2020中国医疗污水处理行业概览
慧聪水工业网医疗污水定义
医疗污水来源及成分较为复杂，其含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，并具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征。
医疗污水主要是从医院（综合医院、专业病院及其它类型医院）的诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X片照相室和手术室等向自然环境或城市管道排放的污水。
与生活污水、工业污水相比，医疗污水对环境的影响更为严重。如果含有病原微生物的医疗污水，不经消毒、灭活等无害化处理，而直接排入城市下水道，往往会造成水、土壤的污染。因此，医疗污水排放情况更为复杂。正常情况下，医疗污水可按以下三种方式进行分类：
1医院各部门的功能、设施和人员组成情况不同，医疗污水主要来自于诊疗室、化验室、病房、X光照像室、手术室等不同部门科室产生的重金属废水、含油废水、洗印废水、放射性废水等。此外，不同性质医院产生的污水也较为不同，例如传染病医院的污水情况更为复杂；
2医院各部门工作人员、病情患者等不同部门科室所产生的生活污水。根据数据统计，中国各医院平均每张病床每天可产生0.8吨生活污水；
3制药污水大致可分为三类：
①生物合成制品，用微生物发酵生产的各种抗生素等药物，废水主要含有生物合成代谢产物，菌丝体残留营养物质及有机溶剂等；
②化学合成制品，用化学合成方法生产的药物和制药中间体，废水中含有种类繁多的化学物质。
医疗污水处理体系
医疗污水处理体系作为整个医疗污水处理体系的核心部分，其主要包括医疗污水的收集预处理、二级防护处理、三级微反应器处理和消毒等部分。
常规的医疗污水处理在集中处理前，要通过专门的管道进行医疗污水集中收集，过程采取封闭模式，并经过医院内部的严格的杀菌消毒处理与其他废物进行分类并排入医疗污水处理系统；
医疗污水处理二级防护通常采取全过程控制，为防止医院污水输送过程中的污染，对医院内生活污水与病区污水进行就地处理再排入城市污水中。医疗污水处理二级防护主要包括医疗污水的预处理、物化或生化处理和消毒等部分；
经过三级医疗污水处理“微反应器工艺”（首先通过膜处理，将处理后的医疗污水依次通过孔径为0.1-1.0μm的陶瓷膜和300-500Da的纳滤膜，并通过调节处理，将膜处理后的医疗废水引入调节池内，调节pH至3.5-4.0），直到医疗污水达标排放。最后将医疗污水排入城市污水处理厂，并在城市污水处理厂根据不同标准以及不同类型消毒设施处理下，直到符合国家排放标准才能进行排放。
医疗污水处理二级防护作为整个医疗污水处理体系的核心部分，采取全过程控制。医疗污水处理二级防护包括医疗污水的预处理、物化或生化处理和消毒等部分。
预处理
将医疗污水置入消毒池内，加入消毒剂进行消毒处理2-3h。消毒剂的用量为8-15g。消毒池的温度控制在15-40℃，pH控制在5-9；
物化处理
物化处理是在微生物无法分解的有害沉淀，将絮凝剂、混凝剂等化学药剂加入污水，将有害物转移至污泥，通过处理污泥达到目的
生化处理
生化处理采用的是好氧处理（有氧部分）和厌氧处理（无氧部分）相结合，即水解酸化和深度氧化达到处理医疗污水的目的。有氧和无氧两个过程可以实现有效杀菌，并经过24小时的沉淀处理以及加药消毒（活性氧消毒粉），监测COD、BOD等相关指标。
厌氧处理
将消毒后的医疗废水引入分解池内，加入微生物，利用厌氧发酵法处理16-20h。分解池的温度控制在15-40℃，pH控制6-9，溶解氧0.2-0.5mg/L，MLVSS在3-6g/L。
好氧处理
将厌氧发酵法后的医疗废水引入曝气池内，利用曝气手段使空气与医疗废水充分接触，曝气处理40-48h，曝气池的温度控制在15-40℃，pH控制7-8，溶解氧5-7mg/L，MLVSS在3-6g/L；
消毒处理
医院污水处理过程中排出的污水平均每张病床计每天为0.7-0.8吨，污水中含有病原体70-80%，因此最后一步必须进行消毒处理。医院污水处理主要是杀灭病原体，消毒方法有加热消毒、化学药剂消毒、γ射线消毒等：
①加热消毒的热源通常为蒸汽、电能、生物能、太阳能或者用焚烧法处理；
②化学药剂消毒可用漂白粉、石灰、氨水、液氯或苛性钠等。用漂白粉或液氯时，有效氯用量为污水量的2.5%；
③γ射线消毒可用60钴作辐射源，辐射剂量为20-30万伦琴，此方法对污泥消毒不产生臭气，并可改善污泥的脱水和沉降性，费用较高。
医疗污水处理工艺
目前，中国医疗污水处理工艺以物理处理技术、微生物处理技术、化学处理技术为主，其中化学处理技术较为普遍。
01//物理处理技术
沉淀过滤法
沉淀过滤法是医疗废水物理处理的主流技术，其原理是利用医疗废水中悬浮污水的密度和污染物不同，按照重力沉浮的原理，把医疗污水中的悬浮物分离出来。过滤法的过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等。常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等；
离心分离方法
离心分离方法是将含有悬浮污染物质的污水高速旋转，悬浮颗粒和污水受到的离心力大小不同而被分离。根据离心力产生的方式，设备可分为由水流本身旋转产生离心力的旋流分离器，由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的离心分离机。旋流分离器分为压力式和重力式两种。但由于离心分离机具有体积小、单位容积处理能力高的优点，因此广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。
02//微生物技术
生物接触氧化法
生物接触法是介于生物滤池和活性污泥法之间的生物膜法。在接触生物氧化池内设有填料，在填料表面附着着以生物膜形式存在的微生物，利用生物膜和充分供应的氧气对废水中的有机物进行氧化分解，最终达到净化水质的效果。该种方法具有高效节能、占地小、运行方便等特点；
膜生物反应器处理
膜生物反应器处理属于较常见的方法，其主要是把生物处理单元和膜分离单元结合起来的一种新型的水处理技术，此技术用膜组件来代替传统的二沉池，能够实现固体和液体的有效分离，防止出现污泥膨胀、水质不稳定的情况。膜生物反应器处理办法具有水处理效率高、防止二次污染、密封性强、占地少、成效快的特点，是目前医疗废水处理采用的主流技术。
03//化学消毒法
医疗污水以化学消毒为主，其主要包含氯化消毒、氧化剂消毒、辐射消毒、生物滤池消毒，氯化消毒、氧化消毒是目前较为普遍的化学消毒技术。
氯化消毒法
①液氯作为一种普遍的消毒剂，广泛应用在各个领域。其特点是工业液氯来源广泛且加氯消毒的一次性设备投资和运行费用较低，消毒效果比较稳定，设计经验成熟；
②二氧化氯发生器无论是在安装还是使用方面都具有很多优越性，二氧化氯必然成为医院医疗污水处理的有效产品之一。医疗污水使用二氧化氯进行消毒可以有效除去失活病毒、隐孢子虫等，且二氧化氯消毒不受PH值影响，不形成氯仿等有机卤代物；
③次氯酸钠处理医疗污水有两种处理方式：一种是采用投加漂白粉对医疗污水进行处理。该方法费用低、简便易行，适合于患者人数相对较少、废水成分相对简单且产生量较少的农村乡镇医院；另一种是根据污水中污染物的种类、数量实现自动计量投配消毒药剂，使处理效果比较稳定。此种方法适合于地市级以上患者人数较多、废水产生量较大、成分比较复杂的综合性医院的污水处理。
氧化剂消毒法
臭氧属于高效消毒剂，具有刺激性气味。臭氧能够有效降解有机物，破坏分解细菌的细胞，最终杀死细胞。经过臭氧处理后，除菌率高达99.985%-99.998%，亚硝酸盐类去除率为79.5%，色度的去除率为77%。臭氧杀菌彻底且不受外界环境影响。但臭氧消毒也存在一定局限性，臭氧化学性质不稳定，容易在水中分解，且臭氧消毒设备昂贵。
辐射消毒法
辐射消毒是利用电离辐射杀灭致病微生物的能力对一次性医疗用品进行消毒。紫外线消毒用于医疗废水处理的原理：利用紫外线光子的能量破坏水中的各种病毒和细菌的遗传物质DNA，破坏其DNA结构，达到消灭病菌的目的。该种医疗废水处理方法的优点是费用低、投资小、时间短。
生物滤池法
医疗废水主要来自手术室、病房、洗衣房等，其主要的污染物为病毒、微生物及其有机污染物。医院可采用生物滤池污水处理方法，生物滤池具有生物降解反应和过滤双重功能、生物活性高、量大、抗冲击能力强的特点。
医疗污水处理构建物
中国医疗污水处理构建物分别由以下部分组成：格栅井、调节池、沉淀池、接触池、污泥储池部分，上述部分可有效保证医疗污水处理系统高效运行。医疗污水处理系统根据目标，选择不同处理结构：
格栅井
格栅井位于提升井的上方，由于医疗污水中含有大量较大的悬浮物和漂浮物，格栅的可截留并去除上述物质，对水泵和后续处理单元起保护作用。此外，格栅井内设置1台机械格栅和1台提篮格栅，机械格栅和提篮格栅具有耐腐蚀，机械格栅自动从污水中清理栅渣，保证污水除渣的效果。
调节池
调节池与其他处理单元合建在一起，负责调节医疗污水水质水量。调节池在调节池的边角处设有检查孔，可定期对调节池进行维护。此外，调节池中设有潜水搅拌机，定期搅拌可防止悬浮颗粒沉淀。
絮凝沉淀池
沉淀池用于去除污水中的悬浮污染物，减少了悬浮物对消毒剂的干扰，节省消毒剂的用量，并为余氯在线自动监测提供良好的环境。其采用地埋式钢筋混凝土结构，与其他处理单元合建在一起。
消毒接触池
沉淀池出水进入消毒接触池，接触池可保证污水与消毒剂保持一定的接触停留时间，保证消毒剂有效地杀死水中细菌，出水排放至市政管网。此外，接触池内设置导流墙，避免短流，在接触池的出口设置余氯自动监测设备，及时调节消毒剂的投加量。
污泥储池
收集并储存絮凝沉淀池产生的污泥，定期向池内加入石灰对污泥进行消毒，污泥脱水后，滤液回流至调节池。污泥储池的边角处设有检查孔，可定期对调节池进行维护。此外，污泥储池中设有潜水搅拌机，便于加药消毒时进行搅拌。
医疗污水处理构建物需要经历三个流程，分别是物理处理阶段、生物处理阶段以及微反处理阶段。三个阶段可有效保证医疗污水处理效率。
01一级处理阶段（物理处理）
管网收集的医疗污水进入污水处理厂后，经粗格栅拦截掉污水中较大悬浮物和漂浮物，再通过进水泵将水体提升，并经细格栅拦截去除污水中细小悬浮物。随后，污水进入沉砂池进行砂水分离；
02二级处理阶段（生物处理）
活性污泥法是利用水体微生物的新陈代谢作用处理污水中有机物和氮、磷等物质。目前主要采用“缺氧-好氧法”、“厌氧-缺氧-好氧法”、“氧化沟法”等工艺。运用生物处理后，大部分有机物被生物降解，并与未降解的污染物一起以污泥的形式存在于水中进行固液分离。分离后的污水经消毒处理达标后排放；
03污泥处理阶段（微反处理）
从二沉池中排出的污泥进入污泥泵站，一部分回流到生化处理段，维持生化处理段污泥浓度，保证生化反应正常进行。其他作为剩余污泥排至贮泥池进行污泥浓缩脱水，形成泥饼和栅渣、沉砂一起装车外运。
产业分析
目前，中国的医疗污水处理行业归属于水污染治理环保行业下的细分行业领域，医疗污水处理行业上游以设备原材料供应商为主，中游以医疗污水处理整体解决方案提供商为主，其下游以各级政府环卫部门、各类医疗机构等有污染防治需求的部门为主。目前，中国各大医院存在“高污染,低治理”现状。随着医疗污水问题日趋严重、医疗环保政策的利好以及中国经济的快速发展，各级医疗机构对环保投入的增加将会直接促进医疗污水处理行业的快速发展。
医疗污水处理上游行业主要以污水治理设备原材料供应商为主，其中环保材料厂商指专门生产环境污染防治、环境修复的各类基础材料、土工合成材料厂商等。污水治理设备原材料供应商包含的专用设备有：污水治理设备、鼓风机、泵、管件、阀门、钢材等通用设备材料制造商。膜材料、污水治理仪表仪器等专用设备材料制造商等。
目前，中国上游原材料设备品种齐全，具有生产配套能力，但核心产品的技术水平和可靠性与发达国家相比仍有一定差距，部分关键设备需要从国外进口。此外，上游行业的市场竞争较为充分，短期内不存在市场垄断、行业限制等特殊因素。产业链从上游至下游呈现金字塔形，上游包括了大量的设备、机械、材料、药剂类型(2,500种以上)，因此，上游行业竞争相对充分、产品替代性较强污水处理，市场高度分割，不存在对上游少数厂家严重依赖的情况。此外，上游对中游产品所需原材料的供应相对充足，中游可通过向上游行业采购设备所需原材料，生产制造符合下游客户方案要求的医疗污水处理环保设备。
医疗污水处理行业属于环保行业的细分行业，产业链中游主要以医疗污水处理提供商为主。医疗污水提供商通常采取“医疗污水处理设施一体化”或“医疗污水处理土建化”来为下游医疗机构提供服务。此外，医疗污水处理项目的初期设计、工程承包、设备采购及安装等阶段，多采取招投标、询价等方式，导致中游行业竞争状况较为激烈。总体而言，由于中国各地区经济发展水平参差不齐，各地区医疗污水处理相关服务的市场化程度各异，整个医疗污水处理行业的市场化程度依然不高。中国水污染治理行业综合利润率近五年一直保持在10%~12%，较其他环保行业而言，利润率较低。从产业特点、科技含量和服务的复杂程度来衡量，合理的行业利润率区间在：城市污水处理利润率为15%~35%；工业污水处理利润率为8%~12%；医疗污水处理利润率为15%~35%；污水污泥资源化利用利润率为20%~50%。
医疗污水处理行业作为城镇基础服务的组成部分，因此医疗污水处理行业兼具公益性、区域垄断性等特点。随着市场机制的引入，大量医疗污水处理项目通过政府与企业签订特许经营权协议。目前，中国医疗污水处理行业主要采用EP和EPC的经营模式，此模式下一般通过投标获取项目并提供专业服务。此外，随着环保投资需求持续增加和投资规模的增大，更多社会资本参与环境治理项目的投资建设，行业市场化程度随之提高，医疗污水处理行业在专业承包和总承包模式的基础上，出现BT、BOT等多种具有融资性质的创新经营模式。
医疗污水处理行业下游以各级政府环卫部门、各类医疗机构等有污染防治需求的部门为主。目前，50%的医疗机构将医疗污水排入当地城市的下水道系统，有40%的医疗机构将产生的污水排放到污水处理公司，2%的医疗机构将产生的污水排放到其他公司，借助其他公司进行污水处理，8%的医疗机构将产生的污水直接排放到江流、湖泊等周边环境中。整体而言，中国各地区的医疗污水处理率存在差异，尤其是地区偏远的一些卫生院，社区卫生中心等，其污水处理率甚至为零。此外，中国60%的医院并没有对具有严重危害性的医疗废水进行合理处置，忽略了废水中病毒传染可能导致的水污染恶性事件。同时，中国对于医疗机构污水管理的综合评价方式不够科学，整改措施不能客观地依据医疗机构的实质情况进行。
竞争格局分析
中国医疗污水处理可以细分为环保行业中的污水处理细分子行业，且医疗污水处理只占污水处理企业的20%的营业收入。因此，分析医疗污水处理行业市场竞争格局必须从污水处理行业的市场竞争格局出发。
通过对相关数据进行分析，目前，中国污水处理企业大都为中小型民营企业为主，企业规模普遍较小，市场集中度较低，能够提供成套医疗污水处理设备及系统解决方案的企业较少。但少数企业凭借技术优势，在某些细分市场形成了一定的市场竞争优势。除中国企业外，欧美企业凭借强大的技术、资金支持，占据高端医疗污水处理设备市场，是中国污水处理行业的重要组成部分。目前，跨国水务巨头、国有上市企业、民营企业构成中国医疗污水处理行业主要的市场化竞争主体。
跨国水务集团
国际环保企业随着改革政策的颁布以及多元化投资主体进入污水处理行业，国际水务巨头包括威立雅水务集团、苏伊士环境集团、泰晤士水务、柏林水务集团等企业通过直接投资、控股、参股等多种方式大规模进入中国污水处理市场。在大型项目中，跨国水务集团由于资本实力雄厚及技术先进，具有较强的竞争优势。但在中小型项目中，由于管理成本相对较高，竞争优势不明显。
国有上市企业
国有企业随着改革政策制度的陆续颁布，国有企业采用改制、并购等方式进入污水处理行业，业务规模迅速扩张。大型国有上市企业如北控水务、首创股份、兴蓉投资、创业环保等通过并购等方式迅速扩大业务规模。
民营企业
民营企业随着市场化进程的加快，中国鼓励和引导资本进入市政公用事业领域，以桑德集团、国祯环保、鹏鹞环保为代表的民营企业逐步走向专业化，在细分市场上占据一定市场份额。随着中国环保产业的快速发展，污水处理产业市场化服务需求将逐步突出，行业将呈现资源整合与跨区域发展的趋势，全行业将由区域性竞争过渡到国际性的竞争。
中国污水处理行业提供商净利率下降，行业市场化趋势愈加明显，市场竞争也在迅速加剧，未来污水处理企业需要进一步采取降低利润率的方式获得项目。
根据对中国2020年前已上市的25家主营业务均为供水、污水处理、水处理设备制造的污水处理企业进行数据分析，25家企业2019年度的总营业收入为1034.7亿元，约占2019年度水污染治理行业总收入的30.1%，总净利润为187.4亿元。城投控股、北控水务、重庆水务、碧水源、绿城水务、兴蓉环境、首创股份和云南水务，8家企业净利润占到25家上市环保企业净利润的85.2%。25家企业营业收入的平均增长率为25.4%。中国水业、重庆水务、云南水务、江南水务4家企业的净利率在30%~35%，武汉控股、碧水源、兴蓉环境3家企业的净利率在25%~30%，城投控股、北控水务、创业环保、绿城水务和环能科技5家企业的利润率在15%~20%，其余13家企业的利润率均低于15%，其中首创股份、国祯环保、国中水务等企业的净利率均低于本行业平均水平。
结合该行业上市企业净利率情况分析，25家企业净利润平均增长率为19.9%，平均净利率为16.4%。2019年污水处理行业提供商净利率下降说明污水处理行业市场化趋势愈加明显，同时，市场竞争也在迅速加剧，未来污水处理企业需要进一步采取降低利润率的方式来获得项目。
市场规模
由于医疗污水处理行业呈“碎片化”分布，市场集中度较低。因此，医疗污水处理行业目前缺少具体营业收入等相关数据，本文根据医疗污水提供商平均每套医疗污水处理设备的价格以及中国目前配备该设备的医疗机构数进行估算，并按中国污水处理的平均增速6%作为核定增长速率，对中国医疗污水处理市场规模进行评估。目前，根据数据调查分析，中等规模大小二级医院平均医疗污水处理为100立方以内，医疗污水处理设备平均需要50-70万。大型三甲医院平均为800-1,000立方，医疗污水处理设备按5,000元/方作为计算，价格为400-500万。
截至2015年，中国有污水处理设施的医院4,935家，按5%的三级医院、95%除三级外的医院数据以及6%的市场增速进行估算（按设备营收计），由2015年的28.5亿元人民币增长至2019年的35.9亿元人民币，年均复合增长率6.1%。医疗污水处理行业稳定增长的原因：随着中国环保产业的快速发展，医疗污水处理产业市场化服务需求将逐步突出行业将呈现资源整合与跨区域发展的趋势，在规模效应的推动下，未来行业的集中度将逐步提高。预计未来五年中国医疗污水处理市场规模会保持稳定增长态势，到2024年将突破148亿元人民币，年均复合增长率达到6.2%。
政策环境
中国医疗污水处理同时存在经济效益，医疗污水全面处理后的水源成为一种可利用的资源，此外，作为“治理服务”的公益性行业，医疗污水处理行业与政府形成需求关系。
中国医院污水处理目前遵循的标准是《医疗机构水污染物排放标准》，医疗污水必须经严格的生化反应、加氯消毒，达到“医疗机构水污染物排放标准”后才可排入市政管线。因此，健全医疗污水防治长效机制以及完善的医疗污水处理作为社会生产的最终阶段，其行业的主要任务就是进行末端处理。从供需关系上看，作为“治理服务”的公益性行业，医疗污水处理行业与政府形成需求关系。
医疗污水处理属于一项保护环境工程，医疗污水处理可提高中国医疗卫生水平，预防疾病传染等，并树立环保医院形象。此外，医院污水处理同时也存在经济效益，医疗污水全面处理后产生的高质量水源成为一种可利用的资源，可作为医院内冷却水和锅炉用水或作为再生加工用水。医疗污水处理提供商的最终目标是经过医污水处理的水源可直接向附近河流排放，该情况下可大幅降低向公共下水道和处理机构的污水排放，节省政府资源及费用。另一方面，中国人均水资源占有量低于世界平均水平且水污染的情况较为严重。水污染加剧了水资源短缺的矛盾，对工农业生产和人民生活造成危害。因此从政策、经济等多方面都对医疗污水处理都存在驱动作用。
中国环境保护总局于2020年2月发布《关于进一步加大对医疗废水和医疗垃圾监管力度的紧急通知》，采取果断措施加强医疗废水和医疗垃圾的监管工作。随后又发布《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》，旨在进一步防止二次污染，切断传播途径。
2020年新冠疫情发生后，国家环境保护总局积极响应，于2020年2月发布《关于进一步加大对医疗废水和医疗垃圾监管力度的紧急通知》，采取果断措施加强医疗废水和医疗垃圾的监管工作，防止二次污染，切断传播途径。随后又发布《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》，要求各地医院采取杀菌灭毒措施避免二次污染，同时加强医院废水处理能力建设、加快医疗废物集中处置设施建设，建立医疗废物监督管理机制。
新型冠状病毒情况下，最新的医疗污水处理明确了污水处理的两条原则：一是加强污染源管理，严防污染扩散；二是消毒灭菌，控制病毒繁殖扩散，并对消毒剂的种类、投药技术、投药量等技术指标进行了详细规定。从新型冠状病毒情况下，最新的医疗污水处理相关法律中可以发现，技术方案愈加独立，并对其他排放标准以及技术规范提出更为严格的要求。
这主要有以下原因：一方面中国排放标准和技术规范已经形成完善的体系，已经完善了有效的标准规范。有效的参照当时实行的标准规范体系进行技术方案的编制；另一方面环保行业在医院污水处理和城镇污水处理设施严重不足的情况下，首次面对大规模病毒疫情爆发，倾向于使用更加严格的技术指标。
