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          加快構建污水處理全過程減污降碳技術體系

          更新時間:2024-04-02 15:20 來源:中國環境報 作者: 何連生 張海亞 閱讀:15054 網友評論0

          谷騰環保網訊污水處理行業是全球十大溫室氣體排放行業之一,其碳排放量占全球碳排放總量的2%—3%,且仍呈逐年增長的趨勢,因此開展污水處理行業減污降碳協同增效是實現我國“雙碳”目標的必經之路。2022年6月,生態環境部等多部門印發的《減污降碳協同增效實施方案》首次對污水處理廠減污降碳提出相關要求。

          為深入貫徹習近平生態文明思想,落實全國生態環境保護大會要求,國家發展改革委、住房城鄉建設部、生態環境部三部委于近日聯合印發的《關于推進污水處理減污降碳協同增效的實施意見》(以下簡稱《實施意見》)也對污水處理減污降碳協同增效做了進一步明確部署。

          堅持源頭降碳,緊抓節水增效的“牛鼻子”

          生態環境部部長黃潤秋在2022年六五環境日國家主場活動上作主旨發言中指出,降碳可以從源頭上減少污染物排放。因此,秉承“節水即治污、節水即降碳”的理念,緊抓節水增效的“牛鼻子”,才能切實發揮好源頭降碳對污水處理過程碳減排的牽引作用。

          節水增效對于工業園區而言,主要通過工業園區用水系統集成優化,節約水資源利用,減少生產生活用水量和污水排放量;通過工業企業廢水分質再生利用等方式,推動工業企業和園區廢水循環利用,實現串聯用水、分質用水、一水多用和梯級利用,最大程度地實現源頭節水減排。此外,《實施意見》還對規范工業園區排水管理提出了新的要求,指出對于污染物不能被城鎮污水處理廠有效處理或可能影響污水處理廠出水穩定達標的廢水,嚴格限制進入市政污水收集處理系統。2019年印發的《城鎮污水處理提質增效三年行動方案(2019-2021年)》就提出將經評估認定為污染物不能被污水處理廠有效處理或可能影響污水處理廠出水穩定達標的納管企業限期退出。生態環境部《關于進一步規范城鎮(園區)污水處理環境管理的通知》(環辦便函〔2020〕290號)中也有類似的指示。因此,此條意見的提出旨在進一步強化工業廢水與生活污水分類收集、分質處理,并以此加快推進工業污水集中處理設施建設。

          節水增效對于城鎮污水處理廠而言主要是提升污水收集效能,通過開展建成區老舊管網的診斷修復、加快消除城鎮污水收集管網空白區,實現城市污水管網全覆蓋,有序推進雨污分流改造。這些方面的提出主要是解決部分地區污水處理收集設施建設長期以來存在的“重廠輕網”留下的后遺癥。雖然污水處理廠建成了,由于管網運行質態不佳,大量的地下水、雨水等進入污水收集管網,導致污水處理廠存在進水濃度不高、清水進清水出等現象,因此,建設和完善污水收集管網對城鎮污水處理廠節水增效意義重大。另外,《實施意見》還對污水收集管網建設及改造不到位的地區提出了新的管控要求。當區域污水處理廠出現進水生化需氧量濃度低于100毫克/升的情況時,將從嚴批核準該區域新增污水處理能力的要求,并推行“一廠一策”整治方案,體現了廠網聯動的相關要求。

          強化過程減碳,創新降耗增效新路徑

          污水處理過程的碳排放包括直接碳排放和間接碳排放兩個方面。在減少處理過程中溫室氣體排放方面,《實施意見》對這兩個方面都提出了新的要求。間接碳排放是由于設備運行引起的能源和電力消耗帶來的異位碳排放,約占污水處理廠碳排放總量的50%-70%左右,因此開展相關設備(電機、風機、水泵、照明器具)的優化選型,建設智慧水務管理系統,開展全過程智能調控與優化,實現精準曝氣與回流控制以減少污水處理過程的間接碳排放量。同時,通過研發應用先進的低碳污泥處理工藝如污泥深度脫水、高效干化、熱解等也可降低污泥處理過程的間接碳排放量。這些都是實現污水處理行業碳減排的必經之路。

          污水處理行業的直接碳排放,也即逸散性溫室氣體排放,主要包括污水管網輸送過程的CH4排放、好氧生物處理過程中CO2排放、厭氧及污泥處理過程中CH4的排放以及脫氮過程中N2O 的排放?!秾嵤┮庖姟诽岢鲋С忠婪ㄒ酪帉⑸嫌紊a企業可生化性強的廢水作為下游污水處理廠碳源補充,作為碳源的替代,加強高效脫氮除磷等低碳技術應用,減少脫氮過程氧化亞氮逸散。2015 年全國污水處理廠逸散的CH4 和N2O 產生的直接碳排放量為2512.2 t,按照年均增幅為5.57%估計,該值2030 年將增長為5 688.67 萬t。因此,開展污水處理行業逸散性溫室氣體的排放管理是減少污水處理行業溫室氣體排放的最直接的手段。

          加強末端替碳,助力綠色低碳循環

          在加大再生水能源利用和再生水利用兩個方面,《實施意見》提出了光伏發電和再生水循環利用等方案,其實不管是光伏發電替代電能,還是再生水循環利用都是一種新的末端“替碳”途徑,不僅可以減少新鮮能源的利用和碳排放,還可以助力資源能源綠色低碳循環。2021年生態環境部等四部委聯合印發的《區域再生水循環利用試點實施方案》就提出了將再生水納入水資源統一配置,推動再生水生產和利用平衡。因此,為進一步推進污水資源化利用,應構建區域再生水循環利用體系、農村污水社區化就地處理回用體系,充分利用生態系統的自然凈化和輸送能力,實現污水運行處理過程的碳替代。

          其次,在污泥資源化利用方面,應加強污泥沼氣回收利用,推廣沼氣熱電聯產,充分利用污泥中的有機物和熱能,開展污泥氣化、發酵產氣等技術,提高能源的回收利用率,減少對傳統碳源的使用。通過積極推廣污泥土地利用,探索污泥的資源化利用途徑,如制取生物質燃料、有機肥料、農用地改良材料等,實現污泥過程的碳替代。因此,開展污水處理減污降碳協同增效,應充分挖掘污水和污泥的資源能源屬性,通過資源能源的高效循環利用,實現末端替碳,構建污水處理行業綠色低碳循環新模式。

          《實施意見》還提出到2025年,污水處理行業減污降碳協同增效取得積極進展,建成100座能源資源高效循環利用的污水處理綠色低碳標桿廠,并提出加快制定《協同降碳績效評價—城鎮污水處理》國家標準,助力綠色低碳標桿廠的篩選,這些都為我們開展污水處理減污降碳提供了行動指引。

          作者單位:中國環境科學研究院水生態環境研究所

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