处理的再生水排入城区附近的流域，能够通过地表水渗透有效补给地下水资源，不仅可以避免地下水位降低，有效平衡地下水资源总量，而且还可以使再生水在回灌过程中，经过土壤-含水层处理系统的自然净化作用，再生水的水质得以进一步提高。但再生水回灌在补充地下水的同时也会增加地下水的污染风险，因此对于再生水质要求非常高。2）目前我国再生水的回灌利用尚未大规模的展开，再生水的储存也多限于利用干涸的河道、湖泊等进行地面储存。 （《再生水回灌地下水风险管理建议》）。示范项目包括，①河北高碑店井灌示范工程采用“人工快渗”+“井灌系统组成”，设计回灌量3200m/d 。②河南郑州地表回灌示范工程通过人工修建入渗池方式进行再生水回灌，并采用回灌井对回用水进行回采。由贾鲁河引水通过人工湿地初步净化，随后将湿地末端出水引入水处理系统进一步净化，使其达到再生水地表回灌标准后通过地表回灌系统回灌补给地下水。③温榆河水资源利用工程将温榆河城市污水经过 MBR 处理后的再生水输送至顺义城北减河，用于城北减河和潮白河环境用水，同时增补地下水水源。4.3. 膜法再生水千