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1%的碳排放量也不能放過(guò)!污水處理行業(yè)減碳效益大

在我國(guó),污水處理行業(yè)的碳排放量約占全社會(huì)總排放量的1%,在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中占比最大。因此,引導(dǎo)污水處理廠進(jìn)行“低碳化”改造具有重要意義。為此,中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)近日發(fā)布了我國(guó)污水處理領(lǐng)域首個(gè)低碳團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)——《污水處理廠低碳運(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(t/caepi49-2022) (以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》),將于2022年7月1日起正式實(shí)施。這一標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將解決哪些難題,如何發(fā)揮作用?記者進(jìn)行了多方采訪。

 

1%占比到底大不大?

 

污水處理行業(yè)減少碳排放,相比其他行業(yè),減碳效益更大

 

“排水與污水處理是主要的碳排放行業(yè)之一?!敝袊?guó)人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心主任王洪臣說(shuō),2019年,全球碳排放量接近600億噸,二氧化碳(co?)、甲烷(ch?)、一氧化二氮(n?o)三大溫室氣體占到碳排放總量的97.9%,分別占比為74.4%、17.3%和6.2%。這些氣體的排放主要涉及4個(gè)大行業(yè)門(mén)類(lèi):能源利用(燒煤、燃油、發(fā)電等)、農(nóng)林畜牧、工業(yè)生產(chǎn)、廢物處置,分別占比為73.2%、18.4%、5.2%、3.2%。占比3.2%的廢物處置包括垃圾處理、工業(yè)廢水處理和生活污水處理。co?主要來(lái)自于能源利用,ch?、n?o則來(lái)自于其余三大門(mén)類(lèi)的直接排放。

 

1%的占比看似不大,但王洪臣告訴記者:“排水與污水處理行業(yè)碳排放量雖然占比小,但依靠改變技術(shù)路線、改變運(yùn)行模式,輔以適當(dāng)?shù)牡吞几脑欤纯蓽p少碳排放,相比其他行業(yè),減碳效益更大。”

 

與此同時(shí),污水處理本身就是個(gè)碳減排過(guò)程。未經(jīng)處理的污水直排導(dǎo)致黑臭是個(gè)厭氧過(guò)程,會(huì)產(chǎn)生更多的碳排放。目前,我國(guó)統(tǒng)計(jì)出的污水處理率雖然較高,但污水集中收集率普遍較低,許多城市不足50%,城市和農(nóng)村存在大量黑臭水體。提高污水集中收集處理率,實(shí)現(xiàn)低碳污水處理,就是污水處理行業(yè)對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要貢獻(xiàn)。

 

中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)鄭江告訴記者:“由于污水水質(zhì)及污水處理工藝的差異,污水處理產(chǎn)生的溫室氣體排放量變化范圍較大。北京城市排水集團(tuán)與深圳水務(wù)集團(tuán)是我國(guó)規(guī)模較大的水務(wù)公司,污水處理能力分別達(dá)到423萬(wàn)立方米/日和397萬(wàn)立方米/日,主要服務(wù)對(duì)象為北京市和深圳市,能夠分別代表我國(guó)北方和南方的情況。兩家水務(wù)公司分別對(duì)污水處理過(guò)程溫室氣體排放情況進(jìn)行測(cè)算,結(jié)果顯示,按照目前的處理工藝及排放標(biāo)準(zhǔn),污水處理過(guò)程產(chǎn)生的溫室氣體排放量約為600gco?/立方米。主要排放為電力消耗導(dǎo)致的間接排放以及脫氮過(guò)程產(chǎn)生的n?o直接排放,這兩項(xiàng)排放量占總排放量的80%—90%;其他方面的排放還包括ch?直接排放與絮凝劑消耗產(chǎn)生的間接排放。”

 

節(jié)能降耗為何是污水處理行業(yè)最重要的減排手段?

 

節(jié)能降耗就是碳減排,多耗電就是多排碳,多耗藥也是多排碳

 

“‘節(jié)能降耗’已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了幾十年,不單是污水處理行業(yè),各行各業(yè)都在強(qiáng)調(diào)。以前,強(qiáng)調(diào)節(jié)能降耗是為了降低成本,而現(xiàn)在,污水處理行業(yè)為了確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)而免受處罰,不惜過(guò)量投入電耗、藥耗。在新形勢(shì)下,應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,多耗電就是多排碳,多耗藥也是多排碳,節(jié)能降耗就是碳減排,是排水與污水處理行業(yè)最重要的減排手段?!蓖鹾槌颊J(rèn)為,對(duì)污水處理節(jié)能降耗重要性的認(rèn)識(shí)要提升高度。

 

污水處理過(guò)程消耗的電能約占全社會(huì)用電量的0.5%—1%。這部分間接排放約占污水處理過(guò)程溫室氣體排放總量的50%左右,因此,降低污水處理電耗是實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行的重要手段。

 

“目前,污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)單位主要采用廠網(wǎng)一體化調(diào)控、智能控制(泵站智能編組、精準(zhǔn)曝氣等)、設(shè)備能效提升(更新高能效設(shè)備)、優(yōu)化調(diào)控策略(合理污泥濃度、溶解氧設(shè)定等)等方法降低污水處理單耗,已經(jīng)取得一定效果?!编嵔榻B。

 

與此同時(shí),王洪臣強(qiáng)調(diào):“n?o減排是重點(diǎn)?!蔽鬯幚磉^(guò)程n?o的釋放、檢測(cè)及控制要加大力度。目前,n?o在污水處理過(guò)程的釋放機(jī)制及其影響因素還不清楚,檢測(cè)及在線監(jiān)測(cè)手段不成熟,相應(yīng)的評(píng)估方法、控制對(duì)策也是空白,尤其是如何實(shí)現(xiàn)控制n?o和提高脫氮率之間的平衡,并進(jìn)而達(dá)到協(xié)同,都亟需深入研究。

 

此外,需要以新能源開(kāi)發(fā)為手段,開(kāi)展“替碳”工作。鄭江告訴記者:“污水中蘊(yùn)含大量的有機(jī)物及熱量,且污水處理設(shè)施占地面積較大,可以利用這些特點(diǎn)在污水處理廠內(nèi)進(jìn)行新能源開(kāi)發(fā)。目前主要采用的方法包括:利用污泥厭氧消化工藝產(chǎn)生沼氣,在污水處理廠內(nèi)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn),實(shí)現(xiàn)沼氣資源高效利用;在污水處理設(shè)施上方加裝分布式光伏發(fā)電設(shè)備,利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電,回用于污水處理過(guò)程;利用污水水溫相對(duì)恒定的特點(diǎn),通過(guò)水源熱泵提取污水中的熱量;在一些具有地形條件的地區(qū)(比如重慶),利用尾水排放進(jìn)行能量回收??傮w而言,污水處理廠的新能源開(kāi)發(fā)已經(jīng)包含了生物質(zhì)能、熱能、勢(shì)能等多個(gè)方向。

 

“固碳”對(duì)于污水處理廠碳減排來(lái)說(shuō)也有不小的操作空間。污水處理廠利用生產(chǎn)的再生水作為環(huán)境補(bǔ)給重要水源,助力構(gòu)建良好的水體環(huán)境,可以產(chǎn)生一定的碳匯效果。此外,經(jīng)充分穩(wěn)定處理的污泥產(chǎn)物可用于沙荒地、礦山等修復(fù)項(xiàng)目,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行林業(yè)碳匯項(xiàng)目開(kāi)發(fā)也能取得較好的生態(tài)環(huán)境效果。

 

如何用一把尺子核算污水處理廠碳排放?

 

規(guī)范碳排放核算方法、碳排放評(píng)價(jià)方法和低碳化的實(shí)現(xiàn)路徑

 

由于進(jìn)水水質(zhì)、處理工藝、處理規(guī)模、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等方面存在差異,難以對(duì)污水處理過(guò)程的碳排放量與排放強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià),各水務(wù)企業(yè)間不能進(jìn)行有效的比較與經(jīng)驗(yàn)借鑒。

 

那么,如何把污水處理廠放到一個(gè)賽道上,用一把尺子核算、評(píng)價(jià)其碳排放呢?

 

鄭江說(shuō),《規(guī)范》主要從3個(gè)方面指導(dǎo)污水處理廠開(kāi)展碳減排核算,開(kāi)展工藝優(yōu)化和技術(shù)改造。

 

首先,規(guī)范污水處理過(guò)程碳排放核算方法?!兑?guī)范》明確了污水處理過(guò)程中n?o、ch?、化石燃料燃燒、電力消耗、熱耗與物耗所產(chǎn)生的排放量,進(jìn)而幫助水務(wù)企業(yè)全面了解自身碳排放總量及其構(gòu)成,從而制定有針對(duì)性的碳減排策略與措施。

 

其次,《規(guī)范》規(guī)定了碳排放評(píng)價(jià)方法?!兑?guī)范》充分考慮污水處理過(guò)程的差異性,提出歸一化的碳排放評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)流程。各運(yùn)營(yíng)單位可以利用總氮去除率修正系數(shù)、處理規(guī)模修正系數(shù)等對(duì)自身碳排放量或碳排放強(qiáng)度進(jìn)行修正,便于同行業(yè)排放情況進(jìn)行對(duì)比。各運(yùn)營(yíng)單位也可以明確自身碳排放情況在全行業(yè)所處的水平。

 

最后,《規(guī)范》提出了污水處理過(guò)程低碳化的實(shí)現(xiàn)路徑?!兑?guī)范》提出四大類(lèi)12項(xiàng)低碳行為。污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)單位可以結(jié)合自身特點(diǎn)圍繞提升泵與曝氣風(fēng)機(jī)等重點(diǎn)用能設(shè)備改造、生物系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與藥劑精準(zhǔn)投加、進(jìn)行清潔能源回收與利用項(xiàng)目建設(shè)、實(shí)施監(jiān)測(cè)與核算等方法逐步降低生產(chǎn)過(guò)程碳排放量,最終實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行目標(biāo)。

 

中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)郭承站說(shuō):“《規(guī)范》為管理部門(mén)、運(yùn)營(yíng)單位和第三方機(jī)構(gòu)評(píng)估污水處理廠的低碳行為提供了重要的方法依據(jù)。下一步,中環(huán)協(xié)(北京)認(rèn)證中心將以這一標(biāo)準(zhǔn)提出的評(píng)價(jià)方法為依據(jù)開(kāi)展低碳污水處理廠的認(rèn)證工作。這將增加標(biāo)準(zhǔn)效力,為標(biāo)準(zhǔn)落地提供切實(shí)推動(dòng)力。標(biāo)準(zhǔn)化工作是生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)全力服務(wù)碳中和碳達(dá)峰工作的重要抓手。除《污水處理廠低碳運(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》之外,協(xié)會(huì)聚焦二氧化碳在線監(jiān)測(cè),于不久前發(fā)布了《固定污染源廢氣排放口監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置技術(shù)規(guī)范》《固定污染源二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》和《固定污染源二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》。作為支撐重點(diǎn)行業(yè)二氧化碳在線監(jiān)測(cè)的成套標(biāo)準(zhǔn),這3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作得到了生態(tài)環(huán)境部的大力指導(dǎo)和支持,目前相關(guān)儀器的性能檢測(cè)和認(rèn)證工作已經(jīng)在中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站和中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)證中心開(kāi)展?!?/p>

 

文章來(lái)源:中國(guó)環(huán)境

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