2020中國醫療污水處理行業概覽
醫療污水定義
醫療污水來源及成分較為復雜，其含有病原性微生物、有毒、有害的物理化學污染物和放射性污染等，并具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征。
醫療污水主要是從醫院（綜合醫院、專業病院及其它類型醫院）的診療室、化驗室、病房、洗衣房、X片照相室和手術室等向自然環境或城市管道排放的污水。
與生活污水、工業污水相比，醫療污水對環境的影響更為嚴重。如果含有病原微生物的醫療污水，不經消毒、滅活等無害化處理，而直接排入城市下水道，往往會造成水、土壤的污染。因此，醫療污水排放情況更為復雜。正常情況下，醫療污水可按以下三種方式進行分類：
1 醫院各部門的功能、設施和人員組成情況不同，醫療污水主要來自于診療室、化驗室、病房、X光照像室、手術室等不同部門科室產生的重金屬廢水、含油廢水、洗印廢水、放射性廢水等。此外，不同性質醫院產生的污水也較為不同，例如傳染病醫院的污水情況更為復雜；
2 醫院各部門工作人員、病情患者等不同部門科室所產生的生活污水。根據數據統計，中國各醫院平均每張病床每天可產生0.8噸生活污水；
3 制藥污水大致可分為三類：
①生物合成制品，用微生物發酵生產的各種抗生素等藥物，廢水主要含有生物合成代謝產物，菌絲體殘留營養物質及有機溶劑等；
②化學合成制品，用化學合成方法生產的藥物和制藥中間體，廢水中含有種類繁多的化學物質。
醫療污水處理體系
醫療污水處理體系作為整個醫療污水處理體系的核心部分，其主要包括醫療污水的收集預處理、二級防護處理、三級微反應器處理和消毒等部分。
常規的醫療污水處理在集中處理前，要通過專門的管道進行醫療污水集中收集，過程采取封閉模式，并經過醫院內部的嚴格的殺菌消毒處理與其他廢物進行分類并排入醫療污水處理系統；
醫療污水處理二級防護通常采取全過程控制，為防止醫院污水輸送過程中的污染，對醫院內生活污水與病區污水進行就地處理再排入城市污水中。醫療污水處理二級防護主要包括醫療污水的預處理、物化或生化處理和消毒等部分；
經過三級醫療污水處理“微反應器工藝”（首先通過膜處理，將處理后的醫療污水依次通過孔徑為0.1-1.0μm的陶瓷膜和300-500Da的納濾膜，并通過調節處理，將膜處理后的醫療廢水引入調節池內，調節pH至3.5-4.0），直到醫療污水達標排放。最后將醫療污水排入城市污水處理廠，并在城市污水處理廠根據不同標準以及不同類型消毒設施處理下，直到符合國家排放標準才能進行排放。
醫療污水處理二級防護作為整個醫療污水處理體系的核心部分，采取全過程控制。醫療污水處理二級防護包括醫療污水的預處理、物化或生化處理和消毒等部分。
預處理
將醫療污水置入消毒池內，加入消毒劑進行消毒處理2-3h。消毒劑的用量為8-15g。消毒池的溫度控制在15-40℃，pH控制在5-9；
物化處理
物化處理是在微生物無法分解的有害沉淀，將絮凝劑、混凝劑等化學藥劑加入污水，將有害物轉移至污泥，通過處理污泥達到目的
生化處理
生化處理采用的是好氧處理（有氧部分）和厭氧處理（無氧部分）相結合，即水解酸化和深度氧化達到處理醫療污水的目的。有氧和無氧兩個過程可以實現有效殺菌，并經過24小時的沉淀處理以及加藥消毒（活性氧消毒粉），監測COD、BOD等相關指標。
厭氧處理
將消毒后的醫療廢水引入分解池內，加入微生物，利用厭氧發酵法處理16-20h。分解池的溫度控制在15-40℃，pH控制6-9，溶解氧0.2-0.5mg/L，MLVSS在3-6g/L。
好氧處理
將厭氧發酵法后的醫療廢水引入曝氣池內，利用曝氣手段使空氣與醫療廢水充分接觸，曝氣處理40-48h，曝氣池的溫度控制在15-40℃，pH控制7-8，溶解氧5-7mg/L，MLVSS在3-6g/L；
消毒處理
醫院污水處理過程中排出的污水平均每張病床計每天為0.7-0.8噸，污水中含有病原體70-80%，因此最后一步必須進行消毒處理。醫院污水處理主要是殺滅病原體，消毒方法有加熱消毒、化學藥劑消毒、γ射線消毒等：
①加熱消毒的熱源通常為蒸汽、電能、生物能、太陽能或者用焚燒法處理；
②化學藥劑消毒可用漂白粉、石灰、氨水、液氯或苛性鈉等。用漂白粉或液氯時，有效氯用量為污水量的2.5%；
③γ射線消毒可用60鈷作輻射源，輻射劑量為20-30萬倫琴，此方法對污泥消毒不產生臭氣，并可改善污泥的脫水和沉降性，費用較高。
醫療污水處理工藝
目前，中國醫療污水處理工藝以物理處理技術、微生物處理技術、化學處理技術為主，其中化學處理技術較為普遍。
01//物理處理技術
沉淀過濾法
沉淀過濾法是醫療廢水物理處理的主流技術，其原理是利用醫療廢水中懸浮污水的密度和污染物不同，按照重力沉浮的原理，把醫療污水中的懸浮物分離出來。過濾法的過濾介質有鋼條、篩網、砂布、塑料、微孔管等。常用的過濾設備有格柵、柵 網、微濾機、砂濾機、真空濾機、壓濾機等；
離心分離方法
離心分離方法是將含有懸浮污染物質的污水高速旋轉，懸浮顆粒和污水受到的離心力大小不同而被分離。根據離心力產生的方式，設備可分為由水流本身旋轉產生離心力的旋流分離器，由設備旋轉同時也帶動液體旋轉產生離心力的離心分離機。旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。但由于離心分離機具有體積小、單位容積處理能力高的優點，因此廣泛用于軋鋼污水處理及高濁度河水的預處理。
02//微生物技術
生物接觸氧化法
生物接觸法是介于生物濾池和活性污泥法之間的生物膜法。在接觸生物氧化池內設有填料，在填料表面附著著以生物膜形式存在的微生物，利用生物膜和充分供應的氧氣對廢水中的有機物進行氧化分解，最終達到凈化水質的效果。該種方法具有高效節能、占地小、運行方便等特點；
膜生物反應器處理
膜生物反應器處理屬于較常見的方法，其主要是把生物處理單元和膜分離單元結合起來的一種新型的水處理技術，此技術用膜組件來代替傳統的二沉池，能夠實現固體和液體的有效分離，防止出現污泥膨脹、水質不穩定的情況。膜生物反應器處理辦法具有水處理效率高、防止二次污染、密封性強、占地少、成效快的特點，是目前醫療廢水處理采用的主流技術。
03//化學消毒法
醫療污水以化學消毒為主，其主要包含氯化消毒、氧化劑消毒、輻射消毒、生物濾池消毒，氯化消毒、氧化消毒是目前較為普遍的化學消毒技術。
氯化消毒法
①液氯作為一種普遍的消毒劑，廣泛應用在各個領域。其特點是工業液氯來源廣泛且加氯消毒的一次性設備投資和運行費用較低，消毒效果比較穩定，設計經驗成熟；
②二氧化氯發生器無論是在安裝還是使用方面都具有很多優越性，二氧化氯必然成為醫院醫療污水處理的有效產品之一。醫療污水使用二氧化氯進行消毒可以有效除去失活病毒、隱孢子蟲等，且二氧化氯消毒不受PH值影響，不形成氯仿等有機鹵代物；
③次氯酸鈉處理醫療污水有兩種處理方式：一種是采用投加漂白粉對醫療污水進行處理。該方法費用低、簡便易行，適合于患者人數相對較少、廢水成分相對簡單且產生量較少的農村鄉鎮醫院；另一種是根據污水中污染物的種類、數量實現自動計量投配消毒藥劑，使處理效果比較穩定。此種方法適合于地市級以上患者人數較多、廢水產生量較大、成分比較復雜的綜合性醫院的污水處理。
氧化劑消毒法
臭氧屬于高效消毒劑，具有刺激性氣味。臭氧能夠有效降解有機物，破壞分解細菌的細胞，最終殺死細胞。經過臭氧處理后，除菌率高達99.985%-99.998%，亞硝酸鹽類去除率為79.5%，色度的去除率為77%。臭氧殺菌徹底且不受外界環境影響。但臭氧消毒也存在一定局限性，臭氧化學性質不穩定，容易在水中分解，且臭氧消毒設備昂貴。
輻射消毒法
輻射消毒是利用電離輻射殺滅致病微生物的能力對一次性醫療用品進行消毒。紫外線消毒用于醫療廢水處理的原理：利用紫外線光子的能量破壞水中的各種病毒和細菌的遺傳物質DNA，破壞其DNA結構，達到消滅病菌的目的。該種醫療廢水處理方法的優點是費用低、投資小、時間短。
生物濾池法
醫療廢水主要來自手術室、病房、洗衣房等，其主要的污染物為病毒、微生物及其有機污染物。醫院可采用生物濾池污水處理方法，生物濾池具有生物降解反應和過濾雙重功能、生物活性高、量大、抗沖擊能力強的特點。
醫療污水處理構建物
中國醫療污水處理構建物分別由以下部分組成：格柵井、調節池、沉淀池、接觸池、污泥儲池部分，上述部分可有效保證醫療污水處理系統高效運行。醫療污水處理系統根據目標，選擇不同處理結構：
格柵井
格柵井位于提升井的上方，由于醫療污水中含有大量較大的懸浮物和漂浮物，格柵的可截留并去除上述物質，對水泵和后續處理單元起保護作用。此外，格柵井內設置1臺機械格柵和1臺提籃格柵，機械格柵和提籃格柵具有耐腐蝕，機械格柵自動從污水中清理柵渣，保證污水除渣的效果。
調節池
調節池與其他處理單元合建在一起，負責調節醫療污水水質水量。調節池在調節池的邊角處設有檢查孔，可定期對調節池進行維護。此外，調節池中設有潛水攪拌機，定期攪拌可防止懸浮顆粒沉淀。
絮凝沉淀池
沉淀池用于去除污水中的懸浮污染物，減少了懸浮物對消毒劑的干擾，節省消毒劑的用量，并為余氯在線自動監測提供良好的環境。其采用地埋式鋼筋混凝土結構，與其他處理單元合建在一起。
消毒接觸池
沉淀池出水進入消毒接觸池，接觸池可保證污水與消毒劑保持一定的接觸停留時間，保證消毒劑有效地殺死水中細菌，出水排放至市政管網。此外，接觸池內設置導流墻，避免短流，在接觸池的出口設置余氯自動監測設備，及時調節消毒劑的投加量。
污泥儲池
收集并儲存絮凝沉淀池產生的污泥，定期向池內加入石灰對污泥進行消毒，污泥脫水后，濾液回流至調節池。污泥儲池的邊角處設有檢查孔，可定期對調節池進行維護。此外，污泥儲池中設有潛水攪拌機，便于加藥消毒時進行攪拌。
醫療污水處理構建物需要經歷三個流程，分別是物理處理階段、生物處理階段以及微反處理階段。三個階段可有效保證醫療污水處理效率。
01 一級處理階段（物理處理）
管網收集的醫療污水進入污水處理廠后，經粗格柵攔截掉污水中較大懸浮物和漂浮物，再通過進水泵將水體提升，并經細格柵攔截去除污水中細小懸浮物。隨后，污水進入沉砂池進行砂水分離；
02 二級處理階段（生物處理）
活性污泥法是利用水體微生物的新陳代謝作用處理污水中有機物和氮、磷等物質。目前主要采用“缺氧-好氧法”、“厭氧-缺氧-好氧法”、“氧化溝法”等工藝。運用生物處理后，大部分有機物被生物降解，并與未降解的污染物一起以污泥的形式存在于水中進行固液分離。分離后的污水經消毒處理達標后排放；
03 污泥處理階段（微反處理）
從二沉池中排出的污泥進入污泥泵站，一部分回流到生化處理段，維持生化處理段污泥濃度，保證生化反應正常進行。其他作為剩余污泥排至貯泥池進行污泥濃縮脫水，形成泥餅和柵渣、沉砂一起裝車外運。
產業分析
目前，中國的醫療污水處理行業歸屬于水污染治理環保行業下的細分行業領域，醫療污水處理行業上游以設備原材料供應商為主，中游以醫療污水處理整體解決方案提供商為主，其下游以各級政府環衛部門、各類醫療機構等有污染防治需求的部門為主。目前，中國各大醫院存在“高污染,低治理”現狀。隨著醫療污水問題日趨嚴重、醫療環保政策的利好以及中國經濟的快速發展，各級醫療機構對環保投入的增加將會直接促進醫療污水處理行業的快速發展。
醫療污水處理上游行業主要以污水治理設備原材料供應商為主，其中環保材料廠商指專門生產環境污染防治、環境修復的各類基礎材料、土工合成材料廠商等。污水治理設備原材料供應商包含的專用設備有：污水治理設備、鼓風機、泵、管件、閥門、鋼材等通用設備材料制造商。膜材料、污水治理儀表儀器等專用設備材料制造商等。
目前，中國上游原材料設備品種齊全，具有生產配套能力，但核心產品的技術水平和可靠性與發達國家相比仍有一定差距，部分關鍵設備需要從國外進口。此外，上游行業的市場競爭較為充分，短期內不存在市場壟斷、行業限制等特殊因素。產業鏈從上游至下游呈現金字塔形，上游包括了大量的設備、機械、材料、藥劑類型(2,500種以上)，因此，上游行業競爭相對充分、產品替代性較強污水處理，市場高度分割，不存在對上游少數廠家嚴重依賴的情況。此外，上游對中游產品所需原材料的供應相對充足，中游可通過向上游行業采購設備所需原材料，生產制造符合下游客戶方案要求的醫療污水處理環保設備。
醫療污水處理行業屬于環保行業的細分行業，產業鏈中游主要以醫療污水處理提供商為主。醫療污水提供商通常采取“醫療污水處理設施一體化”或“醫療污水處理土建化”來為下游醫療機構提供服務。此外，醫療污水處理項目的初期設計、工程承包、設備采購及安裝等階段，多采取招投標、詢價等方式，導致中游行業競爭狀況較為激烈。總體而言，由于中國各地區經濟發展水平參差不齊，各地區醫療污水處理相關服務的市場化程度各異，整個醫療污水處理行業的市場化程度依然不高。中國水污染治理行業綜合利潤率近五年一直保持在10%~12%，較其他環保行業而言，利潤率較低。從產業特點、科技含量和服務的復雜程度來衡量，合理的行業利潤率區間在：城市污水處理利潤率為15%~35%；工業污水處理利潤率為8%~12%；醫療污水處理利潤率為15%~35%；污水污泥資源化利用利潤率為20%~50%。
醫療污水處理行業作為城鎮基礎服務的組成部分，因此醫療污水處理行業兼具公益性、區域壟斷性等特點。隨著市場機制的引入，大量醫療污水處理項目通過政府與企業簽訂特許經營權協議。目前，中國醫療污水處理行業主要采用EP和EPC的經營模式，此模式下一般通過投標獲取項目并提供專業服務。此外，隨著環保投資需求持續增加和投資規模的增大，更多社會資本參與環境治理項目的投資建設，行業市場化程度隨之提高，醫療污水處理行業在專業承包和總承包模式的基礎上，出現BT、BOT等多種具有融資性質的創新經營模式。
醫療污水處理行業下游以各級政府環衛部門、各類醫療機構等有污染防治需求的部門為主。目前，50%的醫療機構將醫療污水排入當地城市的下水道系統，有40%的醫療機構將產生的污水排放到污水處理公司，2%的醫療機構將產生的污水排放到其他公司，借助其他公司進行污水處理，8%的醫療機構將產生的污水直接排放到江流、湖泊等周邊環境中。整體而言，中國各地區的醫療污水處理率存在差異，尤其是地區偏遠的一些衛生院，社區衛生中心等，其污水處理率甚至為零。此外，中國60%的醫院并沒有對具有嚴重危害性的醫療廢水進行合理處置，忽略了廢水中病毒傳染可能導致的水污染惡性事件。同時，中國對于醫療機構污水管理的綜合評價方式不夠科學，整改措施不能客觀地依據醫療機構的實質情況進行。
競爭格局分析
中國醫療污水處理可以細分為環保行業中的污水處理細分子行業，且醫療污水處理只占污水處理企業的20%的營業收入。因此，分析醫療污水處理行業市場競爭格局必須從污水處理行業的市場競爭格局出發。
通過對相關數據進行分析，目前，中國污水處理企業大都為中小型民營企業為主，企業規模普遍較小，市場集中度較低，能夠提供成套醫療污水處理設備及系統解決方案的企業較少。但少數企業憑借技術優勢，在某些細分市場形成了一定的市場競爭優勢。除中國企業外，歐美企業憑借強大的技術、資金支持，占據高端醫療污水處理設備市場，是中國污水處理行業的重要組成部分。目前，跨國水務巨頭、國有上市企業、民營企業構成中國醫療污水處理行業主要的市場化競爭主體。
跨國水務集團
國際環保企業隨著改革政策的頒布以及多元化投資主體進入污水處理行業，國際水務巨頭包括威立雅水務集團、蘇伊士環境集團、泰晤士水務、柏林水務集團等企業通過直接投資、控 股、參股等多種方式大規模進入中國污水處理市場。在大型項目中，跨國水務集團由于資本實力雄厚及技術先進，具有較強的競爭優勢。但在中小型項目中，由于管理成本相對較高，競爭優勢不明顯。
國有上市企業
國有企業隨著改革政策制度的陸續頒布，國有企業采用改制、并購等方式進入污水處理行業，業務規模迅速擴張。大型國有上市企業如北控水務、首創股份、興蓉投資、創業環保等通過并購等方式迅速擴大業務規模。
民營企業
民營企業隨著市場化進程的加快，中國鼓勵和引導資本進入市政公用事業領域，以桑德集團、國禎環保、鵬鷂環保為代表的民營企業逐步走向專業化，在細分市場上占據一定市場份額。隨著中國環保產業的快速發展，污水處理產業市場化服務需求將逐步突出，行業將呈現資源整合與跨區域發展的趨勢，全行業將由區域性競爭過渡到國際性的競爭。
中國污水處理行業提供商凈利率下降，行業市場化趨勢愈加明顯，市場競爭也在迅速加劇，未來污水處理企業需要進一步采取降低利潤率的方式獲得項目。
根據對中國2020年前已上市的25家主營業務均為供水、污水處理、水處理設備制造的污水處理企業進行數據分析，25家企業2019年度的總營業收入為1034.7億元，約占2019年度水污染治理行業總收入的30.1%，總凈利潤為187.4億元。城投控股、北控水務、重慶水務、碧水源、綠城水務、興蓉環境、首創股份和云南水務，8家企業凈利潤占到25家上市環保企業凈利潤的85.2%。25家企業營業收入的平均增長率為25.4%。中國水業、重慶水務、云南水務、江南水務4家企業的凈利率在30%~35%，武漢控股、碧水源、興蓉環境3家企業的凈利率在25%~30%，城投控股、北控水務、創業環保、綠城水務和環能科技5家企業的利潤率在15%~20%，其余13家企業的利潤率均低于15%，其中首創股份、國禎環保、國中水務等企業的凈利率均低于本行業平均水平。
結合該行業上市企業凈利率情況分析，25家企業凈利潤平均增長率為19.9%，平均凈利率為16.4%。2019年污水處理行業提供商凈利率下降說明污水處理行業市場化趨勢愈加明顯，同時，市場競爭也在迅速加劇，未來污水處理企業需要進一步采取降低利潤率的方式來獲得項目。
市場規模
由于醫療污水處理行業呈“碎片化”分布，市場集中度較低。因此，醫療污水處理行業目前缺少具體營業收入等相關數據，本文根據醫療污水提供商平均每套醫療污水處理設備的價格以及中國目前配備該設備的醫療機構數進行估算，并按中國污水處理的平均增速6%作為核定增長速率，對中國醫療污水處理市場規模進行評估。目前，根據數據調查分析，中等規模大小二級醫院平均醫療污水處理為100立方以內， 醫療污水處理設備平均需要50-70萬。大型三甲醫院平均為800-1,000立方，醫療污 水處理設備按5,000元/方作為計算，價格為400-500萬。
截至2015年，中國有污水處理設施的醫院4,935家，按5%的三級醫院、95%除三級外的醫院數據以及6%的市場增速進行估算（按設備營收計），由2015年的28.5億元人民幣增長至2019年的35.9億元人民幣，年均復合增長率6.1%。醫療污水處理行業穩定增長的原因：隨著中國環保產業的快速發展，醫療污水處理產業市場化服務需求將逐步突出行業將呈現資源整合與跨區域發展的趨勢，在規模效應的推動下，未來行業的集中度將逐步提高。預計未來五年中國醫療污水處理市場規模會保持穩定增長態勢，到 2024年將突破148億元人民幣，年均復合增長率達到6.2%。
政策環境
中國醫療污水處理同時存在經濟效益，醫療污水全面處理后的水源成為一種可利用的資源，此外，作為“治理服務”的公益性行業，醫療污水處理行業與政府形成需求關系。
中國醫院污水處理目前遵循的標準是《醫療機構水污染物排放標準》，醫療污水必須經嚴格的生化反應、加氯消毒，達到“醫療機構水污染物排放標準”后才可排入市政管線。因此，健全醫療污水防治長效機制以及完善的醫療污水處理作為社會生產的最終階段，其行業的主要任務就是進行末端處理。從供需關系上看，作為“治理服務”的公益性行業，醫療污水處理行業與政府形成需求關系。
醫療污水處理屬于一項保護環境工程，醫療污水處理可提高中國醫療衛生水平， 預防疾病傳染等，并樹立環保醫院形象。此外，醫院污水處理同時也存在經濟效益，醫療污水全面處理后產生的高質量水源成為一種可利用的資源，可作為醫院內冷卻水和鍋爐用水或作為再生加工用水。醫療污水處理提供商的最終目標是經過醫污水處理的水源可直接向附近河流排放，該情況下可大幅降低向公共下水道和處理機構的污水排放，節省政府資源及費用。另一方面，中國人均水資源占有量低于世界平均水平且水污染的情況較為嚴重。水污染加劇了水資源短缺的矛盾，對工農業生產和人民生活造成危害。因此從政策、經濟等多方面都對醫療污水處理都存在驅動作用。
中國環境保護總局于2020年2月發布《關于進一步加大對醫療廢水和醫療垃圾監管力度的緊急通知》，采取果斷措施加強醫療廢水和醫療垃圾的監管工作。隨后又發布《關于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫療污水和城鎮污水監管工作的通知》，旨在進一步防止二次污染，切斷傳播途徑。
2020年新冠疫情發生后，國家環境保護總局積極響應，于2020年2月發布《關于進一步加大對醫療廢水和醫療垃圾監管力度的緊急通知》，采取果斷措施加強醫療廢水和醫療垃圾的監管工作，防止二次污染，切斷傳播途徑。隨后又發布《關于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫療污水和城鎮污水監管工作的通知》，要求各地醫院采取殺菌滅毒措施避免二次污染，同時加強醫院廢水處理能力建設、加快醫療廢物集中處置設施建設，建立醫療廢物監督管理機制。
新型冠狀病毒情況下，最新的醫療污水處理明確了污水處理的兩條原則：一是加強污染源管理，嚴防污染擴散；二是消毒滅菌，控制病毒繁殖擴散，并對消毒劑的種類、投藥技術、投藥量等技術指標進行了詳細規定。從新型冠狀病毒情況下，最新的醫療污水處理相關法律中可以發現，技術方案愈加獨立，并對其他排放標準以及技術規范 提出更為嚴格的要求。
這主要有以下原因：一方面中國排放標準和技術規范已經形成完善的體系，已經完善了有效的標準規范。有效的參照當時實行的標準規范體系進行技術方案的編制；另一方面環保行業在醫院污水處理和城鎮污水處理設施嚴重不足的情況下，首次面對大規模病毒疫情爆發，傾向于使用更加嚴格的技術指標。
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