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2014年煤化工废水行业分析报告

2014年6月

目 录
一、新型煤化工污水处理技术 3
1、有机类污水处理工艺 4
2、高盐类污水处理工艺 5
3、未来趋势-“零排放技术” 6
二、煤化工行业废水处理需求旺盛 7
1、未来5年煤化工行业新增投资 7
2、“零排放工艺”资源化利用 8
3、 “专业化托管”-未来发展趋势 9
三、煤化工污水处理运行成本 10
1、原材料及动力费 11
2、企业定额及工资总额 11
3、折旧大修费 11
4、合计运行费用 11
四、煤化工污水处理相关公司简况 12
1、北京万邦达环保技术股份有限公司 13
（1）公司简介 13
（2）核心工艺或技术 15
2、博天环境集团有限公司 16
（1）公司简介 16
（2）核心工艺或技术 17
3、天津膜天膜科技股份有限公司 17
（1）公司简介 17
（2）核心工艺或技术 18
五、风险提示 18

基于中国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点，以及国际原油价格的节节攀升，近几年新型煤基化工行业的出现，既填补了原油短缺的空白，也创造了新的历史发展机遇。煤化工从工艺角度来分类，主要有三条路径，分别为煤焦化、煤气化以及煤炭的直接液化。通常我们把煤焦化、煤气化中的合成氨及煤制甲醇划分为传统煤化工，而把煤气化中合成二甲醚、直接或间接液化制油以及制取烯烃划分为新型煤化工。经过多年的科研攻关与实践积累，我国的新型煤化工行业已经稳步起航，在多个领域实现自主知识产权并建成投产。

一、新型煤化工污水处理技术
随着中国煤化工行业的蓬勃扩张，国家对工业生产排污要求不断加强，煤化工企业的污水处理行业在最近几年发展迅速。和其他行业相比，煤化工具有用水量大的特点。往往一个煤化工企业的用水量就相当于整个城市用水量的几倍多。此外，我国煤炭资源和水资源呈现逆向分布，昆仑山-秦岭-大别山线以北地区煤炭资源量占全国总量的90%以上，而水资源仅占全国总量的21%。因此，减少用水量，减少污水的外排，真正实现零排放，是煤化工行业是否能够得以长期、稳定发展的保障。
典型现代煤化工企业污水按照含盐量可分为两类：一是有机污水，主要来源于煤气化工艺污水及生活污水等，其特点是含盐量低、污染物以COD为主；二是高盐污水，主要来源于生产过程中煤气洗涤污水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等，有时也包括生化处理后的有机污水，其特点是含盐量高。

1、有机污水处理工艺
对于煤化工有机污水，目前的处理工艺主要包括物化预处理、生化处理和深度处理三个环节。首先，通过隔油、气浮等方法将污水中的油类回收再利用，并同时实现预曝气。其次，在生化处理环节，由于传统的好氧生物法(A/O工艺)很难使出水达标，在处理多环与杂环类化合物方面表现欠佳，目前一些新的工艺， 如PACT法、载体流动床生物膜法、厌氧生物法、厌氧-好氧生物法等陆续出现，将生物膜、活性炭、好氧-厌氧结合等工艺手段创造性的引入到煤化工污水处理中。最后，经生化处理后，出水的CODcr、氨氮等浓度下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此还需进一步的深度处理，目前的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术，经过吸附、氧化等工艺去除水中的有机物。
2、高盐污水处理工艺
煤化工生产中的高盐污水主要来自于循环水、除盐水制备环节带入和浓缩的，以及工业污水处理与再利用过程中添加的各种药剂及其产生的浓盐水。煤化工高盐水总体呈现排放量大、水质变化小、氯离子含量偏高、水质含盐量较稳定且普遍不高等特点。根据煤化工高盐水的特点及处置需求，现阶段通常采用的高盐水处理工艺有膜分离技术、热蒸发技术以及两种技术形成的组合工艺三大类。
由于煤化工行业需水量大的特点与中国目前的水资源紧缺的现状形成鲜明的矛盾，目前如何在该行业减少用水量，减少污水的外排成为包括企业、政府与行业协会在内的多方关注。这种局面下，“零排放”概念应运而生，成为煤化工污水处理行业未来的发展方向。

3、“零排放技术”引领工业水处理未来趋势
“零排放技术”是综合应用膜分离，蒸发结晶和/或干燥等物理、化学、生化过程，将污水当中的固体杂质浓缩至很高浓度，大部分水已返回循环回用，剩下少量伴随固体废料的水。
由于污水排放受限，一些煤化工项目相继提出污水零排放的设计方案，期望解决污水的出路问题。“十一五”期间，报国家审查的煤化工项目共27个，其中提出污水零排放的项目15个，涉及煤炭资源用量1.3亿t/a，其中属于煤化工示范项目的13个，包括煤制醇醚项目5 个，煤制天然气项目4 个，煤制油项目2 个，煤制烯烃项目2 个。
将零排放工艺整合到煤化工污水处理系统中，需要综合考虑环保标准、经济成本与安全生产三个方面的要素。此外，污水零排放的实现与主体工艺的稳定性、水处理单元工艺集成、污水回用调度等密切相关，其技术经济可靠性面临严峻考验。
在实际生产中，判断一项零排放技术是否有效，主要从以下两方面展开：其一，能否适应主体工程运行稳定性不足的弊端，即非正常工况污水水质波动大和中水平衡调度困难等客观障碍，其二， 能否在合理的能耗水平范围内实现零排放。

与传统的煤化工污水处理工艺相比，“零排放”工艺强调终端排放的减量化、无害化。目前，国内大部分运行的“零排放”项目基本上已实现“液体零排放”。具体工艺流程：高浓度盐水首先通过超滤、微滤等多级膜过滤后进入蒸发器，蒸发器出口盐水浓度一般为10-20%，再经过结晶器蒸发结晶。因为结晶物里含有多种杂质， 不能综合利用，所以一般将按照危险废物进行处置。
二、煤化工行业废水处理需求旺盛
1、到2020年煤化工行业环保投资或达500亿元
新型煤化工是我国能源发展战略重点之一，也是投资密集型产业，例如煤液化项目投资是炼油项目5 倍以上。《煤化工产业中长期发展规划》征求意见稿显示，2006年至2020年，中国煤化工总计投资1万多亿元，其中装备费用占50%，技术费用占10%。虽然在征求意见稿中没有明确提出相关环保投资额，但我们可以从已建设项目的环保投资情况进行推测。
样例1：2011年，神华沙索煤间接液化项目获环保批准。项目产品为柴油316.59 万吨/年、石脑油65.55 万吨/年、液化石油气2.42 万吨/年，副产硫磺16.76 万吨/年。总投资为580.96 亿元，环保投资约26.86 亿元，环保投资占比4.6%。
样例2：2011年，神华集团包头煤化工分公司60万吨煤制烯烃工业示范工程开始商业化运营，工程总投资146亿元，其中环保投资79495万元，占总投资的5.4％。（该项目在13年因违反“三同时”规定被环保部门叫停，但环保投资数据是在立项时做的测算，数据的专业性不受其影响）。
以5%的占比估算环保投资，按照中长期规划意见稿的中国煤化工总计投资1万多亿计算，我们预计到2020年将有500亿的资金用于与煤化工相关的环保投资。
2、“零排放工艺”可降低煤化工产业新鲜水用量
由于我国煤炭资源和水资源的地域分布不均匀等特性，水资源与环保问题长期制肘行业的发展，采用水资源循环手段可以解决这一难题。煤化工中长期规划到2020年，煤制油的规模将发展到2000万吨，煤制烯烃规模将发展到800万吨，煤制甲醇规模将发展到6600万吨，据此估算未来煤化工行业年耗水量将过10亿吨，日均超过百万吨，需求量巨大，提高水资源循环效率可降低煤化工产业新鲜水用量。

目前的新型煤化工项目主要集中在内蒙、山西、新疆、陕西、宁夏、甘肃、山东、河南、贵州、四川及东北等大多数产煤省区。
这其中的新疆、内蒙、陕西、宁夏等地都属于自然环境脆弱地带，在上述地区建设新型煤化工项目必定要受到环保部门的严厉监管。新型煤化项目采用水循环工艺技术可一举解决生产用水与污水排放两大难题。

3、新型煤化工的水处理逐步走向“专业化托管”
采用“专业化托管”的优势：首先，新型煤化工的污水具有水量大、水质波动剧烈及难处理等特点，非环保专业的业主在运营水厂方面难度较大。例如，处理有机污水工艺，其生化阶段的微生物的培养是极为重要的，技术上的疏忽很容易造成排放超标，影响公司正常生产。其次，化工企业的车间泄漏事件频有发生，使得车间污水水质剧烈波动，专业运营公司可以通过应急措施调整水厂处理方式，把对环境的影响降到最低。最后，专业运营公司对业主（甲方）承诺环保达标，保障业主安全生产。
三、煤化工污水处理运行成本
在本文的第二部分，我们已经讨论过新型煤化工环保设施投资比例问题，除此之外处理设施的运营成本也是企业的重要支出。市场对煤化工污水处理的运行成本有很多种说法，我们再与实业调研之后发现，污水处理的成本与原水水质、水量、处理工艺、设备动力、出水指标要求等多方面相关。为了细致分析其运营成本构成，我们以一个实际案例为说明。
样例：煤化工企业生产污水处理规模按2900t/d进行设计，小时处理水量120.8m3/h，处理工艺采用的是预处理+传统生化方法，水质指标如下：

物耗计费标准：电费0.70元/kwh；水费：4元/吨；人工工资：1500元/人•月；PAM：20000元/吨
1、原材料及动力费
a.电耗费用：运行功率254.2KW，则每日电费为：254.2×24×0.70×0.75=3202.92元/日
b.水耗费用：4.0×4=16元/日
c.药剂费用：PAM投加量按30g/m3计，则每日投加量为87kg，87×20.00=1740.00元/日；
2、企业定额及工资总额
水处理工程的操作人员为7人，人均月工资及职工福利费按1500元/月•人计算，年工资总额为12.6万元。
因此人员工资为：7×1500/30=350.0元/日；
3、折旧大修费
折旧费用：1920.3648万元×4.5%=86.42万元/年；
维护大修费用：1920.3648万元×0.012=23.04万元/年=631.2元/日；
4、合计运行费用
不含折旧大修的费用：合计每日运行费用为5308.92元/日，折算吨水直接运行成本为1.83元/m3。
含折旧的费用：合计每日总的运行费用8362元/日，折算吨水总运行成本为2.88元/m3。
上述样例的处理工艺较为简单，在水质复杂的情况下还要增加高级氧化、多级膜处理和蒸发结晶等工艺才能达到“零排放”技术要求，后续深度处理运行费用价格普遍较高，例如：蒸发环节20元/吨的蒸气出产3-4吨的水。煤化工污水处理运行成本受水质、工艺影响差异性较大，很难估算精确的范围区间。
四、煤化工污水处理相关公司简况
新型煤化工污水不同于其他工业污水，其有机物浓度高、含盐量高、色度高、成分复杂，在工程建设时经验十分重要。除技术与产品外，以往的项目经验是甲方单位招标的重要标准。我们在走访、调研多家公司之后，总结新型煤化工污水处理公司的一般发展过程，设备供应商是发展的起步阶段，在技术与产品受到行业内认可后参与项目的分包、总包工程建设招标，以往的工程业绩及市场口碑可以提高公司的市场竞争力。公司在与业主（甲方）建立合作互信的基础上，可以开展委托运营业务，承担相应的环保责任。在发展过程中，随着工程量的增加，项目合同金额逐步增多，公司盈利逐渐向好。我们将在下面介绍几家相关污水处理公司：

1、北京万邦达环保技术股份有限公司
（1）公司简介
北京万邦达环保技术股份有限公司是A股市场上鲜有的专业从事煤化工污水处理上市公司。万邦达是行业内较早涉足石化、煤化工行业的水处理工程，公司凭借在煤化工方面的专业的数据监测、技术储备及建设经验，获得了较多的项目订单，且EPC项目的增加也为公司托管运营业务的长期发展奠定良好基础。
公司在国内较早的推出了石油化工、煤化工行业大型工业水处理系统托管运营服务和水处理项目BOT建设模式，实现为客户提供水处理系统全寿命周期服务。公司全面掌握了水处理系统给水、排水、中水回用专业技术能力，具备较强的综合实力和统筹能力。

（2）核心工艺或技术

2、博天环境集团有限公司
（1）公司简介
博天环境集团有限公司成立于1995年，公司拥有政府部门颁发的环境工程设计甲级公用工程总承包一级，机电安装和环境治理工程专项一级，环境污染治理设施运营甲级等资质，是水环境领域资质等级最高、种类最全的公司之一。
公司在石油化工、煤化工、钢铁冶金、电子、电力、造纸、食品、制药、纺织印染、乳制品、市政等行业建立了先进的技术示范，成为工业污水治理行业的龙头企业。同时公司为众多国内外知名企业和地方政府提供了卓越的水环境治理解决方案，尤其在煤化工、石油化工、市政等领域奠定了不容忽视的重要地位。

（2）核心工艺或技术
博天环境集团有限公司目前主要具备5项核心技术。

3、天津膜天膜科技股份有限公司
（1）公司简介
津膜科技是国内最早从事超、微滤膜及膜组件的研发和生产企业之一。主要从事超、微滤膜及膜组件的研发、生产和销售，并以此为基础向客户提供专业膜法水资源化整体解决方案。公司的膜产品及组件主要用于市政和工业污水处理市场，上市之后公司发展迅速，特别是在工业污水处理市场。2012年，公司积极开拓印染废水处理、煤化工废水处理等细分市场，特别是在煤化工废水处理方面，积极参与多个煤化工项目的竞争，并取得重要的成果。
工业污水处理具备永续增长的市场特点，具有核心技术与产品、工程经验和资金的公司将在其中获得更大的市场空间。津膜科技已成为煤化工废水处理工程中的设备供应商，按照一般的煤化工污水处理公司的发展路径，未来可能获得更多、更大的项目订单，我们看好公司未来在该细分领域中的发展前景。

（2）核心工艺或技术
公司自主开发三种纺丝制膜技术：溶液纺丝法、熔融纺丝法、涂覆纺丝法；主营各类中空纤维柱式、帘式超、微滤膜及膜组件及连续膜过滤等膜法水资源化整体解决方案；

五、风险提示
1、政策低于预期；2、系统性风险。