我国水资源匮乏,水处理剂发展前景可期

王方

新材料、化工、节能环保

  • 2019-08-06
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我国水资源短缺、水污染严重,因此我国必须重视水环境保护。水处理剂在水处理产业链中占有重要的地位,其健康发展对于我国水环境治理和节能减排都具有十分重要的意义。本文介绍了水处理剂的分类、应用领域,分析了我国水处理行业的发展背景及发展前景。

摘要:我国水资源短缺、水污染严重,因此我国必须重视水环境保护。水处理剂在水处理产业链中占有重要的地位,其健康发展对于我国水环境治理和节能减排都具有十分重要的意义。本文介绍了水处理剂的分类、应用领域,分析了我国水处理行业的发展背景及发展前景。

水处理是指基于待处理水的水质,采用不同的水处理化学品和工序,使水质达到生活或生产需要的过程。水处理方法包括生物、化学、物理方法。化学处理技术是现阶段国内外使用最普遍的工业节水手段,用于水处理的化学品就是水处理剂。按照生产工艺,水处理剂可分为单剂产品和复配产品,按照用途可分为絮凝剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂和其他辅助剂等

水处理剂的应用

按照终端客户水处理的对象和方式可以分为工业水处理、市政/饮用水处理、污水/废水处理、海水淡化四大领域。

1. 工业用水

工业用水对于整个国家工业体系来说至关重要,目前我国工业用水占用水总量比重在20%左右(见图1),占城市水资源用水总量比重在80%左右,其中工业用冷却水用量最多,占城市水资源用量的60%以上,保护水资源要从工业冷却水入手。

工业用冷却水包括直流冷却水和循环冷却水,直流冷却水属于一次性使用水,将冷却水直接排放到江河湖泊,循环冷却水是将使用过的水经过冷却塔降温或再次投入使用,属于可多次使用的水资源,整个水系统是一个动态循环系统。工业循环水处理使用的药剂主要有缓蚀剂、阻垢剂、清洗剂、杀菌灭藻剂、预膜剂等。

图1 我国历年用水总量及工业用水量

(资料来源:国金证券研究所)

2. 市政/饮用水处理

鉴于饮用水的重要性,其生产过程必须添加水处理剂进行处理以达到国家标准,主要处理环节有:一是减少水中有气味或有毒的藻类,二是添加絮凝剂以去除悬浮物、固体、胶体等,三是软化过程以去除钙盐、镁盐、碳酸盐、重碳酸盐等,四是进行腐蚀控制和杀菌消毒,整个处理过程需要使用絮凝剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等水处理剂。

3. 污水/废水处理

污水和废水中通常包含细菌、毒素、油脂、药品杂质、重金属、营养物质、其他杂质等,如果直接排放到自然环境中会扰乱生态系统,因此排放前需要将污染物彻底清除。污水需经过三级处理,一级处理去除悬浮物,二级处理去除有机污染物,三级处理去除难以被生物降解的有机物、溶解盐类。污水处理涉及到的水处理药剂一般有絮凝剂、污泥脱水剂、消泡剂、螯合剂、脱色剂等。

4. 海水淡化

海水淡化起始于上个世纪60年代,发展至今技术已经比较成熟,蒸馏法和膜法是目前的主流技术,蒸馏法虽然在海水淡化市场上占有主导地位,但是发展速度却落后于膜法。膜法主要包括反渗透法和电渗析法。膜法海水淡化操作过程中,由于PH值、温度、离子浓度等变化,海水中的钙镁离子生产硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物等沉淀,需要添加絮凝剂、阻垢分散剂、阻垢缓蚀剂、清洁剂,减少沉淀对反渗透膜的影响。

我国水资源短缺,水污染日益严重

水资源对我国的社会和经济发展、粮食安全和农民生计至关重要。中国是全球缺水最严重的国家之一,2017年我国的水资源总量为28761.2亿吨,而人均水资源仅为2074.5吨,只能达到全球平均水平的三分之一。我国水资源严重短缺。

我国水资源分布还存在严重的不均衡问题, 2017年底西南地区水资源总量占同期我国水资源总量的38.69%,华南地区水资源总量占比为15.85%,华东地区水资源总量占比为17.54%,以上三个地区水资源相对丰富,其余西北、华北东北等地区水资源匮乏现象严重(见图2)。

图2 2017年我国各区域水资源总量

(资料来源:中国产业信息网)

我国的水污染问题也日益严重。近几年我国的城镇化进程发展加快,2007-2016年,城镇化率从36.22%提高到了57.35%,城镇化的快速发展我国废水排放总量呈持续上升趋势,已由 2007 年 的556.85 亿吨上升至 2016 年的 711.10亿吨。其中污水排放量自2013年持续增加,受益于产业升级及政府在工业污染防治方面的持续努力,工业污水排放量呈下降趋势。预计在2017年至2022年,生活污水排放量仍将保持持续增长,复合增长率约为3.4%。而工业废水排放量预计继续下降(见图3)。

图3 2013-2022年污水排放量统计及预测

(资料来源:中国水网)

通过发展水处理行业,加强水资源的保护和有效利用,开拓再生水、增加水资源量,对我国经济社会发展具有重要的意义。

“政策+市场”双驱动,水处理剂行业发展前景可期

近年来,环保监管趋严极大地推动了我国水处理行业的发展:一方面带动了了市政污水处理基础设施的建设,另一方面可以给企业压力,促使企业加大环保投入,降低污染物排放。目前工业用水价格不高,企业加大污水处理力度的内在动力小,预计未来工业用水的价格将持续上升,而水处理成本将下降,工业企业转为主动节水及进行废水循环利用。据统计,2017 年我国的水处理药剂市场总规模为 37.10 亿美元,到 2022 年将达到 55.49亿美元。政策、市场因素是驱动水处理行业发展的双轮,我国水处理工业及水处理剂发展前景可期。

结语

我国水处理剂主要应用于工业水处理、市政/饮用水处理、污水/废水处理、海水淡化四大领域;现阶段我国整体水资源短缺,且水资源分布不均,同时由于城镇化进程的加快,水污染问题也日益严重;环保监管趋严,水处理剂市场发展空间大,我国水处理剂行业将大有可为。


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