一、水處理藥劑行業(yè)定義及分類

水處理（Water Treatment）是指基于需要處理的水的水質(zhì)，采用不同的水處 理工序和化學(xué)品，使水質(zhì)滿足生產(chǎn)、生活及環(huán)境要求的全過(guò)程。水處理行業(yè)按照提供產(chǎn)品和服務(wù)的不同分為水處理藥劑生產(chǎn)和水處理服務(wù)。水處理藥劑行業(yè)屬于專用化學(xué)產(chǎn)品制造行業(yè)，水處理服務(wù)行業(yè)基于終端客戶條件 和需求，為其提供水處理解決方案并提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，屬于環(huán)境治理行業(yè)或?qū)I(yè)技 術(shù)服務(wù)業(yè)。

按照生產(chǎn)工藝分類，我國(guó)水處理藥劑的種類主要有兩類：一是有明確的分子 結(jié)構(gòu)式及化合物名稱的化學(xué)品，這一類產(chǎn)品屬于精細(xì)化學(xué)品，一般稱之為單劑產(chǎn) 品；二是水處理藥劑復(fù)合配方產(chǎn)品（以下簡(jiǎn)稱"復(fù)配產(chǎn)品"），這一類產(chǎn)品沒(méi)有明確的分子結(jié)構(gòu)式和化合物名稱，一般以其用途、性能特點(diǎn)（常冠以牌號(hào)）進(jìn)行命 名，如緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、絮凝劑、預(yù)膜劑等。

按照用途分類其作用機(jī)理，水處理藥劑的品種主要有絮凝劑、緩蝕劑、阻垢 分散劑、殺菌滅藻劑及其它輔助劑等。

二、水處理藥劑的應(yīng)用

水處理藥劑的應(yīng)用領(lǐng)域按照終端客戶水處理的對(duì)象和方式的不同，一般可以 分為：工業(yè)水處理、市政/飲用水處理、污水/廢水處理、海水淡化。

 

三、水處理藥劑的發(fā)展歷程

當(dāng)前，國(guó)際水處理藥劑市場(chǎng)日趨穩(wěn)定，藥劑品種已走向成熟，整體發(fā)展速度 進(jìn)入平穩(wěn)期，發(fā)展速度高于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。水處理藥劑市場(chǎng)集中趨勢(shì)加強(qiáng)。我國(guó)水處理藥劑的發(fā)展是隨著現(xiàn)代水處理技術(shù)的引進(jìn)而發(fā)展起來(lái)的，開發(fā)時(shí) 間比發(fā)達(dá)國(guó)家晚約 30 年，但發(fā)展速度很快，現(xiàn)已形成了自主研制、產(chǎn)業(yè)化的體 系。至今，我國(guó)已有水處理產(chǎn)品 100 種以上。各種水處理藥劑從產(chǎn)量到質(zhì)量已基 本滿足國(guó)內(nèi)需求，且部分產(chǎn)品出口。從技術(shù)上講，有些產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和性能已 處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

四、水處理藥劑行業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)

1、行業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)

1）水處理藥劑產(chǎn)品品種多，生產(chǎn)工序鏈條長(zhǎng)，化學(xué)反應(yīng)和分離操作復(fù)雜， 各工序的技術(shù)特點(diǎn)和操作方法不同，因此要求生產(chǎn)人員具備較高的操作技能。

2）水處理藥劑行業(yè)技術(shù)相對(duì)密集，生產(chǎn)過(guò)程涉及較多專利技術(shù)和專有技 術(shù)，其中隱含著大量的技術(shù)訣竅和技術(shù)秘密。

3）水處理藥劑行業(yè)技術(shù)水平的差異主要體現(xiàn)為不同企業(yè)的裝備水平、工 藝路線、工藝控制能力等方面的差異，不同企業(yè)所采用的工藝路線及技術(shù)水平不 盡相同，因此各生產(chǎn)商產(chǎn)品的質(zhì)量、成本等方面具有一定差異。

2、水處理藥劑生產(chǎn)方式經(jīng)歷了從間歇式生產(chǎn)方式向連續(xù)化生產(chǎn)方式的演進(jìn)過(guò)程。

1）間歇式生產(chǎn)方式

間歇式生產(chǎn)也稱為單釜式操作，是指間歇性投料，生產(chǎn)完畢后，將釜內(nèi)物料 放出，再投下一釜進(jìn)行生產(chǎn)。單釜式生產(chǎn)是傳統(tǒng)精細(xì)化工行業(yè)主要的生產(chǎn)方式， 需有清洗、投料、生產(chǎn)、卸料等工序，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、物料暴露率高、危險(xiǎn)性高， 原材料消耗高，收率低，每釜產(chǎn)品質(zhì)量有差別，總體產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。同時(shí)，工 人生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大、物料轉(zhuǎn)移過(guò)程繁雜，容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，即使采取節(jié)能減 排措施，效果仍然有限。提高產(chǎn)量則需要投入多套設(shè)備，幾條生產(chǎn)線同時(shí)運(yùn)行， 投資金額多，占地面積大，管理難度加大，對(duì)安全生產(chǎn)、質(zhì)量控制、資源綜合利 用等都帶來(lái)壓力。

2）連續(xù)化生產(chǎn)方式

連續(xù)化生產(chǎn)是指通過(guò)連續(xù)化、成套化、自動(dòng)化、規(guī)模化的精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn) 設(shè)備及工藝，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品，并非生產(chǎn)線簡(jiǎn)單的 24 小時(shí)不間斷持續(xù)生產(chǎn)，連續(xù)化生產(chǎn)可以大幅度提升單套裝置及企業(yè)的產(chǎn)能， 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控，而且實(shí)現(xiàn)了各種資源的循環(huán)利用，降低了能耗和物耗，對(duì)環(huán) 境更加友好。

連續(xù)化生產(chǎn)的主要特點(diǎn)：以全封閉式生產(chǎn)系統(tǒng)替代開放式生產(chǎn)系統(tǒng)；在封閉 系統(tǒng)中完成產(chǎn)品的連續(xù)化合成、物料的連續(xù)循環(huán)、回收利用、生產(chǎn)廢水零排放；多效、梯級(jí)能源利用方案的設(shè)計(jì)，單位產(chǎn)能可大幅降低能耗水平；單套連續(xù)化生 產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)能提升，投資成本降低。

五、水處理藥劑的主要壁壘

1、安全生產(chǎn)

水處理藥劑生產(chǎn)所需部分原材料及產(chǎn)品為危險(xiǎn)化學(xué)品，具有易燃、易爆、有 毒和腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，在生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，操作或管理不當(dāng)、物 品保管不到位容易引起火災(zāi)、爆炸、中毒和燒傷等安全生產(chǎn)事故。同時(shí)，相關(guān)管 理部門對(duì)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的項(xiàng)目開工建設(shè)、投產(chǎn)、運(yùn)行以及安全技術(shù)人員資格條 件、生產(chǎn)人員防護(hù)等諸多方面都有嚴(yán)格的要求。特別是在安全生產(chǎn)形勢(shì)不斷嚴(yán)峻 的情況下，安全生產(chǎn)的要求成為其他企業(yè)進(jìn)入水處理藥劑生產(chǎn)行業(yè)的重要障礙。

2、環(huán)保生產(chǎn)

水處理藥劑行業(yè)作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的一部分，本身就更應(yīng)該重視綠色生產(chǎn)。目前， 國(guó)家規(guī)定企業(yè)在投資、建設(shè)項(xiàng)目過(guò)程中預(yù)先進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，并根據(jù)國(guó)家有關(guān) 規(guī)定建設(shè)相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)設(shè)施。生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的三廢需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，以符 合國(guó)家的環(huán)保要求，這些要求加大了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此環(huán)保要求的不斷提高、 環(huán)保成本投入的加大，成為其他企業(yè)進(jìn)入水處理藥劑行業(yè)的壁壘。

3、技術(shù)與工藝

行業(yè)內(nèi)的主要廠商具有高品質(zhì)、大批量的生產(chǎn)技術(shù)，具有較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能 力，能根據(jù)客戶的特定需求快速生產(chǎn)出高性能、定制化的產(chǎn)品。水處理藥劑的規(guī) ?；a(chǎn)需要大量的專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員，進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)及新工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)需 要借助企業(yè)長(zhǎng)期的積累經(jīng)驗(yàn)，水處理藥劑行業(yè)日益成為一個(gè)對(duì)專業(yè)技術(shù)要求較高 的行業(yè)。目前整個(gè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，專業(yè)人才相對(duì)緊缺。上述因素綜合起來(lái) 構(gòu)成了行業(yè)的技術(shù)與工藝壁壘。

4、規(guī)模效應(yīng)

在行業(yè)發(fā)展早期，行業(yè)對(duì)企業(yè)的資金投入規(guī)模要求不高，進(jìn)入門檻較低，但 從發(fā)展趨勢(shì)看，由于相關(guān)成本投入逐步加大，不具規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的小型企業(yè)將 逐步被淘汰。大型企業(yè)在實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)后，在對(duì)上游企業(yè)的原材料采購(gòu)議價(jià)方 面、滿足下游企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求方面將體現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。目前，全球水處理藥劑市 場(chǎng)也是處在一個(gè)不斷整合的趨勢(shì)當(dāng)中，行業(yè)內(nèi)企業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)模的增加，使新進(jìn)入者 難以超越，形成了行業(yè)進(jìn)入壁壘。

5、品牌效應(yīng)

在水處理藥劑市場(chǎng)的實(shí)際采購(gòu)過(guò)程中，影響交易是否成功的因素不僅有價(jià) 格，還包括質(zhì)量保證、售后服務(wù)、長(zhǎng)期穩(wěn)定的供貨能力、協(xié)助下游客戶提升應(yīng)用 技術(shù)水平的實(shí)力等，是一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)體系。這一體系反映出了一個(gè)企業(yè)的整體 形象，也是企業(yè)的品牌價(jià)值的體現(xiàn)。水處理藥劑生產(chǎn)商通過(guò)自身品牌效應(yīng)與下游 客戶形成的良好的合作關(guān)系，成為新進(jìn)入企業(yè)難跨越的門檻。

6、管理能力

專用化學(xué)品種類較多并且生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，當(dāng)企業(yè)接收的訂單較多并涉及多種 產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)常需要在短時(shí)間內(nèi)并行安排多個(gè)產(chǎn)品的原料采購(gòu)、生產(chǎn)及物流環(huán)節(jié)， 當(dāng)中會(huì)涉及多個(gè)部門、設(shè)備的并行管理，因此需要企業(yè)具備較強(qiáng)的生產(chǎn)組織管理 能力和豐富的專用化學(xué)品生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，建立并實(shí)施完善、有效的生產(chǎn)管理體系、 質(zhì)量管理體系及安全管理體系等。

六、水處理藥劑的研究發(fā)展方向

1、研制開發(fā)新型多功能綠色水處理藥劑。加強(qiáng)水處理藥劑的合成、結(jié)構(gòu) 與性能之間關(guān)系的基礎(chǔ)研究，當(dāng)設(shè)計(jì)更安全高效的水處理藥劑時(shí)，可生物降解性 應(yīng)該首先考慮。傳統(tǒng)的聚丙烯酸類阻垢劑性能良好但難以生物降解，通過(guò)生物降 解性實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，增加聚羧酸阻垢劑分子結(jié)構(gòu)中羧基的數(shù)目、酯基支鏈以及向 主鏈中插入氮、氧元素的方法均可提高其可生物降解性。另外，對(duì)于膦酸鹽類和 聚合物類阻垢劑，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，獲得性能優(yōu)異 的綠色水處理藥劑。

2、原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的研究開發(fā)。原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是把原料分子中的原子 最大限度地結(jié)合到目標(biāo)分子中，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物，達(dá)到廢物的零排放。以聚 天冬氨酸的合成為例，以磷酸為催化劑，可以制得相對(duì)分子量高的線性聚天冬氨 酸，但存在副產(chǎn)物的分離和排放問(wèn)題。若能不采用磷酸催化劑，通過(guò)改變反應(yīng)條 件，制得相同分子量的聚天冬氨酸，并無(wú)副產(chǎn)物生成，就實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性合成。

3、改進(jìn)水處理藥劑生產(chǎn)工藝。從綠色理念出發(fā)重視生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)人和環(huán) 境的影響，改進(jìn)水處理藥劑的生產(chǎn)工藝，如采用穩(wěn)定的催化劑、采用無(wú)毒溶劑等。阻垢劑對(duì)金屬離子往往有很強(qiáng)的螯合力，在其合成過(guò)程中有可能與金屬催化劑反 應(yīng)生成螯合物，增加分離過(guò)程和廢物排放。若能采用不與阻垢劑反應(yīng)的穩(wěn)定催化 劑，可縮短工藝流程，實(shí)現(xiàn)潔凈生產(chǎn)。

4、加強(qiáng)新型藥劑與現(xiàn)有藥劑之間的復(fù)配研究在開發(fā)新型綠色阻垢劑的同 時(shí)，進(jìn)行藥劑之間的復(fù)配研究，發(fā)揮它們的協(xié)同作用，以達(dá)到更好效果。因復(fù)合 配方不僅能發(fā)揮出比單一藥劑更顯著的阻垢緩蝕性能，而且屬于低磷水處理配 方，為環(huán)境所接受，有著廣泛的應(yīng)用前景。