一、臭氧行業發展概況和市場前景

　　1、國際臭氧行業發展概況

　　1840 年德國科學家舒貝因將電解和火花放電試驗過程中產生的一種異味氣體確定為O3，命名為臭氧，臭氧的特性和功能開始進入科學研究領域，在發現其廣譜滅菌效果后，逐漸進入了工業化生產應用階段。

　　1902 年，世界第一座采用臭氧處理工藝的大型水廠在德國帕德博恩建立，目前臭氧工藝在歐美日等發達國家已得到廣泛應用，凈化后的自來水可供直接飲用；1937 年，世界上第一座使用臭氧處理的商業游泳池在美國啟用，目前臭氧已成為奧運水中競賽項目指定的水質消毒方式；上世紀六七十年代美國開始利用臭氧技術處理生活污水，1975 年，全美有超過1,000 套臭氧裝置被安裝在污水處理廠，近年來發達國家陸續建立了大規模的臭氧深度處理污水處理廠，例如，日本在缺水地區將污水用臭氧深度處理后作為中水使用；1982 年瓶裝水開始使用臭氧殺菌，目前礦泉水、純凈水廠家幾乎都裝備了臭氧設備。

　　1973 年成立的國際臭氧協會（IOA）成為臭氧研究和應用推廣的平臺。到二十世紀末，臭氧的工業應用已非常普遍，廣泛應用于飲用水處理、污水處理、紙漿漂白、中間體合成、紡織脫色、香料合成、廢舊輪胎處理、疾病治療、倉儲運輸等領域。例如：2002 年，WEDECO 提供的3 臺175kg/h 臭氧發生器在巴西VCP 紙廠用于紙漿漂白，該設備是目前世界上單機產量最大的臭氧發生器。2006年，BOC 公司開發的LoTOx 技術利用氧/臭氧混合氣進行煙氣脫硝目前已有應用實例，大西洋中部某石油精煉廠采用該技術進行NOX 脫除，美國俄亥俄州1 臺2.5萬千瓦燃煤鍋爐采用該技術進行工程示范，NOX 去除率可達85%～90%；美國加利福尼亞州，利用LoTOx 技術的熔鉛爐可去除80%的NOX。隨著臭氧技術的不斷進步，臭氧在新的應用領域將不斷得到突破。

　　目前以瑞士 Ozonia 和德國WEDECO 為代表的國際臭氧行業知名企業國際化發展擴張迅速，分別于1995 年和2002 年進入中國市場，加大了對包括中國在內的新興國家市場的開拓力度。

　　2、中國臭氧行業發展概況

　　我國臭氧技術起步較晚，上世紀70 年代中期，國內開始進行臭氧技術的研究開發；90 年代，隨著礦泉水、純凈水臭氧消毒技術的推廣應用，醫藥行業采用臭氧進行空氣殺菌處理，以及小型家用臭氧發生器的應用，促進了我國臭氧行業的發展。

　　2000 年后，我國工業用大型臭氧設備制造技術的研究取得大量成果，在臭氧放電管、熔斷器、中高頻電源等大型臭氧發生器制造的關鍵技術取得重大突破，相繼研制成功的3kg/h、10kg/h、20kg/h、50kg/h、80kg/h、100kg/h、120kg/h 等大型中頻臭氧發生器，將中國臭氧技術逐步提升到國際先進水平。

　　2010 年，《水處理用臭氧發生器CJ/T322-2010》的實施，使我國臭氧發生器標準與國際先進標準接軌，對我國臭氧行業整體技術水平的提升和市場的規范起到重要作用。

　　經過多年的發展，我國的臭氧系統設備制造技術水平和市場規模有了很大提高，并在市政給水、市政污水、工業廢水、煙氣脫硝、精細化工、泳池消毒、空間消毒、飲料食品等行業得到廣泛應用。隨著我國經濟快速發展和環境保護力度的加強，臭氧行業將迎來一個高速發展的時期。

　　但我國臭氧行業還需進一步完善和規范。首先，產品規格和性能指標需進一步提高，以滿足市場對大型、高性能臭氧設備的需求；其次，臭氧設備的集成度、系統配套水平和系統控制水平有待提高，應用技術研發需加大投入，拓展臭氧應用領域，尋求更大市場空間；最后，市場競爭有待進一步規范，避免中、小型臭氧發生器低端市場的惡性競爭局面，鼓勵臭氧設備制造企業積極參與國際高端市場的競爭。

　　3、中國臭氧行業發展前景

　　臭氧系統設備廣泛應用于自來水處理、廢水處理、煙氣脫硝、紙漿漂白、精細化工、食品及飲料殺菌等領域。尤其在市政給水深度處理、市政污水和中水處理、各類難降解工業廢水處理、煙氣脫硝處理等行業的大型環保治理工程中，臭氧系統設備是關鍵的工藝設備，是國家實現“十三五”節能環保目標的關鍵設備之一。

　　臭氧行業的未來發展與國家環境保護、節能減排的政策和執行力度密切相關。國家“十三五規劃綱要”提出培育服務主體，推廣節能環保產品，支持技術裝備和服務模式創新，完善政策機制，促進節能環保產業發展壯大。同時，提出要增強節能環保工程技術和設備制造能力，研發、示范、推廣一批節能環保先進技術裝備。相關規劃的出臺為主要應用于環保行業的臭氧設備制造創造了良好的發展環境。

　　2010-2015 年我國環境污染治理投資總額為7,612.19 億元、7,114.03 億元、8,253.46 億元、9,037.20 億元、9,575.50 億元和8,806.30 億元，預計至2020 年，我國GDP 總量將比2010 年翻一番，這必將會帶動與此相關的臭氧設備制造行業的發展。

我國環境污染治理投資總額

資料來源：公開資料整理

　　“十二五”期間，我國節能環保產業以 15%至20%的速度增長，十二五期間環保投資3.4 萬億元，比十一五期間增長了62%。據環保部規劃院測算，預計“十三五”期間環保投入將增加到每年2 萬億元左右，“十三五”期間社會環保總投資有望超過17 萬億元。大量的社會環保投資將帶動大型臭氧系統設備的市場需求。

　　受益于國民經濟的高速發展、產業結構升級加速、國家對環保問題的日益重視以及投入的不斷增大，臭氧設備制造行業正處于快速發展階段，其應用領域在不斷延伸和豐富，對國民經濟的直接貢獻將逐漸增大，將成為改善經濟運行質量、促進經濟增長的先進制造業，發展前景廣闊。此外，國際市場臭氧設備需求逐年增加，隨著我國臭氧設備制造技術逐漸達到并超越國際同類先進企業水平，依靠成本和服務優勢，我國臭氧設備制造企業的國際競爭力將進一步提升，國際市場占有率將不斷提高。

　　二、臭氧細分行業的發展概況和市場容量

　　1、臭氧設備在給水處理行業的發展概況和市場容量

　　（1）臭氧設備在我國給水處理行業發展背景

　　①生活飲用水水源污染嚴重，威脅人身健康
根據環保部《2015 年中國環境狀況公報》，我國地表水總體為輕度污染，Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類2地表水水質的斷面比例分別為26.7%和8.8%，62 個國控重點湖泊（水庫）中，Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類共有19 個。而在地下水環境質量的監測顯示，水質優良的監測點比例僅占9.1%，良好的監測點比例為25.0%，較好的監測點比例為4.6%，較差的監測點比例為42.5%，極差的監測點比例為18.8%。根據國土資源部公布的《2015 年中國國土資源公報》，地下水質為較差和極差的占比合計61.3%，相較2013 年的59.6%呈上升趨勢。

　　造成飲用水水源污染的主要原因是隨著我國經濟的高速發展，工業廢水、廢渣、化肥、農藥以及日化用品等逐步污染水源。當前水源中的污染物不僅包括細菌、藻類、寄生蟲、病毒等微生物，還出現了鉛、汞、鉻等重金屬和氰化物、氟化物、亞硝酸鹽等對人體健康有害的無機物，而且還有對生活飲用水安全影響最大的有機物，包括一些“三致”物質和造成人類生育能力下降及其后代生存能力減弱的內分泌干擾物。人們的健康生活正受到水污染的巨大困擾，成為社會可持續發展的重大障礙。近年來我國嚴重的水污染事件不斷發生，公眾已經認識到飲用水安全對自身健康的重要性，意識到飲用水深度處理的迫切性。

　　②現有自來水常規處理工藝的局限性

　　自來水生產技術主要分為預處理、常規處理和深度處理。目前，大多數自來水廠采用的絮凝—沉淀—過濾—氯消毒常規水處理工藝，在當前我國污染嚴重的現實情況下有很多局限性：A、對有機污染為主的微污染去除能力非常有限；B、難以去除異味；C、氯消毒難以殺滅“兩蟲”；D、加氯消毒副產物使水中毒物含量增加。我國95%以上的自來水廠還在采用常規處理工藝，在諸多情況下常規處理工藝已不能有效處理情況復雜的水質，必須進行工藝改造。

　　③國家對飲用水安全的日益重視和相應政策支持

　　2007 年8 月22 日，國務院通過《全國城市飲用水安全保障規劃》，提出到2020 年，全面改善設市城市和縣級城鎮的飲用水安全狀況，建立比較完善的飲用水安全保障體系，全面實現小康社會目標對飲用水安全的要求。

　　2006 年頒布的《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）屬強制性國家標準。新標準中的飲用水水質指標由原標準的35 項增至106 項，并要求全部指標最遲于2012 年7 月1 日實施。其中有機化合物指標由5 項增至53 項，無機化合物指標由10 項增至21 項，感官性狀和一般理化指標由15 項增加至20 項，微生物學指標由2 項增至6 項，增加了對“兩蟲”等易引起腹痛等腸道疾病，一般消毒方法很難全部殺死的微生物的檢測。

　　隨著水質標準的提高和水源水質的惡化，要完全去除水中的污染物，除強化常規處理外，還需增加臭氧預處理工藝和臭氧—活性炭深度處理工藝。目前，臭氧—活性炭工藝在我國新建的市政給水廠取得廣泛應用，是已被證明的實現新的生活飲用水標準的主流工藝。此外，我國的一些老水廠，其處理工藝及構筑物均參照建設年代的水質標準設計，已難以達到新的水質標準，需采用臭氧—活性炭深度處理工藝進行升級改造。

　　（2）臭氧在飲用水處理中的作用

　　臭氧在飲用水處理中主要功能為氧化分解有機物，降低 COD，臭氧將大分子有機物降解為小分子有機物，將小分子有機物降解為水與二氧化碳，再輔以其它方法，使有機物的去除更為經濟有效。新飲用水標準規定CODMn 應小于3mg/L，很多地區水源水中CODMn 約在5-6mg/L，常規工藝無法達到標準要求，臭氧工藝是降解COD 最有效的手段之一。臭氧還可以殺菌、消毒、除臭、除味、脫色，去除鐵、錳等金屬離子，一般情況下不產生副污染物。臭氧作為消毒劑，對一般細菌、大腸桿菌、病毒等特別有效，其殺菌能力比氯系列消毒劑要強幾十倍到數百倍，在足夠CT（臭氧濃度×反應時間）值條件下可以控制抗氯性的“兩蟲”。

　　目前飲用水處理中采用的消毒技術主要有液氯、二氧化氯、紫外線和臭氧，臭氧殺菌消毒效果最好且沒有二次污染。氯消毒技術采用最廣泛，但氯消毒會產生“三致”物質，并且難以殺滅抗氯性的“兩蟲”，單純的氯消毒已不能達到處理效果，需尋找氯消毒的替代技術。臭氧與紫外線設備投資費用高，并且不能維持管網持續的消毒能力，目前還沒有發現既有氯的持續消毒能力又有臭氧的強消毒能力的藥劑。氯與臭氧的組合應用成為一種很好的選擇，在水集中處理段采用臭氧降解有機物和消毒，提高殺菌消毒能力的同時又沒有二次污染，在供水線路上采用添加少量氯，減少氯使用量，降低副作用的同時保持了持續消毒能力。

　　（3）臭氧-生物活性炭工藝在飲用水深度處理中的優勢地位

　　①臭氧-生物活性炭工藝是目前飲用水深度處理最為成熟的工藝

　　臭氧-生物活性炭處理工藝在世界發達國家已得到廣泛運用，有悠久應用歷史、豐富實施技術數據和大量成功案例。歐洲的自來水廠在20 世紀初就開始采用臭氧工藝，目前法國、德國的水廠大多采用了臭氧深度處理工藝。20 世紀八十年代以來，由于美國環保局對出廠水和管網水的消毒作了更加嚴格的規定，迫使當時的美國水廠必須采用臭氧深度處理技術改造來達到供水要求。我國飲用水應用臭氧生物活性炭深度處理技術已有十幾年歷史。

　　臭氧-生物活性炭工藝是集活性炭物理吸附、臭氧化學氧化、生物降解及臭氧滅菌消毒等功效為一體的工藝。該工藝首先利用臭氧預氧化作用，在預臭氧接觸池內投加臭氧，主要作用是殺藻、改善絮凝效果和初步氧化分解水中的大分子有機物及其他還原性物質，降低生物活性炭濾池的有機負荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環，轉化成簡單的脂肪烴，改變其生化特性，避免了預氯化產生消毒副產品。在后臭氧接觸池內投加臭氧，主要作用是氧化有機物（將大分子有機物變為小分子有機物，以利后續生物活性炭吸附降解）、殺死細菌、病毒、病原體等，并為后續活性炭提供充足的氧源。活性炭能夠迅速地吸附水中的溶解性有機物，同時也能富集微生物，靠臭氧產生的充足氧源，炭床中的微生物就能以有機物為養料大量生長繁殖，使活性炭吸附的小分子有機物充分生物降解。

臭氧在飲用水處理工藝中的應用示意圖

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　　臭氧-生物活性炭工藝可以處理微污染水中的有機物、氨氮、色度、濁度、嗅味等，使有機物濃度降低至0.7mg/L~1.6mg/L，氨氮濃度低于檢測限值，對水中的無機還原性物質、色度、濁度、嗅味也有很好的去除效果，并且能有效降低出水的“三致”物質，解決膜技術無法去除的溶解性有機物和嗅味，有效去除藥物及個人護理品污染物。

　　②臭氧-生物活性炭與粉末炭—超濾膜兩種深度處理工藝對比

　　目前，我國的飲用水深度處理工藝主要有臭氧-生物活性炭工藝與剛剛出現的粉末炭+超濾膜深度處理工藝（膜技術）。膜技術是新興的高效分離、濃縮、提純、凈化技術，是采用高分子膜作介質，以附加能量作推動力，對雙組分或多組分溶液進行表面過濾分離的物理處理方法。粉末炭+超濾膜工藝在飲用水深度處理方面尚處于起步階段，其對進水水質要求較高，必須要經過各種嚴格的預處理和常規處理，避免頻繁的膜淤塞和污染等問題而提高運行成本。在CODMn 為6mg/L 左右、有嗅味、氨氮高的水質條件下，與臭氧-生物活性炭處理工藝特點對比如下：

臭氧-生物活性炭與粉末炭—超濾膜工藝特點對比

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　　另外，臭氧氧化和生物活性炭降解可有效去除有機物，膜處理會產生需進一步處理的濃縮液。

　　綜上，針對我國水源微污染水質的特點，臭氧-生物活性炭工藝具有應用經驗成熟、實施效果優秀、技術完善和經濟成本低的優點，是目前國內經濟有效的飲用水深度處理技術，發展空間巨大。

　　（4）臭氧設備在飲用水處理行業市場規模

　　2010-2015 年，我國生活用水量波動穩定，截至2015 年末，生活用水量已達790.50 億立方米。具體如下圖：

2010-2015年度生活用水總量

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　　2012 年7 月1 日起，我國所有城鎮水廠供水水質必須達到新飲用水標準規定的106 項指標。根據住建部調查統計，2015 年年末，城市供水綜合生產能力達到2.97 億立方米/日，比上年增長3.5%，其中，公共供水能力2.31 億立方米/日，比上年增長4.5%。2015 年，年供水總量560.5 億立方米，用水人口4.51 億人。全國給水深度處理研究會2014 年年會上，重點研討臭氧-生物炭工藝工程應用和運行管理、生物炭的再生利用經驗總結、存在的問題和應對措施、膜技術在凈水廠的工程應用總結等，并特別對臭氧-活性炭工藝，膜處理等技術的應用情況、存在問題及應對措施等做了深入探討，水質標準的提高將會使水處理工藝改進方面的投入增加。

　　另外，為滿足持續增長的生活用水需求，政府將新建自來水廠或擴大原來自來水廠規模以提升供水能力，同時大力建設和更新供水系統來滿足水質標準要求。

　　根據國家環保總局環境規劃院、國家信息中心《2008-2020 年中國環境經濟形勢分析與預測》，2020 年，我國生活用水量將達到949 億立方米，比2010 年（765.8億立方米）增加183 億立方米。未來自來水廠對能夠進行深度處理工藝的供水設備需求將持續增長。

　　2、臭氧設備在廢水處理行業的發展概況和市場容量

　　（1）臭氧設備在廢水處理行業的發展背景

　　①廢水排放總量大，污染嚴重

　　2015 年，全國廢水排放總量為735.32 億噸，比上年增加2.67%。污染物排放指標得到一定程度的控制，但總體污染物的排放規模較高，水資源污染形勢嚴峻。

2010-2015 年全國廢水和化學需氧量排放量

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　　②水資源短缺，工業用水量大

　　我國屬于水資源短缺國家，隨著工業化、城鎮化快速發展，用水總量快速增加，全國有三分之二的城市存在不同程度的缺水。未來一段時期，我國經濟社會持續快速發展，生活和工業用水的需求仍將會有一定幅度的增加，這同時伴隨著巨大的廢水排放，對水環境的污染和破壞日益嚴重，加劇水資源的短缺，廢水處理及再生利用的重要性越來越突出，日益成為經濟發展和水資源保護不可或缺的組成部分。

2010-2015年度工業用水總量（億立方米）

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　　③國家相應政策支持

　　2011 年，《國務院關于加強環境保護重點工作的意見》提出要繼續加強主要污染物總量減排，完善減排統計、監測和考核體系，鼓勵各地區實施污染物排放總量控制，對造紙、印染和化工行業實行化學需氧量總量控制，加強污水處理設施、污水再生利用設施和垃圾滲濾液處理設施建設，加大對重點流域水污染防治的投入力度，完善重點流域水污染防治專項資金管理辦法。污染物排放總量控制措施的實施，將促使各地政府加大監管力度，督促企業加快進行廢水處理設施的升級改造。

　　2015 年，《水污染防治行動計劃》（又稱“水十條”），提出加快城鎮污水處理設施建設與改造。現有城鎮污水處理設施，要因地制宜進行改造，2020 年底前達到相應排放標準或再生利用要求。敏感區域（重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區域）城鎮污水處理設施應于2017 年底前全面達到一級A 排放標準。建成區水體水質達不到地表水Ⅳ類標準的城市，新建城鎮污水處理設施要執行一級A排放標準。按照國家新型城鎮化規劃要求，到2020 年，全國所有縣城和重點鎮具備污水收集處理能力，縣城、城市污水處理率分別達到85%、95%左右。京津冀、長三角、珠三角等區域提前一年完成。

　　正在編制中的環保“十三五”規劃將以環境質量改善為核心，氣水土三大環境戰役將穩步推進。與“十二五”規劃相比，環保“十三五”規劃的目標實施將由單一目標即總量控制目標、減排目標變成雙目標即“環境質量改善”和“污染物總量控制”，其中“污染物總量控制”將是我國當前及未來一段時間內環境管理的重要抓手。圍繞污染物總量控制為核心的考核、監管、獎懲機制將隨之出臺，各級各地區政府與企業將面臨更為嚴格的污染物排放管理規定，臭氧設備的需求將得到進一步提升，這將對臭氧設備制造行業產生積極影響。

　　《“十三五”生態環境保護規劃》以提高環境質量為核心，實施最嚴格的環境保護制度，打好大氣、水、土壤污染防治三大戰役。《“十三五”生態環境保護規劃》的目標實施由單一目標即總量控制目標、減排目標變成多目標即“生態環境質量改善”、“污染物排放總量控制”和“生態保護修復”，其中“污染物排放總量控制”將是我國當前及未來一段時間內環境管理的重要抓手。圍繞污染物總量控制為核心的考核、監管、獎懲機制將隨之出臺，各級各地區政府與企業將面臨更為嚴格的污染物排放管理規定，臭氧設備的需求將得到進一步提升，這將對臭氧設備制造行業產生積極影響。

　　（2）臭氧在廢水深度處理中的作用

　　臭氧在廢水處理中的應用十分廣泛，在市政污水及回用、印染、石化、造紙、制藥、礦業及化工等行業的廢水處理和再生水利用中發揮了重要作用。臭氧可以實現其他工藝難以做到的脫色和除臭功能，并同時氧化難降解有機物，促進污泥沉淀，減少污泥產量，提高廢水的可生化性，在各種難降解的有機廢水處理中發揮了難以替代的作用。

　　廢水處理分為三級：一級處理是預處理，以機械方法為主，通過格柵、沉淀或氣浮，去除污水中的懸浮物和部分有機物；二級處理最常用的是生物處理法，它能大幅度地去除廢水中呈膠體和溶解狀態的有機物；三級處理又稱深度處理，能夠進一步去除二級處理未能去除的污染物，如磷、氮和生物難以降解的有機污染物、無機污染物、病原體等，實現二級處理無法實現的脫色、除臭目標，達到改善水質和國家有關排放標準要求，還可以實現廢水的回收和再利用。廢水深度處理技術一般包括臭氧氧化、活性炭吸附、膜分離等技術。

　　因為臭氧的強氧化性、強殺菌消毒能力和難以替代的脫色除臭功能，很多情況下廢水深度處理需要采用臭氧技術實現更好的處理效果。廢水深度處理中，臭氧可用來去除COD、BOD，并破壞有害的化學物，臭氧及其產生的活潑•OH 自由基使污水中發色基團的不飽和鍵斷裂生成小分子的酸和醛，生成了低分子量的有機物，從而使水體色度顯著降低，可以將存在于廢水中的金屬離子氧化為不溶于水的化合物沉淀下來，有助于絮凝，改善沉淀效果，能有效地控制有機微生物，使循環水中的COD 和AOX（可吸收有機鹵化物）的數量都被控制在很低的水平，從而得到優良的水質。

臭氧在污水處理中的應用示意圖

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　　氧在市政污水處理中的應用優勢

　　臭氧對降低污水中的COD 含量，提升水質標準，實現一級A 類排放標準和中水回用有特殊功能。在市政污水處理中，臭氧已經被大量應用，在再生水處理領域，“臭氧+MBR”技術工藝組合作為最有效的技術之一被越來越多采用。

　　污水廠中用臭氧工藝進行處理具有以下優點：氧化能力強，反應速度快，提高了處理效率；不產生二次污染；不生成污泥，無需后處理；原料為空氣或者氧氣，能源為電力，都容易獲取；臭氧的產生量能及時根據負荷的變化而調節。

　　我國當前污染源繁多，很多污水處理廠的污水來源來自于工業排放廢水，污水處理難度加大，傳統的二級處理方式不能滿足排放標準，新建和改造污水廠都需采用三級處理和深度處理技術，臭氧工藝在其中發揮重要作用。

　　②臭氧在處理難降解有機工業廢水中的優勢

　　在工業廢水處理中，臭氧被越來越廣泛的采用，尤其在難降解有機工業廢水處理中優勢明顯。

臭氧在處理難降解有機工業廢水中的優勢

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　　臭氧氧化法在廢水處理中除了用于以上范圍外，還可用于處理炸藥廢水、表面活性劑廢水、毛紡廢水，以及含有硝基酚廢水、氨基酚廢水、氨基蒽醌廢水、磺基水楊酸廢水等多種廢水。

　　（3）臭氧設備在廢水處理行業的市場容量

　　根據《2008-2020 年中國環境經濟形勢分析與預測》，在處理水平正常提高的情況下，我國“十三五”時期的廢水治理投入（含治理投資和運行費用）將達到13,922 億元，其中用于工業和城鎮生活污水的治理投資將達到4,590 億元。

　　①臭氧設備在我國市政污水處理及回用行業市場規模

　　目前，我國的工業化進程正在不斷推進，城市化、工業化將持續快速發展，根據“十三五規劃綱要”，我國城鎮化率將由“十二五”期末的55%進一步加以提升，使市政生活污水的排放總量提升到更高水平。據中國水網和全國環境統計公報統計顯示，我國生活污水排放量由1998 年的195 億噸增長至2014 年的510億噸，復合增長率為6.19%。生活污水排放量占全國污水排放總量的比重亦由2000年的53.21%上升至2014 年的71.25%，未來隨著我國人口數量的不斷增加、城市化進程的繼續推進和人民生活水平的提高，生活污水排放量將繼續增長，成為新增污水排放量的主要來源。

　　2015 年后，縣城新增污水處理規模的需求仍然較大，全國已建成投入運營的污水處理廠中，按照一級A 設計的數量和規模僅分別占20.7%和15.4%，比例過低，將來提標改造將迎來較大需求。而我國現階段污水處理標準與美國等發達國家相比，仍然比較寬松。隨著環保相關法律完善，法規標準的提高，對污水處理的需求會進一步大幅度提高。環保部部長陳吉寧指出，“十三五”時期環境保護要以提高環境質量為核心。環境質量是根本目標，污染減排是重要手段。我國一些主要污染物排放量仍高達2000 萬噸左右，只有再減少30%-50%，環境質量才會明顯改善。目前，“臭氧+MBR”技術工藝是實現市政污水達標排放最為成熟的技術之一，臭氧系統設備是利用上述工藝進行市政污水處理的關鍵設備，未來大量需要改造的污水廠和新建污水廠若要實現達標排放，則大都需要采用深度處理技術，這將為臭氧系統設備供應商帶來巨大市場空間。

　　另外，《中共中央、國務院關于推進價格機制改革的若干意見》明確要求到2020 年，市場決定價格機制基本完善，合理提高污水收費標準，要求城鎮污水處理收費標準不應低于污水處理和污泥處理處置成本。價格機制改革的完善，將帶來巨大的行業投資規模，使包括臭氧設備在內的水處理行業在“十三五”期間迎來快速成長期。

　　隨著水資源短缺問題的日益突出，國家把提高污水處理及回用率作為實施“節能減排”的重要硬性指標，使城市污水處理開始從推進達標排放向推進“低排放”以及污水處理回用轉變，推動了我國市政污水處理行業向污水處理回用的更高發展階段逐步邁進。鑒于“臭氧+MBR”技術是實現污水處理回用的最為成熟的技術之一，“臭氧+MBR”技術組合在中水回用市場也發揮著巨大作用。

　　②臭氧設備在工業廢水處理與回用行業市場容量

　　我國工業化快速發展的同時，每年有大量工業廢水排放。“十三五規劃綱要”提出國內生產總值要至少保持年均增長6.5%，同時要控制主要污染物排放總量，要在繼續實施化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放總量控制基礎上，增加重點行業揮發性有機物排放量等作為約束性指標，實施區域性、流域性、行業性差別化總量控制指標。工業廢水排放總量會保持繼續增長，工業廢水排放標準和工業廢水達標率要求不斷提升，預計工業水處理市場容量將以超過國民經濟增長率的速度增長，臭氧設備在工業水處理市場的需求會隨之持續增長。

2010-2014 年我國工業企業廢水排放量

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　　2010-2014 年工業企業廢水排放情況如上圖所示，從我國工業水處理發展的現狀來看，當前擁有的45 個工業行業都有水處理的需求。“十三五”規劃綱要實施循環發展引領計劃，推行企業循環式生產、產業循環式組合、園區循環式改造，減少單位產出物質消耗。強化約束性指標管理，實行能源和水資源消耗、建設用地等總量和強度雙控行動。不同工業企業對水處理的要求不同，化工廢水、制藥廢水、染料與印染廢水、煉油廢水、焦化廢水、垃圾滲透液等，廢水排放量大、污染嚴重、處理難度高。近年來我國污染治理力度加大，排放標準提高，在該領域采用臭氧高級氧化工藝處理廢水有顯著的效果，市場前景廣闊；廢水回用方面，目前我國工業用水重復利用率水平遠遜于發達國家水平，隨著我國工業廢水回用率的提高，臭氧氧化技術作為實現廢水回用的有效手段之一，存在較大的潛在市場。

　　3、臭氧設備在煙氣脫硝行業的發展概況和市場容量

　　（1）臭氧設備在煙氣脫硝行業的發展背景

　　①大氣污染嚴重，氮氧化物排放量持續增長

　　我國在“十一五”期間實施了二氧化硫減排戰略，煙塵和二氧化硫污染惡化的趨勢得到了有效遏制。但總體上大氣污染物濃度仍處于較高水平，特別是氮氧化物排放量持續增長，使我國酸雨從硫酸型向硝酸型轉變。控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的排放。氮氧化物活性高、氧化性強，能促進酸雨的形成，對動物的呼吸系統危害較大，若不嚴格控制，今后一段時期我國城市光化學煙霧、酸雨污染和灰霾天氣將呈迅速惡化之勢。2009年全國氮氧化物排放總量達到1,692.7 萬噸，2010 年達到2,273.6 萬噸，2011 年氮氧化物排放總量2,404.3 萬噸，2012 年氮氧化物排放總量2,337.8 萬噸，2013 年氮氧化物排放總量2,227.3 萬噸，2014 年達到2,078 萬噸。控制氮氧化物排放量已成為“十三五”期間環保工作的重點。

　　②國家對空氣質量的重視和相應政策支持

　　2010 年5 月11 日，國務院辦公廳轉發了環保部等部委的《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量的指導意見》，該意見要求加強氮氧化物污染減排，建立氮氧化物排放總量控制制度，明確了脫硝設施安裝政策。新建、擴建、改建火電廠應根據排放標準和建設項目環境影響報告書批復要求建設煙氣脫硝設施，重點區域內的火電廠應在“十二五”期間全部安裝脫硝設施，其他區域的應預留煙氣脫硝設施空間，重點開展鋼鐵、石化、化工等行業氮氧化物污染防治。

　　2011 年7 月29 日，環保部和國家質檢總局聯合發布了新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》，新標準將自2012 年1 月1 日起實施，新標準將燃煤鍋爐的氮氧化物排放濃度限值統一確定為100mg/m3，其中新建機組從2012 年起執行，現有機組從2014 年7 月起執行。

　　《火電廠氮氧化物防治技術政策》（環發[2010]10 號）鼓勵開發新技術，鼓勵具有自主知識產權的煙氣脫硝技術、脫硫脫硝協同控制技術以及氮氧化物資源化利用技術的研發和應用。

　　2011 年8 月31 日，國務院印發了《“十二五”節能減排綜合性工作方案》，確定了“十二五”期間全國各省（區、市）化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放總量控制目標及各地區的分擔量，比較“十一五”期間增加氨氮和氮氧化物兩項控制目標，提出“將污染物總量控制作為環評前置條件”、“實施脫硝電價”等50 條政策措施。方案的出臺正式將氮氧化物納入總量控制指標，方案要求2015 年氮氧化物排放總量控制在2,046.2 萬噸，比2010 年的2,273.6 萬噸下降10%。

　　《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》（國函[2012]146 號）提出到2015年，重點區域氮氧化物排放量下降13%，環境空氣質量有所改善，二氧化氮年均濃度下降7%；大力推進火電行業氮氧化物控制，加快燃煤機組低氮燃燒技術改造及脫硝設施建設，單機容量20 萬千瓦及以上、投運年限20 年的現役燃煤機組全部配套脫硝設施，脫硝效率達到85%以上，綜合脫硝效率達到70%以上。

　　2013 年9 月國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》中提出“全面整治燃煤小鍋爐，加快重點行業脫硫、脫硝、除塵改造工程建設。綜合整治城市揚塵和餐飲油煙污染。大力發展循環經濟，培育壯大節能環保產業，促進重大環保技術裝備、產品的創新開發與產業化應用。”

　　2014 年5 月15 日，國務院辦公廳發布的《2014-2015 年節能減排低碳發展行動方案》提出“2014-2015 年，單位GDP 能耗、化學需氧量、二氧化硫、氨氮、氮氧化物排放量分別逐年下降3.9%、2%、2%、2%、5%以上，單位GDP 二氧化碳排放量兩年分別下降4%、3.5%以上。”。

　　2014 年9 月12 日，國家發展改革委、環境保護部、國家能源局發布的《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014—2020 年）》（發改能源[2014]2093 號）提出：“東部地區（遼寧、北京、天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、海南等11 省市）新建燃煤發電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值（即在基準氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50 毫克/立方米），中部地區（黑龍江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8 省）新建機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值，鼓勵西部地區新建機組接近或達到燃氣輪機組排放限值。”即實行煙氣污染物的超低排放。

　　2015 年8 月18 日，財政部和環境保護部聯合發布的《關于加強大氣污染防治專項資金管理提高使用績效的通知》提出“資金安排向重點治理任務傾斜。大氣污染治理任務重、資金需求量大，各地應按照輕重緩急安排專項資金，優先保障國家確定的重點治理任務，同時因地制宜保障好省級政府確定的重點工作。”2015 年8 月29 日第二次修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》規定“國家鼓勵和支持大氣污染防治科學技術研究，開展對大氣污染來源及其變化趨勢的分析，推廣先進適用的大氣污染防治技術和裝備，促進科技成果轉化，發揮科學技術在大氣污染防治中的支撐作用。”

　　（2）臭氧氧化技術在煙氣脫硝中的應用

　　①臭氧氧化脫硝技術簡介

　　臭氧氧化煙氣脫硝技術在國外已是成熟的工程應用技術，已進入工業化應用階段，在國內應用剛剛起步。臭氧脫硝主要是利用臭氧的強氧化性將不可溶的低價態氮氧化物氧化為可溶的高價態氮氧化物，然后在洗滌塔內將氮氧化物吸收，達到脫除的目的，BOC 公司的LoTOx 技術即采用此原理進行煙氣脫硝。而BELCO公司則將BOC 公司的LoTOx 技術與自己研發的EDV 濕法洗滌系統結合，形成一體化的脫硫脫硝系統，在石油石化行業用于石油精煉廠中加熱器、鍋爐等的廢氣治理。該一體化的脫硫脫硝系統，在不同的NOX 等污染物濃度和比例下，可以同時高效率脫除煙氣中的NOx、二氧化硫和顆粒物等污染物。同時，LoTOx 技術還不影響其他污染物控制技術。目前該技術在四川石化煉化一體化工程250 萬噸/年重油催化裂化裝置中已獲得應用，由公司提供臭氧系統設備集成，是臭氧氧化脫硝工藝在國內石油煉化廢氣處理同時脫硫脫硝的第一例應用。隨著該技術的推廣，在國內的熱電、焦化、玻璃等行業，已有眾多的成功運行業績，其效果得到了證。

臭氧在煙氣脫硝工藝中的應用示意圖

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　　隨著我國環保標準要求的提高，一些傳統的煙氣脫硝工藝難以滿足嚴格的減排要求，臭氧氧化脫硝技術成為較好選擇。采用臭氧高級氧化技術不僅對氮氧化物具有良好的脫除效果，而且對煙氣中的其他有害污染物，比如重金屬汞也有一定的去除能力。

　　②煙氣脫硝技術對比

　　煙氣脫硝技術一般是指對燃燒排放的尾氣進行脫硝處理，即后端脫硝，主要有選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）和氧化脫硝等技術。

　　與后端脫硝對應的是前端脫硝，是指在燃燒過程中控制氮氧化物產生的各種低氮燃燒技術。氧化脫硝技術主要是指利用氧化劑進一步氧化氮氧化物，并在后級通過其他工藝吸收氮氧化物的脫硝技術。氧化劑可采用臭氧、雙氧水等，一般采用臭氧。

常用的后端脫硝技術對比

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　　從上表看出選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝效率不高，在一些場合不能滿足新修訂的煙氣排放標準；氧化脫硝技術脫硝效率高，但之前我國沒有掌握先進
的臭氧技術和氧化脫硝技術，在實踐中應用的案例不多；選擇性催化還原法（SCR）脫硝效率相對較好，但催化劑使用以及后續更換需要進口，價格昂貴，運行還有不穩定因素和一定的安全隱患。根據MARAMA32007 評估數據報告，在保證NOX脫除率為80%~95%的情況下，LoTOx 運行費用為1,700~1,950 美元/噸NOX，SCR的運行費用2,364~2,458 美元/噸NOX。新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準將氮氧化物的排放濃度限值大幅降低，各種脫硝技術的技術水平都需要提升，既要提高脫硝效率以符合新發布的煙氣排放標準，又需要符合投資少、經濟高效的原則。

　　實踐證明，臭氧氧化脫硝技術能夠滿足新的煙氣排放標準，大型臭氧設備的國產化大大降低了初始投資。電能是臭氧氧化脫硝運行的主要消耗，火電廠采用臭氧氧化脫硝優勢明顯，如果使用內部核算電價，運行成本可進一步降低。目前，臭氧氧化脫硝技術已在國內多個熱電廠應用，取得了優良的脫硝效果，也將逐步成為火電廠脫硝技術之一。在石油石化等行業，氮氧化物排放濃度高且不穩定，臭氧氧化脫硝技術成為最好的選擇方式之一。隨著我國臭氧技術水平的提高，大型國產臭氧設備在實踐中應用案例的增多，國家發改委脫硝電價補償政策及地方政府超低排放改造補貼政策的出臺，臭氧氧化脫硝技術將在我國大氣污染防治中發揮重要的作用。

　　（3）臭氧設備在煙氣脫硝行業的市場容量

　　2011 年9 月，環保部新聞發言人陶德田就新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》表示，據測算，實施新標準在大幅削減污染物排放的同時，還將帶動相關的環保技術和產業市場的發展，形成脫硝、脫硫和除塵等環保治理和設備制造行業約2,600 億元的市場規模。

　　近年來，大氣污染治理的市場熱點集中于火電廠脫硝、脫硫和除塵領域。由于受國家重視發展較早，政策要求嚴格，電價補貼、價格稅費等機制相對完善，火電廠脫硫脫硝除塵治理市場已相對成熟。據E20 研究院預估，截至2014 年底，已投運的火電廠脫硝機組裝機容量達60%以上，火電廠脫硝機組安裝市場仍處于快速發展期，按照存量機組脫硝設施成本150-200 元/KW、新建機組脫硝設施120-150 元/KW（不含空氣改造、引風機改造）測算，則2016 年初脫硝市場規模保守計算可達到850 億元。

　　整體氧化脫硝裝置是高效廢氣處理集成系統，需要大規格的臭氧系統設備。

　　①石油石化行業的煙氣脫硝市場

　　氧化脫硝技術在石化行業已成熟應用并取得良好效果。石油石化行業的煙氣脫硝需求巨大，單套設備合同標的高，公司設備已在各石化企業得到應用。截至2015 年8 月，我國共計有200 多套催化裂化裝置，將需要大規模的臭氧設備。

　　②火電廠煙氣脫硝市場

　　氮氧化物減排是“十三五”大氣污染治理重點，截至2015 年6 月，全國二氧化硫排放總量接近兩千萬噸、氮氧化物兩千多萬噸，要實現環境質量根本好轉，二氧化硫、氮氧化物總量至少要下降到百萬噸級水平，我國將在“十三五”實施更加嚴格的二氧化硫和氮氧化物排放控制標準，火電廠原有及新建機組均需進行嚴格的脫硝處理。

　　2014 年，我國發電設備總容量達13.6 億千瓦。其中，火電裝機達9.16 億千瓦，占比約為67%，依然是我國電力產能的主力軍。目前，氧化脫硝技術在火電廠煙氣脫硝中已開始應用。可以預見，臭氧氧化脫硝技術以其明顯的優勢，將逐步成為火電廠采用的主要煙氣脫硝技術之一。按照《火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2011）》要求的2012 年1 月1 日、2014 年7 月1 日、2015 年1 月1日分三步走的方案，隨著“十三五”更為嚴格的脫硝處理規則的實施，未來幾年我國將迎來火電廠脫硝項目的建設高峰期，這將為臭氧系統設備制造行業帶來巨大的市場機會。

　　另外，未來新增電廠對煙氣脫硝裝置也存在巨大的需求。根據我國能源結構情況，未來火電裝機容量將持續增長，根據《電力工業“十二五”規劃研究報告》，“十三五”期間全國煤電規劃開工規模2.6 億千瓦，投產規模2.5 億千瓦，2020 年我國煤電裝機預計達到11.6 億千瓦。未來10 年火電廠每年新增5,000 萬千瓦的裝機容量，這將持續帶來對臭氧設備的需求。

　　③其他行業煙氣脫硝市場

　　水泥、鋼鐵、化工、玻璃等行業的窯爐排放的煙氣也需要進行脫硝處理，《國家環境保護“十二五”規劃》要求加快其他行業脫硫脫硝步伐，加強水泥、石油石化、煤化工等行業二氧化硫和氮氧化物治理，新建水泥生產線要安裝效率不低于60%的脫硝設施，“十三五”規劃則將施行更為嚴格的煙氣脫硝處理規定，更為嚴格的開展燃煤鍋爐煙氣治理，新建燃煤鍋爐要安裝符合國家脫硫脫硝處理規定的脫硫脫硝設施。臭氧氧化脫硫脫硝技術在這些行業已有應用業績，隨著我國環保標準的進一步提高，煙氣脫硝市場持續增長，臭氧設備需求也必將持續增長。

　　4、臭氧設備在精細化工行業的應用和市場容量

　　在精細化工行業，臭氧代替高錳酸鉀等氧化劑，不但使產品質量提高，減少環境污染，還降低了生產成本。臭氧容易打斷烯烴類有機物的碳鏈結合鍵，使其部分氧化后組合成新的氧化物。在醫藥中間體、化工中間體、天然香料等精細化工產品的合成工藝中，臭氧是一種重要的生產原材料。

　　我國精細化工產品包含約 25 個門類，近3 萬個品種的產品，應用于國民經濟的各個領域。精細化工產品的生產過程可分為原料預處理、化學反應、產品分離和提純三個階段，生產工藝復雜多樣，化學反應環節多、生產步驟多。根據國家統計局的資料顯示，近年來我國化學原料及化學制品工業總產值一直保持較快速度增長，其中精細化學品占化學原料及化學制品的比重一直處于上升趨勢。2011年全球精細化學品的市場規模約為1.6 萬億美元，世界生產重心已經向中國發生明顯轉移，中國在全球精細化工的市場份額由2005 年的11%上升至2011 年的18%，我國精細化工產業已經超過日本成為世界第三大精細化工生產大國。精細化工在我國行業統計中體現為專用化學品，Wind 數據顯示：2003 年到2014 年，我國化學原料及制品業務收入由8,858 億元增長到8.28 萬億元，業務規模擴大超過9 倍；而同期專用化學品的營業收入從1,345 億元增長到1.94 萬億元，業務規模擴大超過14 倍。從公司近年在該領域實現的銷售來看，該領域對臭氧設備需求穩定。

　　5、臭氧設備在其他行業的應用和市場容量

　　臭氧在空氣消毒、瓶（桶）裝水消毒、泳池消毒、食品、灌裝等消毒領域很早就得到了廣泛應用，衛生部《消毒技術規范》把臭氧定義為一種廣譜殺菌劑，可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素。臭氧在消毒領域的應用技術成熟，該領域對臭氧設備需求穩定。

　　紙漿漂白將是臭氧設備的另一個巨大市場，臭氧能有效地脫除有機發色基團，提高紙漿白度，并能避免有機氯化物污染，成為全無氯漂白工藝中的重要工藝。

　　目前，臭氧漂白在發達國家已經實現了工業化，國內正處于起步階段，中日合資企業江蘇王子制紙有限公司引進國外臭氧發生器及其構件用于紙漿漂白，該訂單總額大約為10 億日元。臭氧技術國產化水平日益提高已完全能夠滿足紙漿漂白的需求，我國作為一個造紙大國對大型臭氧系統設備的需求巨大。

　　臭氧在食品保鮮、包裝覆膜、醫療等其他領域也有應用，并且隨著臭氧技術的不斷提高，臭氧系統設備生產規模的不斷擴大，其應用領域將會越來越寬廣，對臭氧設備的需求將保持增長。