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污水处理厂“低碳化”也有大窍门 专家给出3大建议

碳达峰、碳中和,2021年以来这两个热词的“出圈”速度快的惊人,且热度居高不下。就在各行各业都摩拳擦掌向低碳减排方向转型之际,本就为环保而生的污水处理厂,也没有“作壁上观”。难道,污水处理厂也不够低碳?


污水处理厂.jpg


虽说污水处理厂干的是环保的活,但从本质上来看仍是生产活动,自然也要关心能耗、碳排放这样的问题。


公开数据显示,我国污水处理设施和处理能力的极速增长,伴随而来的也是碳排放量的上涨,约占全社会碳排放总量的2%左右。而且从类型上看,污水处理上也是典型的能源密集型高耗能产业。


污水处理需要消耗的燃料和药剂暂且不提,处理过程中碳排放来源也不少,主要包括CH4、N2O、CO2等在化学反应中的逸散,间接的碳排放则很大一部分来源于曝气系统、提升系统、回流系统。能耗上来说,污水处理厂是电耗大户自不必说。


单说水泵,格兰富集团的数据就显示,水泵消耗能源占所有与水相关设施能耗的10%,由此可见一斑。


作为环保型工程,却归属高耗能产业,这显然不符合污水处理厂的未来定位。中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任王洪臣教授也提出,看着2%的减排量很小,但污水处理行业的减排效益其实很高,甚至高于能源和交通领域。


“集约、低碳、生态”,这就是未来污水处理厂要铆定的发展方向。


从国外先进经验来看,污水处理厂的“低碳化”可以从3个方面着手:


1、能源自给自足


污水处理耗能大,就应该以能耗为指标,“自给自足”为目标,或利用沼气热联,或采用清洁能源,或大规模回收能量、热量,同时采取节能措施,创新节能工艺。如美国希博伊根污水处理厂,电量与耗电量比值就已经达到了90%-115%。


2、资源循环


循环经济是我国经济发展的新标签,资源循环利用、能源循环利用都是可持续发展的一部分。对污水处理厂来说,资源和能源循环利用有一些先天优势,也包括上述所说的能量和热量回收,另外还有碳捕获(CCUS)技术的应用等。当然,这对技术要求更高一些。


3、低碳管理


这部分提升大抵会与污水处理厂智能化升级相关联,即通过大数据、AI人工智能、物联网等科技对现有系统进行改造。通过强化设备运行能效,以及低碳、精细化控制降低物耗、能耗及碳排放。目前,智慧水务的发展就相当有利于绿色低碳管理模式的推行。


低碳水处理路径,污水处理产业探索的必然方向,是各地支撑的下一个风口,也是企业布局先手棋。


如杭州临安排水企业,响应当地推行低碳环保的政策,将生态植物脱氮除磷深度处理工艺应用于污水处理厂,在土壤—微生物—植物形成的复合生态系统中进一步实现了更低排放的自然净化。同时,利用湿地捕集二氧化碳,并践行清洁能源反哺路径,获得了多方肯定。


再如北控水务,洛阳市瀍东污水处理厂入选了中国环保产业协会发布的首批城镇污水处理低碳运行案例。该厂通过光伏发电大幅提高能源自给率,通过技改和工艺优化、智慧管理等途径,着力降耗减排,成果显著。


诸如此类,污水处理厂低碳化、生态化发展的样本正在逐渐丰富起来。那么,有哪些方式能够加快这个进程呢?


专家建议:


1、先行者、标杆项目的经验、指标都可以统一凝练出来,给其他污水处理厂,尤其是中小型污水处理厂提供借鉴


2、加强产学研联动,“社会需要有分工,也需要有合作”,单纯的公益研究和闭门造车式的商业转化都是科研成果快速落地的障碍。


3、建立碳排放核算方法与评价体系,以“看得见”的效益为结果,推动污水处理行业主动向低碳转型


在“双碳”目标下,污水处理厂的降耗减排势在必行,与其被动防守,不如主动抓先机。看北京排水集团首发碳中和规划和实施方案;光大水务组建碳减排、厂内光伏、污水源热泵等专项小组;中持股份打造资源循环的2.0污水概念厂......


产业变革的契机已经来临,未来的污水处理厂除了“花园式”标签还将有怎样一幅新面貌呢?期待一下吧。


污水处理厂.jpg


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