水处理是指基于需要处理的水的水质，采用不同的水处理供需和化学品，使水质满足生产、生活和环境要求的全过程。按照应用领域，可以分为工业水处理与生活水处理。水处理方式主要有物理、化学和生物方法。
水处理化学方法是指使用化学药剂来消除及防止结垢、腐蚀和菌藻滋生及进行水质净化的处理技术。化学水处理技术是当前国内外公认的工业节水最普遍使用的有效手段。
水处理药剂广泛应用于电力、钢铁、化工、石油、轻工、纺织、印染、建筑、冶金、机械和城乡环保等行业。水处理剂是当前工业用水、污染治理与节水回用处理工程技术中应用最为广泛的产品，包括缓蚀阻垢剂、杀生剂、絮凝剂、净化剂、清洗剂、预膜剂等，主要用于去除水中悬浮固体和有毒物质，控制水垢、污泥的形成，减少对水接触材料的腐蚀，除臭杀菌、脱色、软化、稳定水质及海水淡化等。
我国水处理剂分为单剂和复配产品，单剂为有明确的分子式、结构式、可以用明确化学物命名的水处理剂；复配产品没有明确的分子式和化合物名称，而以其用途、性能特点命名的产品，由多个相互间不产生化学反应的单剂产品组成，满足不同水质、工艺要求。
单剂我们以阻垢剂为例介绍，阻垢剂是主要通过对水中金属离子的螯合、对微晶的吸附分散和晶格畸变等作用，阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的化学物质。在水处理中应用较多的为有机、高分子类阻垢剂，该类阻垢剂包含：①有机膦酸类如乙二胺四亚甲基膦酸（简称EDTMP）、羟基亚乙基二膦酸（简称HEDP）等；②聚合物，如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。
其中，HEDP 作为一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物，在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH 下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。HEDP 具有良好的化学稳定性，药剂用量小，并兼具缓蚀和阻垢效果的特点，药剂自身基本无毒，无公害污染。
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水处理药剂应用领域
水处理药剂的应用领域按照终端客户水处理对象的不同和方式的不同，一般可以分为工业水处理、市政/饮用水处理、污水/废水处理、海水淡化。
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工业用水在整个国家工业体系中担负着非常重要的角色。目前，我国工业用水量于2011年达到1461.8亿立方米的高位，近几年一直下滑，2017年下滑至1277亿立方米，2018年出现小幅回升至1285亿立方米。2018年工业用水占用水总量的21%，占城市水资源使用量的80%左右。
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其中，工业用水中冷却水用量居首位，一般在60%以上。工业节水是保护水资源的重要环节，节水首先要从工业用水入手冷却水成为首要目标，节约冷却水的主要方式就是采用循环冷却方式，并提高浓缩倍数。
工业用冷却水一般分为直流冷却水和循环冷却水。直流冷却水把用于冷却的水直接排放到江河湖泊，属于一次性使用。循环冷却水是把使用过的水通过冷却塔降温后再次用于冷却，整个水系统是处于一个不断循环的动态过程之中，属于多次使用。
敞开式循环水冷却系统的冷却水在循环过程中会与空气接触，水量会发生变化，水中的各种矿物质和高子含量会不断浓缩增加，需对系统定量补水，并排出定量的浓缩水。封闭式循环冷却水系统采用封闭式冷却设备，水在管中流动，不直接暴露在空气中，回水的热量被其它换热介质取走达到降温的作用，循环水冷却系统要解决管线和设备的结聚、腐蚀和微生物问题。
工业锅炉用水也是工业用水的重要部分。工业锅炉用水的水源一般为自来水和地下水,使用未经处理的水容易对锅炉造成结垢、腐蚀和汽水共腾等危害。结垢直接影响传热和汽水正常循环，形成垢下腐蚀，浪费燃料，缩短锅炉寿命，严重时引发胀管、变形或爆管事故。工业循环水处理使用的药剂主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、清洗剂预膜剂等。
市政/饮用水处理：为了确保公众卫生安全、减少或消除水源性疾病的出现，在生产合格生活用水的过程中必须添加合适的水处理化学品使出厂的水质达到国家标准。重点需要处理的环节有:藻类控制、絮凝过程、软化过程、腐铁控制、杀菌消毒等。市政饮用水处理沙及到的水处理药剂一般有:杀菌灭藻剂、絮凝剂、缓蚀剂等。
污水/废水处理：污水经过深度处理后可以除去污水中的悬浮物、有机物、溶解盐类。深度处理后的污水水质较好，可以直接投入工业生产使用中。污水处理中设计的水处理药剂一般有絮凝剂、污泥脱水剂、消泡剂、螯合剂和脱色剂等。
海水淡化：海水淡化发展始于20世纪60年代，经过几十年的发展，海水淡化的技术以及相对成熟。目前蒸馏法和膜法以成为主流技术。膜法主要采用膜的选择透过性进行水盐分离达到海水淡化的目的，主要包括反渗透法（RO）和电渗透法（ED）。对于膜法而言，海水淡化过程中，由于海水温度、PH、离子浓度的变化，海水中的钙镁离子可能生成碳酸盐、硫酸盐等沉淀，因此需要加入阻垢缓蚀剂、清洁剂、絮凝剂、阻垢分散剂等药剂，减少结构沉积对反渗透的影响。
中国水处理药剂行业发展阶段及特点
中国水处理剂的发展是随着现代水处理技术的引进而发展起来的，开发时间比发达国家晚约30 年，但发展速度很快，现已形成了自主研制、产业化的体系。中国水处理剂的发展历程可分为三个阶段：
1974-1989 年，即引进吸收和国产化阶段，目标是建立中国水处理剂研究及制造体系;
1990-2000 年，是创新研发及产业化阶段，目标是建立起中国具有自主知识产权的水处理剂及技术体系。
2001年以后为产业化阶段，至今，中国已有水处理产品100种以上。各种水处理剂从产量到质量已基本满足国内需求，且部分产品出口。从技术上讲，有些产品的生产技术和性能已处于国际领先水平。
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我国水处理药剂行业发展特点如下：
技术水平和应用服务经验日益提高与丰富。已能满足国内各水处理市场的需求。水处理剂的技术包括水处理剂的制造技术和水处理剂应用技术，前者属于化工技术，后者属为水处理技术。水处理剂的制造技术，包括有机磷制造、聚合物制造和杀菌剂制造三大部分。有机磷以HEDP为代表，聚合物以聚丙烯酸共聚物和聚丙烯酰胺为代表。杀菌剂以异噻唑啉酮为代表都已完成了万吨级生产技术的开发。从工艺、设备、质量控制、环保等方面都保证了产品的稳定生产。并在节能、节材等成本控制上取得突破。在水处理剂应用技术即水处理技术方面，通过30年的不断探索实践，已造就了一批经验丰富，有理论功底的技术专家队伍。
水处理剂类别品种齐全：水处理剂有十四大类，每一大类中都有7-8个产品，而每个产品又有7-8个牌号。所以我国现已可生产100来个产品，800来个牌号。以有机磷类为例，我国已可生产HEDP、EDTMP、ATMP、HPA、POCA、PAPEMA，同时还可生产晶体产品、高浓度产品。而每种产品中又根据需要改变共聚物单体组分、分子量、产品浓度，形成100来个牌号。国外有的水处理剂产品，国内基本都已生产。
我国水处理化学品在国际上的地位已经举足轻重。据《中国水处理剂行业的现状和发展》数据，2010年全球水处理剂销售市场为104亿美元，同比我国为20.2亿美元，占世界总量的19.4%左右，某些主力产品如有机磷、聚丙烯酰胺，其产量已占据在世界首位，并且大量出口，具有良好的国际竞争力。
市场空间有多少
随着全球水资源短缺问题日益严重以及人们对环境的关注度逐步提升，全球对水处理药剂需求持续增加。根据BBC Research的数据，2015年到2018年全球水处理药剂市场规模为268.5亿美元、284.9亿美元和324.5亿美元，增长率分别为6.1%、13.9%，预计到2023年将达到465.6亿美元，复合增长率为6.2%。
其中2018年的全球工业/生产水处理的药剂市场规模为116.75亿美元，预计到2018年到2023年复合增长率为6.8%，2023年市场规模达到162.3亿美元。根据BCC Research的预测，2018年到2023年工业/生产水处理中电力、油气、造纸、冶金、化工及其他行业的水处理药剂市场规模复合增长率分别为6.9%、6.7%、6.8%、6.8%、6.7%、6.8%，预计2023年分别达到39.75亿美元、32.40亿美元、28.45亿美元、23.30亿美元、19.60亿美元、18.80亿美元。
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欧洲和美洲等西方市场一直是水处理市场的重心，但近年来欧美市场规模增速开始放缓。同时，亚洲和非洲等新兴市场因城市的扩张和快速的工业化水处理药剂市场需求快速增长。根据TechSci Research 的数据，2017年美国占全球水处理药剂市场份额的19.58%，亚太地区占比31.27%，北美的市场份额为30.66%，欧洲占比为25.21%。