環(huán)保行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)、現(xiàn)狀分析及行業(yè)前景展望

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:簡(jiǎn)述：

環(huán)保行業(yè)是整個(gè)經(jīng)濟(jì)體的成本中心，因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)與自然科學(xué)原理對(duì)其天然的限制，自成立伊始就始終處于叫好不叫座的狀態(tài)，行業(yè)本身的發(fā)展不溫不火，同時(shí)不僅中國(guó)，世界上也并未產(chǎn)生有極大影響力的偉大企業(yè)，本報(bào)告主要探索了環(huán)保行業(yè)的內(nèi)生邏輯和先天制約，并嘗試分析了其中蘊(yùn)含的結(jié)構(gòu)性前瞻機(jī)會(huì)。

引言 環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生與環(huán)保行業(yè)的存在根源

一般意義上的環(huán)境問(wèn)題，直觀體現(xiàn)為三廢一噪，也就是廢水廢氣固廢噪聲對(duì)環(huán)境的侵害，也就是物質(zhì)和能量的形式和場(chǎng)景與人類的訴求發(fā)生了背離，是人類主觀意義上有害的一種混亂無(wú)序的狀態(tài)。節(jié)能環(huán)保行業(yè)是針對(duì)環(huán)境問(wèn)題，產(chǎn)生的從事前變更能源生產(chǎn)方式增加總量供給，事中變更能源利用方式減少耗損，事后對(duì)產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行隔絕、處理、修復(fù)消除影響三個(gè)角度改善人類生存的自然環(huán)境的行業(yè)的統(tǒng)稱。因?yàn)榻鉀Q環(huán)境問(wèn)題需要將混亂無(wú)序的狀態(tài)改變?yōu)樘囟ǖ挠行驙顟B(tài)，本質(zhì)上是一個(gè)熵減少的過(guò)程，所以不可能自發(fā)完成，需要不斷投入新的能量，所以污染物處理與環(huán)境修復(fù)這一人類經(jīng)濟(jì)生活的成本中心實(shí)質(zhì)是人類用自身控制的一部分能源來(lái)為自己利用其余能源產(chǎn)生的熵增現(xiàn)象善后的過(guò)程，和新能源行業(yè)與節(jié)能行業(yè)的實(shí)質(zhì)一樣，都是為了解決人類日益增長(zhǎng)的能量需要和人類所能控制和利用的能量相對(duì)不足的矛盾以及人類所能控制和利用的有效能量在直接利用和為直接利用善后兩個(gè)方向分配不合理的矛盾。

本文的研究對(duì)象是節(jié)能環(huán)保行業(yè)中的環(huán)保部分，因而重點(diǎn)關(guān)注的是隔絕、處理、修復(fù)環(huán)境的不利狀態(tài)部分，環(huán)保行業(yè)的規(guī)模，也就是整個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)預(yù)留給這一善后環(huán)節(jié)的總量，這一過(guò)程，受到兩個(gè)方面因素的影響：人類所能調(diào)動(dòng)的能源總量，對(duì)于這一總量的分配機(jī)制。對(duì)于內(nèi)部的細(xì)分差異判斷，因?yàn)槠渖鐣?huì)經(jīng)濟(jì)成本中心的屬性，考慮隱含前置成本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性十分必要，同時(shí)因?yàn)榄h(huán)境狀況好壞的外部性，實(shí)質(zhì)支付意愿與支付能力也是重要的觀察因素。

1環(huán)保行業(yè)細(xì)分拆解

如前所述，致力于解決環(huán)境問(wèn)題的節(jié)能環(huán)保行業(yè)從務(wù)虛的角度可以看作邏輯一致的整體，從務(wù)實(shí)的角度，可以按照不同的維度做如下表所示的拆解，本文重點(diǎn)圍繞環(huán)保行業(yè)展開(kāi)討論，環(huán)保行業(yè)是指為防止環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境、保護(hù)自然資源所進(jìn)行的產(chǎn)品生產(chǎn)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程承包、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等活動(dòng)的總稱。環(huán)保行業(yè)可分為環(huán)境治理、清潔環(huán)境資源供應(yīng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)。進(jìn)一步的細(xì)化包括污水處理、大氣治理、固體廢棄物處理、水體修復(fù)、土壤修復(fù)等。

表節(jié)能環(huán)保行業(yè)細(xì)分框架

針對(duì)其中最為狹義的環(huán)保行業(yè)，即上圖中環(huán)境治理板塊，主要?jiǎng)澐诌壿嬍前凑斟e(cuò)位物質(zhì)——污染物的類別劃分的：

圖狹義環(huán)保拆解

資料來(lái)源：萬(wàn)邦達(dá)、國(guó)信證券，屹唐研究院整理

廣義上的環(huán)保行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的鋼鐵、電力、化工等行業(yè)，下游的市政和鋼鐵、電力、水泥、化工等行業(yè)。環(huán)保行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的突出特點(diǎn)是上游供應(yīng)方和下游需求方存在一定的重疊。狹義的環(huán)保行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菑沫h(huán)保行業(yè)本身出發(fā)，可劃分為上游的環(huán)保產(chǎn)品生產(chǎn)，中游的工程承包和下游的環(huán)保運(yùn)營(yíng)。

圖環(huán)境治理產(chǎn)業(yè)鏈

資料來(lái)源：渤海證券，屹唐研究院整理

1.1污水處理技術(shù)與現(xiàn)狀

污水一般分為工業(yè)污水和生活污水。

按照水處理程度劃分，污水處理技術(shù)可分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)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。通過(guò)簡(jiǎn)單的沉淀、過(guò)濾以去除污水中懸浮物，B0D5的去除率一般在20%-30%，廢水經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后一般仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)；二級(jí)處理的目的是進(jìn)一步去除污水中有機(jī)物和膠體，常使用生物法和絮凝法，B0D5的去除率在90%以上，經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的污水一般可以達(dá)到農(nóng)灌水的要求和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，但在一定條件下仍可能造成天然水體的污染；三級(jí)處理是深度處理，它包括營(yíng)養(yǎng)物的去除和通過(guò)加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒，以達(dá)到更高的處理與排放要求或以污水回用為目的。

按照工藝原理劃分，污水處理方法主要包括物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。物理處理法是利用物理作用分利污水中主要呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，通常用于預(yù)處理、一級(jí)處理和深度處理，包括沉淀法、篩濾法、氣浮法等；化學(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)作用來(lái)分離、回收污水中污染物，通常用于一級(jí)處理和深度處理，包括混凝法、氧化還原法、電解法、吸附法等；生物處理法是利用微生物的新陳代謝功能是污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被溶解并轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)，通常用于二級(jí)處理，包括活性污泥法、生物膜法、膜生物反應(yīng)器法等。

目前活性污泥法及其相關(guān)衍生技術(shù)的應(yīng)用最為普遍?；钚晕勰喾夹g(shù)即是將空氣連續(xù)送入含有大量溶解有機(jī)物質(zhì)的污水中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水中即形成生物絮凝體-活性污泥，通過(guò)附著其上的微生物的新陳代謝作用，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)毒的氣體（CO2、N2等）、液體（水）和富含有機(jī)物的固體（如微生物群體或稱生物污泥）；最后通過(guò)固液分離，實(shí)現(xiàn)生物污泥與凈化處理水的有效分離的過(guò)程。由于活性污泥法具有較高的化學(xué)轉(zhuǎn)化效率，對(duì)城市污水及有機(jī)工業(yè)廢水中所含的污染物的處理效率高，因此成為傳統(tǒng)的成熟技術(shù)。

隨著對(duì)污水處理要求的日益提高，污水處理技術(shù)在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎(chǔ)上出現(xiàn)了如缺氧-好氧法（A/O）、厭氧-缺氧-好氧法（A2/O）、氧化溝法和序批式活性污泥（SBR）法等被較快推廣應(yīng)用的新技術(shù)。其中，厭氧-缺氧-好氧法（A2/O）強(qiáng)化了脫氮除磷效果；氧化溝法簡(jiǎn)化了有關(guān)構(gòu)造，運(yùn)行管理方便，且處理效果穩(wěn)定等；SBR法是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，其主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，主要優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約土地。這些活性污泥衍生技術(shù)均是在普通活性污泥法基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)時(shí)間順序或空間位置等的調(diào)整，來(lái)給微生物生長(zhǎng)創(chuàng)造更適合的生存條件，以提高其處理性能和效率。

生物膜反應(yīng)器技術(shù)（MBR）是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。它是利用膜微孔截留的作用，將好氧或厭氧系統(tǒng)的活性污泥截留在反應(yīng)器中，通過(guò)提高活性污泥濃度、延長(zhǎng)泥齡，來(lái)提高COD、BOD等污染因子的降解效率，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，由于是經(jīng)過(guò)濾膜過(guò)濾，出水澄清，還可省卻二沉池，減少?gòu)U水處理系統(tǒng)占地面積。

圖污水產(chǎn)生及其處理過(guò)程概略圖

資料來(lái)源：碧水源、國(guó)信證券，屹唐研究院整理

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)，人們生活水平日益改善，我國(guó)污水排放量持續(xù)增加。持續(xù)增長(zhǎng)的生活污水成為我國(guó)污水排放量增長(zhǎng)的主要原因，工業(yè)廢水排放量逐步減少。

污水處理廠增速已經(jīng)放緩，未來(lái)城鎮(zhèn)污水處理走勢(shì)趨緩，增量空間有限，存量運(yùn)營(yíng)將成為關(guān)鍵。相比于城鎮(zhèn)污水處理，工業(yè)廢水治理已經(jīng)處于減速階段，全國(guó)工業(yè)廢水治理投資完成額已經(jīng)負(fù)增長(zhǎng)。

中國(guó)的水務(wù)行業(yè)目前主要采取的商業(yè)模式是特許經(jīng)營(yíng)，特許經(jīng)營(yíng)中又分競(jìng)爭(zhēng)性的和專營(yíng)式的。競(jìng)爭(zhēng)性的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)需要由市場(chǎng)化手段取得，而且有經(jīng)營(yíng)年限的限制；專營(yíng)式的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)通常由政府直接授予，且沒(méi)有約定的經(jīng)營(yíng)年限限制。受長(zhǎng)期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制以及環(huán)境保護(hù)公益性特征的影響，中國(guó)的污水處理服務(wù)，特別是城市生活污水處理市場(chǎng)化受到了某種程度的限制。但是按中國(guó)目前所有運(yùn)營(yíng)中的污水廠來(lái)看，一個(gè)顯著的特點(diǎn)是市場(chǎng)化程度在逐年提高，尤其是BOT項(xiàng)目的占比在逐年提升。

由于污水處理行業(yè)存在較強(qiáng)的地域性，因此市場(chǎng)集中度并不高。整個(gè)行業(yè)中骨干企業(yè)相對(duì)較少，大部分企業(yè)技術(shù)水平較低，競(jìng)爭(zhēng)力弱，行業(yè)缺乏領(lǐng)導(dǎo)者。即使上市公司龍頭，首創(chuàng)股份、創(chuàng)業(yè)環(huán)保、南海發(fā)展等污水處理企業(yè)的市場(chǎng)占有率只有幾個(gè)百分點(diǎn)。