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污水處理行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型怎么做?

2025-07-25 工業(yè)環(huán)保網(wǎng) 閱讀量:106
核心提示:污水處理行業(yè)是關(guān)乎環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和水污染治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其對氣候變化的影響也不容忽略。據(jù)統(tǒng)計(jì),污水處理行業(yè)的碳排放占全球總量的2%左右,且呈現(xiàn)逐年上升趨勢。面對“雙碳”目標(biāo),如何在保障水質(zhì)達(dá)標(biāo)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳減排,成為污水處理行業(yè)亟須破解的難題。 當(dāng)前我國污水處理行業(yè)正從單一的污染治理向減污降碳協(xié)同的綠

      污水處理行業(yè)是關(guān)乎環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和水污染治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其對氣候變化的影響也不容忽略。據(jù)統(tǒng)計(jì),污水處理行業(yè)的碳排放占全球總量的2%左右,且呈現(xiàn)逐年上升趨勢。面對“雙碳”目標(biāo),如何在保障水質(zhì)達(dá)標(biāo)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳減排,成為污水處理行業(yè)亟須破解的難題。

      當(dāng)前我國污水處理行業(yè)正從單一的污染治理向減污降碳協(xié)同的綠色方向轉(zhuǎn)型。近年來,我國已出臺(tái)多項(xiàng)政策推動(dòng)污水處理行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。2021年,生態(tài)環(huán)境部等七部門聯(lián)合印發(fā)《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》,明確提出要“推進(jìn)污水處理廠節(jié)能降耗,優(yōu)化工藝流程,提高處理效率”。2023年,《關(guān)于推進(jìn)污水處理減污降碳協(xié)同增效的實(shí)施意見》進(jìn)一步要求“加快制定協(xié)同降碳績效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”,將減污與降碳目標(biāo)深度綁定。

      過去污水處理廠為追求更高的出水標(biāo)準(zhǔn),往往通過增加曝氣量、投加化學(xué)藥劑等方式提升處理效率,導(dǎo)致能耗與碳排放增加。比如執(zhí)行一級A標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠單位電耗強(qiáng)度比一級B標(biāo)準(zhǔn)高1.5倍,間接碳排放占比超過50%。當(dāng)前政策應(yīng)轉(zhuǎn)向呼吁行業(yè)兼顧環(huán)境效益與氣候責(zé)任,探索采用低碳工藝與實(shí)現(xiàn)資源化利用之道,從而打破過去傳統(tǒng)的污水處理模式。

      開展減污降碳協(xié)同增效的探索

      在政策引領(lǐng)下,一些地方開展了以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)污水處理行業(yè)減污降碳協(xié)同增效的探索。

      一是工業(yè)廢水與市政污水協(xié)同處理。比如青島水務(wù)集團(tuán)聯(lián)合青島啤酒公司首創(chuàng)“啤酒熱凝固物資源化利用+啤酒廢水與市政污水低碳協(xié)同處理”模式。啤酒廢水中的高濃度有機(jī)物經(jīng)分離后替代傳統(tǒng)碳源,用于市政污水反硝化脫氮。項(xiàng)目實(shí)施后累計(jì)節(jié)約成本超6200萬元,減少碳排放超4萬噸CO2e。這一模式實(shí)現(xiàn)了“以廢治廢”,重塑了釀酒行業(yè)的污染治理路徑,為跨行業(yè)協(xié)同減碳提供了可復(fù)制的樣板。

      二是探索工藝優(yōu)化與能源替代的低碳技術(shù)。北京某污水處理廠通過優(yōu)化曝氣系統(tǒng)、引入變頻控制技術(shù),能耗降低20%;污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電,年減排5000噸CO2e。河北某污水處理廠通過優(yōu)化生物處理工藝、設(shè)備節(jié)能改造和運(yùn)行光伏發(fā)電項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)噸水電耗降低4.88%,年碳減排超兩萬噸CO2e。江蘇某污水資源概念廠采用厭氧消化、水源熱泵等技術(shù)回收熱能,實(shí)現(xiàn)日發(fā)電量超1萬度,基本實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)能源自給。

      三是資源回收與碳中和模式融合。廣州某污水處理廠試點(diǎn)實(shí)施污泥生物炭化與碳匯交易項(xiàng)目,探索污泥制炭后用于土壤改良與生態(tài)修復(fù),年碳減排量約8000噸CO2e,并納入地方碳交易機(jī)制。項(xiàng)目形成了“污水處理—資源回收—碳交易”的閉環(huán),引入了“碳資產(chǎn)”理念,推動(dòng)污水處理行業(yè)邁入碳金融時(shí)代。

      存在的挑戰(zhàn)與瓶頸

      盡管實(shí)踐探索有所突破,但當(dāng)前污水處理行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型仍然存在挑戰(zhàn)與瓶頸。

      一是標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全,碳核算規(guī)范亟待完善。當(dāng)前污水處理行業(yè)在碳排放核算方面存在系統(tǒng)邊界不清、數(shù)據(jù)獲取困難、本地化排放因子缺失等問題。不同區(qū)域采用的核算口徑不一,導(dǎo)致排放數(shù)據(jù)不具可比性,制約了減排績效評估和碳交易機(jī)制建設(shè)。例如,目前行業(yè)多依賴國外數(shù)據(jù)源(如IPCC默認(rèn)因子)估算碳排放,缺乏反映我國水質(zhì)、水量、氣候差異的參數(shù)集。

      二是低碳技術(shù)成熟度不高,應(yīng)用路徑受限。盡管厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥等技術(shù)具備顯著減碳潛力,但普遍面臨建設(shè)成本高、運(yùn)行穩(wěn)定性差、對進(jìn)水條件依賴強(qiáng)等問題。例如厭氧氨氧化對溫度、碳氮比和毒性物質(zhì)敏感,限制了其在中小型污水處理廠的應(yīng)用。此外,許多技術(shù)仍處于中試或示范階段,缺乏成熟的商業(yè)化推廣路徑。

      三是運(yùn)行管理存在短板,系統(tǒng)協(xié)同能力不足。部分污水處理廠仍存在進(jìn)水負(fù)荷不穩(wěn)定、雨污混流、管網(wǎng)滲漏等問題,導(dǎo)致碳源濃度低、系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷高,進(jìn)一步加大了能耗與碳排放量。運(yùn)營管理模式相對傳統(tǒng),智慧水務(wù)建設(shè)滯后,缺乏對能耗、水質(zhì)與碳排放實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)調(diào)控的能力,無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度。

      相關(guān)建議

      筆者認(rèn)為,未來污水處理行業(yè)有望通過“四步走”實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。

      一是完善政策與標(biāo)準(zhǔn)體系。制定全生命周期評價(jià)的污水處理碳排放核算指南,明確本地化參數(shù)。制定污泥能源化利用標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)形成“厭氧消化+熱電聯(lián)產(chǎn)”“干化焚燒+建材利用”等模式。

      二是推廣低碳技術(shù)與工藝。重點(diǎn)突破厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥、AnMBR(厭氧膜生物反應(yīng)器)等核心技術(shù),降低曝氣與碳源依賴。推廣“光伏+污水廠”、污水源熱泵等能源自給模式,提升可再生能源占比。

      三是優(yōu)化運(yùn)營與智慧管理。將大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)應(yīng)用于精準(zhǔn)曝氣、加藥策略,構(gòu)建智慧水務(wù)平臺(tái),實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)、能耗與碳排放。推進(jìn)管網(wǎng)提質(zhì)增效,減少滲漏與雨污混流,提高進(jìn)水碳源濃度。

     四是創(chuàng)新機(jī)制與多方協(xié)同。設(shè)立綠色金融專項(xiàng),對低碳改造項(xiàng)目提供低息貸款與稅收優(yōu)惠。鼓勵(lì)“廠—網(wǎng)—河”一體化管理,推動(dòng)區(qū)域資源循環(huán)利用。持續(xù)打造“污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠”。

      作者單位: 生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院。本文系碳達(dá)峰碳中和科技創(chuàng)新專項(xiàng)(BE2022861)的研究成果。


      文章轉(zhuǎn)載自 來源:中國環(huán)境報(bào) 作者:張偉 高月明 王建童 ,如有侵權(quán),可聯(lián)系我們刪除

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