加快構(gòu)建污水處理全過(guò)程減污降碳技術(shù)體系
作者：何連生、張海亞（中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院水生態(tài)環(huán)境研究所）
污水處理行業(yè)是全球十大溫室氣體排放行業(yè)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(zhǎng)的趨勢(shì)，因此開(kāi)展污水處理行業(yè)減污降碳協(xié)同增效是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的必經(jīng)之路。2022年6月，生態(tài)環(huán)境部等多部門(mén)印發(fā)的《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》首次對(duì)污水處理廠(chǎng)減污降碳提出相關(guān)要求。
為深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，落實(shí)全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)要求，國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部三部委于近日聯(lián)合印發(fā)的《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(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《實(shí)施意見(jiàn)》）也對(duì)污水處理減污降碳協(xié)同增效做了進(jìn)一步明確部署。
堅(jiān)持源頭降碳，緊抓節(jié)水增效的“牛鼻子”
生態(tài)環(huán)境部部長(zhǎng)黃潤(rùn)秋在2022年六五環(huán)境日國(guó)家主場(chǎng)活動(dòng)上作主旨發(fā)言中指出，降碳可以從源頭上減少污染物排放。因此，秉承“節(jié)水即治污、節(jié)水即降碳”的理念，緊抓節(jié)水增效的“牛鼻子”，才能切實(shí)發(fā)揮好源頭降碳對(duì)污水處理過(guò)程碳減排的牽引作用。
節(jié)水增效對(duì)于工業(yè)園區(qū)而言，主要通過(guò)工業(yè)園區(qū)用水系統(tǒng)集成優(yōu)化，節(jié)約水資源利用，減少生產(chǎn)生活用水量和污水排放量；通過(guò)工業(yè)企業(yè)廢水分質(zhì)再生利用等方式，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)和園區(qū)廢水循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)用水、分質(zhì)用水、一水多用和梯級(jí)利用，最大程度地實(shí)現(xiàn)源頭節(jié)水減排。此外，《實(shí)施意見(jiàn)》還對(duì)規(guī)范工業(yè)園區(qū)排水管理提出了新的要求，指出對(duì)于污染物不能被城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)有效處理或可能影響污水處理廠(chǎng)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的廢水，嚴(yán)格限制進(jìn)入市政污水收集處理系統(tǒng)。2019年印發(fā)的《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019—2021年）》就提出將經(jīng)評(píng)估認(rèn)定為污染物不能被污水處理廠(chǎng)有效處理或可能影響污水處理廠(chǎng)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的納管企業(yè)限期退出。生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范城鎮(zhèn)（園區(qū)）污水處理環(huán)境管理的通知》（環(huán)辦便函〔2020〕290號(hào)）中也有類(lèi)似的指示。因此，此條意見(jiàn)的提出旨在進(jìn)一步強(qiáng)化工業(yè)廢水與生活污水分類(lèi)收集、分質(zhì)處理，并以此加快推進(jìn)工業(yè)污水集中處理設(shè)施建設(shè)。
節(jié)水增效對(duì)于城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)而言主要是提升污水收集效能，通過(guò)開(kāi)展建成區(qū)老舊管網(wǎng)的診斷修復(fù)、加快消除城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)空白區(qū)，實(shí)現(xiàn)城市污水管網(wǎng)全覆蓋，有序推進(jìn)雨污分流改造。這些方面的提出主要是解決部分地區(qū)污水處理收集設(shè)施建設(shè)長(zhǎng)期以來(lái)存在的“重廠(chǎng)輕網(wǎng)”留下的后遺癥。雖然污水處理廠(chǎng)建成了，由于管網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)態(tài)不佳，大量的地下水、雨水等進(jìn)入污水收集管網(wǎng)，導(dǎo)致污水處理廠(chǎng)存在進(jìn)水濃度不高、清水進(jìn)清水出等現(xiàn)象，因此，建設(shè)和完善污水收集管網(wǎng)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)節(jié)水增效意義重大。另外，《實(shí)施意見(jiàn)》還對(duì)污水收集管網(wǎng)建設(shè)及改造不到位的地區(qū)提出了新的管控要求。當(dāng)區(qū)域污水處理廠(chǎng)出現(xiàn)進(jìn)水生化需氧量濃度低于100毫克/升的情況時(shí)，將從嚴(yán)審批核準(zhǔn)該區(qū)域新增污水處理能力的要求，并推行“一廠(chǎng)一策”整治方案，體現(xiàn)了廠(chǎng)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)的相關(guān)要求。
強(qiáng)化過(guò)程減碳，創(chuàng)新降耗增效新路徑
污水處理過(guò)程的碳排放包括直接碳排放和間接碳排放兩個(gè)方面。在減少處理過(guò)程中溫室氣體排放方面，《實(shí)施意見(jiàn)》對(duì)這兩個(gè)方面都提出了新的要求。間接碳排放是由于設(shè)備運(yùn)行引起的能源和電力消耗帶來(lái)的異位碳排放，約占污水處理廠(chǎng)碳排放總量的50%—70%左右，因此開(kāi)展相關(guān)設(shè)備（電機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、照明器具）的優(yōu)化選型，建設(shè)智慧水務(wù)管理系統(tǒng)，開(kāi)展全過(guò)程智能調(diào)控與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)曝氣與回流控制以減少污水處理過(guò)程的間接碳排放量。同時(shí)，通過(guò)研發(fā)應(yīng)用先進(jìn)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(guò)程的間接碳排放量。這些都是實(shí)現(xiàn)污水處理行業(yè)碳減排的必經(jīng)之路。
污水處理行業(yè)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(wǎng)輸送過(guò)程的CH4排放、好氧生物處理過(guò)程中CO2排放、厭氧及污泥處理過(guò)程中CH4的排放以及脫氮過(guò)程中N2O 的排放�！秾�(shí)施意見(jiàn)》提出支持依法依規(guī)將上游生產(chǎn)企業(yè)可生化性強(qiáng)的廢水作為下游污水處理廠(chǎng)碳源補(bǔ)充，作為碳源的替代，加強(qiáng)高效脫氮除磷等低碳技術(shù)應(yīng)用，減少脫氮過(guò)程氧化亞氮逸散。2015 年全國(guó)污水處理廠(chǎng)逸散的CH4 和N2O 產(chǎn)生的直接碳排放量為2512.2t，按照年均增幅為5.57%估計(jì)，2030 年將增長(zhǎng)為5688.67萬(wàn)t。因此，開(kāi)展污水處理行業(yè)逸散性溫室氣體的排放管理是減少污水處理行業(yè)溫室氣體排放的最直接的手段。
加強(qiáng)末端替碳，助力綠色低碳循環(huán)
在加大再生水能源利用和再生水利用兩個(gè)方面，《實(shí)施意見(jiàn)》提出了光伏發(fā)電和再生水循環(huán)利用等方案，其實(shí)不管是光伏發(fā)電替代電能，還是再生水循環(huán)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(huán)。2021年生態(tài)環(huán)境部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《區(qū)域再生水循環(huán)利用試點(diǎn)實(shí)施方案》就提出了將再生水納入水資源統(tǒng)一配置，推動(dòng)再生水生產(chǎn)和利用平衡。因此，為進(jìn)一步推進(jìn)污水資源化利用，應(yīng)構(gòu)建區(qū)域再生水循環(huán)利用體系、農(nóng)村污水社區(qū)化就地處理回用體系，充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自然凈化和輸送能力，實(shí)現(xiàn)污水運(yùn)行處理過(guò)程的碳替代。
其次，在污泥資源化利用方面，應(yīng)加強(qiáng)污泥沼氣回收利用，推廣沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)，充分利用污泥中的有機(jī)物和熱能，開(kāi)展污泥氣化、發(fā)酵產(chǎn)氣等技術(shù)，提高能源的回收利用率，減少對(duì)傳統(tǒng)碳源的使用。通過(guò)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(zhì)燃料、有機(jī)肥料、農(nóng)用地改良材料等，實(shí)現(xiàn)污泥過(guò)程的碳替代。因此，開(kāi)展污水處理減污降碳協(xié)同增效，應(yīng)充分挖掘污水和污泥的資源能源屬性，通過(guò)資源能源的高效循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)末端替碳，構(gòu)建污水處理行業(yè)綠色低碳循環(huán)新模式。
《實(shí)施意見(jiàn)》還提出到2025年，污水處理行業(yè)減污降碳協(xié)同增效取得積極進(jìn)展，建成100座能源資源高效循環(huán)利用的污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠(chǎng)，并提出加快制定《協(xié)同降碳績(jī)效評(píng)價(jià)——城鎮(zhèn)污水處理》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，助力綠色低碳標(biāo)桿廠(chǎng)的篩選，這些都為我們開(kāi)展污水處理減污降碳提供了行動(dòng)指引。
來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào)
