焦点提醒：解读 | 推动市政污水处置行业低碳转型 助力碳达峰、碳中和 市政污水处置行业是我国的耗能年夜户，以2020年为例，全行业耗电约184亿度。为了助力碳达峰、碳中和，有需要总结一些先行先试企业的经验，以实际问题为导向，深切发掘该行业周全低碳转型的分析潜力。

解读 | 推动市政污水处置行业低碳转型 助力碳达峰、碳中和来历：《中国环保财产》2021年第6期

作者：国务院成长研究中间资本与情况政策研究所副所长、研究员 常纪文；

北京易二零情况股分无限公司 井媛媛 耿瑜 宋晓彤

摘 要：市政污水处置行业在摸索能源节俭、产热制冷、光伏发电方面获得初步成效，低碳成长的分析潜力年夜。为了推动行业低碳转型，需摸清全国市政污水处置行业低碳成长的底数和潜力，制订转型方针、阶段使命和查核机制，成立健全低碳尺度系统，基在碳减排进献和能源转化结果成立污水处置价钱调剂和运营补助机制，设立行业低碳成长国度科技专项。为操纵污水能源，需从计划层面增进区域联动。为操纵沼气和污泥热能，需正视厂网系统化管理，提高进水无机物浓度，撑持污泥的跨区域和与其他无机质的协同措置，将污泥措置本钱纳入污水处置价钱。为增进运营节能，需制订低碳尺度和达标增进办法，公道肯定排水尺度和污泥措置尺度，避免难降解无机物进入市政污水。为成长光伏发电，需补足尺度并制订绩效嘉奖政策。

市政污水处置行业是我国的耗能年夜户，以2020年为例，全行业耗电约184亿度。为了助力碳达峰、碳中和，有需要总结一些先行先试企业的经验，以实际问题为导向，深切发掘该行业周全低碳转型的分析潜力。

1我国市政污水处置行业低碳成长的摸索与初步成效

最近几年来，一些市政污水处置厂在经济可行的前提下先行先试，摸索污水能源操纵、污泥热能操纵、企业运营节能和光伏发电，获得了初步成效。

1.1污水热能的操纵环境

我国对污水源热泵的探讨起步较晚，在1985年才将热泵手艺定为重点推行课题，经由过程近年的研究与成长，国内已建成多个污水源热泵系统并投入利用。污水源热泵充实操纵污水水温恒定的特点，可以或许从污水中高效提取热量，制冷和制热系数可达3.5～4.4，可在不变供暖制冷的同时，下降用电量，实现污水热能的开辟操纵。

一些典型案例以下：

1）北控水务海港区西部污水处置厂处置范围为12万吨/天，操纵污水处置后的中水作为水源热泵热源，为厂区办公楼和出产糊口区域供给采和缓制冷保障。水源热泵两台，每台制热功率为436.8千瓦，制冷功率为394.9千瓦，分析机能系数为5.74。每一年的制热输出量为3.27亿千瓦时，制冷输出量为0.29亿千瓦时。

2）初创恒基年夜连年夜开污水处置厂经由过程建筑热泵站对污水热能加以操纵，制热功率为98千瓦，制冷功����APP率为76千瓦，每一年的制热输出量为854亿千瓦时，制冷输出量为427亿千瓦时，全笼盖年夜开污水处置厂、年夜连恒基再生水厂、恒基环保黉舍的供暖需乞降制冷需求。

3）天津创业环保年夜连春柳河污水处置厂一期项目标供暖采取水源热泵机组，冬季采暖供水温度到达50℃，回水温度达45℃；污水用量为100立方米/小时,总热负荷为298千瓦；选用制热量为413.2千瓦、制热功率为86.3千瓦的热泵，每一年制热输出量为1.07亿千瓦时（每一年供暖期150天）。今朝已投入利用，供热总建筑面积约4000平方米，知足厂区内办公和出产用房采暖要求。

4）北京排水团体积极推行水源热泵的开辟与操纵，在北京高碑店再生水厂、小红门再生水厂、槐房再生水厂、清河再生水厂、清河第二再生水厂、酒仙桥再生水厂、定福庄再生水厂、高安屯再生水厂、北小河再生水厂、卢沟桥再生水厂、吴家村再生水厂等11座再生水厂，均利用了水源热泵。

2016～2020年，上述水厂累计供热量为530万吉焦，累计节俭自然气约1.6亿立方米，年供热量为106万吉焦，年节俭自然气3180万立方米，为团体表里总计160万平米项目供给供暖和制冷办事。

1.2沼气和污泥的热能操纵环境

1.2.1污泥沼气的操纵环境

污泥厌氧消化进程的碳排放量相对较低，且具有实现负碳排放的可能。污泥厌氧消化耦合沼气热电联产项目，能够实现热、电两种能源的收受接管操纵，提高能源操纵效力。今朝我国污泥热电联产已利用在多个项目上，并获得了较着的碳减排结果。因为我国污水处置厂进水浓度相对较低、污泥含沙量年夜等缘由，今朝厌氧消化工艺在全部污泥处置措置市场中占比仅为15%摆布。跟着碳减排政策的慢慢推动，污泥厌氧消化后的沼气可转化为热能，实现能源自给后可对外输出，是以此类项目将获得市场正视。

一些典型案例以下：

1）上海城投的白龙港污水处置厂采取中温厌氧消化系统，处置范围为204吨总干污泥量/天，沼气产量约为40 000立方米/天，沼气转化为热能用在厌氧消化系统热能供给，厌氧消化热能自给率达100%。过剩的沼气还可用在部门污泥干化对热能的需求。

2）北控水务的北戴河新区污泥处置厂项目标日处置范围为300吨（80%含水率），处置工艺采取分级/分相厌氧消化工艺，发生的沼气经提纯后，一部门可用在预处置单位的原泥预热，另外一部门可用作车用燃气。

3）北京排水团体小红门再生水厂采取污泥高级厌氧消化工艺，年产沼气1300万～1500万立方米，可替换电能3000万～3300万度。另外，北京排水团体还在北京中间城区扶植了高碑店等五座污泥处置中间，经由过程慢慢完美沼气发电耦合热电联产手艺，估计2021～2022年这五座污水处置中间可实现沼气全操纵方针，估计可替换污水污泥处置全进程18%～20%的电能，每一年估计可削减二氧化碳排放约8万吨。

1.2.2污泥燃烧的热能操纵环境

污泥燃烧热能操纵，即采取公用燃烧炉进行污泥自力燃烧，污泥在燃烧进程中发生的烟气热量在尾部烟道中经由过程空气预热器和省煤器别离加热燃烧所需空气和干化所需的导热油，以到达热能操纵的目标，同时污泥燃烧的余热还可进行发电。

今朝污泥矜持燃烧在我国已有较为成熟的利用案例：

1）常州锡联环保的夹山污泥燃烧项目，采取流化床对干基热值1700～2200卡/克的污泥进行燃烧，污泥燃烧发生的约850℃的高温烟气在尾部烟道中经由过程空气预热器和省煤器别离加热燃烧所需空气和干化所需的导热油。今朝已将导热油热能的额外收受接管列入打算，估计每小时热收受接管量将跨越1000千瓦。

2）上海国惠辛集污泥燃烧发电厂项目，日处置含水率为80%的污泥1300吨。操纵污泥燃烧余热进行发电和供汽，年发电量8640万度，除自用外，还可上彀供电。项目自建成投产以来已处置污泥57万吨，相当在尺度煤19万吨，削减因燃煤发生的二氧化碳排放49万吨。

1.3企业运营的节能环境

污水处置企业的运营节能一般经由过程邃密化智能管控和新手艺的利用来实现。

1.3.1污水处置厂运营邃密化智能管控的节能环境

邃密化智能管控，即经由过程采取进步前辈的治理思惟和手艺手段，供给一套利用在污水处置厂的集智能化节制、物联网接入收集、一体化中心监控、挪动化管控平台、年夜数据阐发和科学化决议计划在一体的主动化、智能化、聪明化污水处置厂全体处理方案，在实现污水处置厂少人或无人化出产运营治理的同时，到达节能降耗的目标，特殊是实现对电耗和药耗的节制。

邃密化智能管控今朝在我国处在成长阶段，年夜部门企业正经由过程“试点带动局部”再到“周全结构”的体例在团体内部展开邃密化智能管控的推行，今朝已初见成效，典型案例以下：

1）北京排水团体重点对鼓风曝气系统和药剂投加系统睁开精准节制，曝气能耗下降了10％，药剂投配率下降了30%～50%。经由过程精准节制系统的运转，全团体每一年可下降电力耗损1500万～2000万度，减排二氧化碳9000～12 000吨。

2）北控水务建立了基在年夜数据的水厂消息数据中间，扶植了水厂出产运营系统，成立了集约化的管控系统，成立了阐发决议计划撑持系统，成立了规范的营业流程，扶植了运营挪动互联APP利用系统，建成了基在云计较、年夜数据的聪明水务系统。经由过程聪明水务的运转，2020年北控水务原材料费用降落5339万元，原材料吨水本钱降落25.8%，年节俭碳源15 000吨，年节俭除磷剂20 000吨，并年夜幅削减了二氧化排放量和残剩污泥量。

3）初创股分聚焦在重点能耗装备的运转效力管控，经由过程多项行动的落地和能力扶植的深切，实现电耗、药耗的邃密化管控和公道节俭。合肥十五里河污水处置厂经由过程能效管控平台的辅助，吨水电耗同比降幅达10%以上。长治污水处置厂经由过程生物建模手艺的辅助，终究实现碳源药耗下降50%以上。成都陡沟河污水处置厂经由过程利用智能曝气节制系统，曝气系统的节能率达12.5%，全年可节俭用电约15万度。临沂青龙河清水厂经由过程实行智能药剂投加系统，吨水碳源投加量降幅达13%，吨水除磷剂投加量降幅达27%。

4）上海城投的白龙港污水处置厂在邃密化智能管控方面也做了响应结构，在污水生物处置中实行切确曝气办法，在包管出水达标的条件下，按需供给微生物所需的消融氧，避免曝气能耗的华侈；在污水除磷处置中，经由过程智能计较和调控，实现按需调剂加药率并精准加药，在知足出水达标的条件下，避免了药剂的过量投入。

5）中环水务的贵阳六广门再生水厂处置量为12万吨/天，工艺智能优化系统采取恍惚逻辑和闭环主动节制道理，系统可实现切确曝气、切确加药、切确回流、进水非常措置等，实现生化处置系统运转结果的优化节制，节流装备的用电量。

1.3.2污水处置厂新手艺利用后的节能环境

1.3.2.1好氧颗粒污泥手艺

该手艺属在最具成长潜力、可替换保守手艺的计谋性前沿生物处置手艺之一。与全球规模普遍利用的保守絮状活性污泥法比拟，好氧颗粒污泥手艺的微生物富集量是保守手艺的2～3倍，其生化反映效力高，出水水质好，占地面积比保守工艺节流20%以上，药耗、能耗都有较着的下降。国内龙头企业已经由过程自立研发霸占了该手艺的项目利用瓶颈，冲破了国外的手艺封闭。北京排水团体2019年建成并运转国内首个好氧颗粒污泥方庄城市污水示范项目（1800立方米/天），正在扶植国内最年夜范围吴家村好氧颗粒污泥城市污水处置项目（80 000立方米/天），估计项目建成后因下降耗电量可较保守活性污泥手艺削减碳排放882吨/年，此中2021年7月将实现一期（20 000立方米/天）调试运转（见表1）。初创股分河南省南阳淅川县马镫污水处置厂利用自立研发的CREATE好氧颗粒污泥手艺进行提标扩容，深切发掘处置潜力，原位扩容3倍以上，下降能耗、药耗20%以上，下降人工本钱30%，同时出水水质更不变。

1.3.2.2同步硝化反硝化手艺

北控水务徐州睢宁污水处置厂日处置城市污水4万吨，生化处置采取A2O工艺，持久进水碳氮比偏低（COD/TN为4：1），为确保出水总氮不变达标，平常运转中需弥补年夜量碳源，年夜年夜增添了污水处置本钱。自2018年起，污水处置厂慢慢测验考试采取同步硝化反硝化工艺，颠末运转验证，优化后的系统运转不变：出水COD、氨氮等连结原有处置结果；总氮获得较着节制，出水总氮不变降落1.5～3.5毫克/升；碳源添加量降落15毫克/升；日处置能力提高2000～4000吨。

1.3.2.3厌氧氨氧化手艺

该手艺是现今世界上最早进的污水生物脱氮手艺，其操纵亚硝态氮与氨氮反映间接生成氮气，与保守污水处置工艺比拟，可节流占地、投资和运转费20%以上，节俭能耗30%以上，节俭药剂90%以上，全进程碳排放削减50%以上，为将来实现城市污水处置厂能源自给和能源供给供给支持。北京排水团体自立研发了系统性厌氧氨氧化手艺系统，已在北京五个污泥处置中间建成世界最年夜范围的厌氧氨氧化污泥消化液脱氮项目，总处置范围15 900立方米/天，每一年因下降耗电量可削减碳排放1.05万吨（见表2）

1.3.2.4其他摸索性工艺

具体包罗：

1）免灭菌合成聚羟基脂肪酸酯手艺。免灭菌合成聚羟基脂肪酸酯（PHAs，俗称可降解生物塑料）手艺，即操纵污泥消化液制备可降解生物塑料。北京排水团体已建成污泥合成PHAs中试系统（250升/天），操纵1吨污泥（80%含水率）可出产8公斤PHAs，斥地了市政污泥资本化操纵新路子，从而替换石油基塑料。

2）厌氧序批式消化工艺。此工艺可深挖污泥生物资能收受接管潜力，提高可再生能源产率，北京排水团体已在研究开辟厌氧序批式消化工艺（ASBR）、微电压驱动高速厌氧消化工艺等，估计将晋升产气率10%～15%，节流厌氧消化池池容50%以上，经由过程微电压强化可晋升产甲烷速度50%以上，逗留时候可缩短25%以上。

3）超磁分手+低碳双泥龄复合脱氮工艺。初创股分东坝污水处置厂是初创股分制造的国内首个利用“3R WATER将来污水处置手艺”的污水处置厂，涵盖资本转化、能源收受接管、低碳协调三要素，焦点工艺采取超磁分手+低碳双泥龄复合脱氮工艺，有用提高了污水处置厂的能源自给率，实现了高质量碳源、高纯磷资本和污水热能的收受接管和再操纵。

1.4厂内太阳能面板铺设与发电环境

污水处置作为高耗能行业，光伏发电系统在污水处置厂的利用对减缓污水处置厂高耗能问题具有主要意义。今朝，我国污水处置厂与光伏发电项目标连系尚处在成长阶段，部门企业已在摸索操纵污水处置厂的初沉池、曝气池、膜池、清水池等修建物上方空间安装光伏发电装备，以实现削峰填谷、洁净发电。

一些典型案例以下：

1）截至“十三五”末，北京排水团体已在小红门、清河、酒仙桥三座再生水厂运转散布式光伏发电项目，总装机容量到达18.7兆瓦，年均发电量2400万度，可下降二氧化碳排放约1.45万吨。“十四五”时代，北京排水团体将进一步扩年夜再生水厂和管网泵站散布式光伏发电举措措施扶植，估计新建总装机容量17兆瓦，年发电量达1800万度，每一年可下降二氧化碳排放约1.1万吨。

2）中环水务已在多个污水处置厂运转散布式光伏发电项目，并对下降二氧化碳的排放做出了较着进献。蚌埠第二污水处置厂的光伏发电量占水厂总用电量的10%。肥城市康龙污水处置厂二期，处置范围为4万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的15%。淇县城南污水处置厂，处置范围为3万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的29%。淇县城南新建污水处置厂，处置范围为3万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的7%。淇县城北污水处置厂，处置范围为3万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的28%。

3）金风环保的阳谷国环水厂项目装机容量峰值为1336.28千瓦，光伏首年峰值小时数为1340.46小时，25年年均发电量为133.7万度；项目厂区年用电量约800万度，经由过程长途能源监管平台对用电行动的监察，下降用电量5%。截至今朝，水厂的绿电利用率已达16.2%，节能达15.8%。

4）创业环保春柳河污水处置厂操纵生物池和车间衡宇顶设置光伏发电系统，设想光伏系统的总面积为4130平方米，光伏系统总装机容量峰值为1.177兆瓦，年发电量约为66万度。今朝，光伏发电项系统已投入利用，日均发电量2923度，约占日总用电量的16%。

5）初创团体对污水处置厂的散布式光伏发电项目亦有所结构。合肥市的十五里河污水处置厂、小仓房污水处置厂和陶冲污水处置厂厂内扶植了散布式光伏发电项目，操纵污水处置厂建筑物的顶面和厂区空位面积铺设太阳能光伏板，项目总投资3840万元，总装机容量约9.7兆瓦，此中小仓房污水处置厂约3.9兆瓦、陶冲污水处置厂约2.1兆瓦、十五里河污水处置厂约3.7兆瓦。

6）北控水务今朝已有跨越42家污水处置厂采取光伏发电，总装机容量跨越32.19兆瓦。以江苏宜兴污水处置厂散布式光伏发电项目为例，江苏宜兴污水处置厂散布式光伏发电项目位在宜兴市，笼盖宜兴市城市污水处置厂、宜兴市新建污水处置厂、宜兴市官林污水处置厂、宜兴市南漕污水处置厂、宜兴市徐舍污水处置厂、宜兴市西渚污水处置厂、宜兴市张渚污水处置厂和宜兴市和桥污水处置厂8个污水处置厂，操纵厂区内污水池、沉淀池、絮凝池上方空间，办公楼屋面，新建厂区道路光伏通廊和光伏车棚扶植光伏电站，总安装容量约8.1兆瓦，采取0.4千伏电压品级并网、“自觉自用，余电上彀”模式，在2017年年末完成并网。

7）上海城投的白龙港污水处置厂打算在生反处置池上方加装光伏板，实行光伏发电，设想光伏装机容量峰值为108兆瓦，设想年均发电量约为1亿度，估计年均25%的总用电量可实现绿色能源替换。

2我国市政污水处置行业低碳成长的潜力与实际问题

2.1污水热能操纵的前景与实际问题

发财国度已遍及将污水源热泵用在必然规模内居平易近的供热和制冷。例如，芬兰图尔库市的Kakolanm?ki市政污水处置厂在2009年投产，经由过程建筑热泵站，每一年的制热输出量为2000万度，制冷输出量为200万度，知足图尔库市14%的供暖需乞降100%的制冷需求，每一年可为该市削减8万吨的碳排放；荷兰乌特勒支市市政污水处置厂打算在2021年投入运转的25兆焦的新型水源热泵系统，出水温度可到达75℃～83℃，每一年可从出水中互换约40万吉焦的热量，占乌特勒支市总供热量的10%～15%，可延续供给本地1万户居平易近冬季取暖供热需求，每一年可削减1万～2万吨的碳排放。

我国已建成多处污水源热泵系统，部门项目制冷和制热的分析机能系数跨越了5.5，在国际上处在比力优异的程度。将来，污水源热泵的利用将成为市政污水处置行业的低碳成长支流，且除知足本身的能源需求外，还可与厂外实现供热系统联动，扩年夜输出规模，节能潜力年夜。

但我国今朝污水的热能操纵具有以下实际问题需要处理：

1）污水所含热能属在低档次能源，难以间接用在发电，今朝只能用在厂区或周边3～5千米规模内的供热、制冷。

2）供热和制冷企业对污水入户的接管水平无限，加上处所当局年夜多未制订污水热能的厂外输出操纵计划，污水的区域性供冷和供热难以鞭策。

3）现有的市政污水处置厂特殊是老旧市政污水处置厂，难以承受低碳革新的扶植本钱和低碳运转的运营本钱。

2.2沼气和污泥热能操纵的前景与实际问题

发财国度的沼气热能手艺特殊是污泥厌氧消化沼气热电联产系统的研倡议步较早，如奥地利Strass市政污水处置厂的污泥厌氧消化热电联产效力达40%摆布，沼气发电量约为2.3度/立方米，沼气产量为5800立方米/天，沼气的甲烷含量为62%，电能发生量为8490度/天，市政污水处置厂的能源自给率可达108%；芬兰Viikinmaki市政污水处置厂污泥厌氧消化每一年发生沼气1340万吨，产电量2.5341亿度，为水厂供给64%的电力和100%的热能，实现了热能的自力更生。在污泥热能操纵方面，发财国度遍及采取干化燃烧工艺，有的也将污泥建造为燃料棒（热值约为3000卡/克以上），或与厨余垃圾、餐厨垃圾协同处置，实现热能操纵最年夜化。荷兰和德国的污泥燃烧比例在2015年便跨越40%，日本今朝跨越60%的污泥采取燃烧手艺进行措置。

我国市政污水处置厂的沼气操纵手艺，如“厌氧消化+沼气操纵”的污泥沼气操纵手艺，今朝已有较为成熟的利用，如上海白龙港污水处置厂等项目厌氧消化能源自给率已达100%；北京排水团体位在北京的五座污泥处置中间沼气热电联产举措措施将来估计可替换污水污泥处置全进程18%～20%的电能。在污泥热能操纵方面，今朝我国已实现矜持燃烧，部门项目乃至能操纵余热发电。除自用外，过剩电量可上彀。依照污泥快速减量化的要求，污泥干化燃烧将成为支流的污泥措置线路，现已有一些地域要求优先采取该手艺线路。利用新手艺可周全提高我国市政污水处置厂的沼气产量和沼气向热能的转化效力，提高污泥的燃烧或发电率，增进市政污水处置行业污水、污泥处置的能源自给，是以前景很是好。

但今朝我国市政污水处置厂沼气和污泥的热能操纵碰到以下实际问题需要处理：

1）市政污水处置厂进水的无机物浓度和污泥无机质含量相对较低，污泥厌氧消化碳源不足，会在必然水平上影响热电联产的单元产电量。

2）我国污泥的热值整体相对较低，限制了污泥燃料棒的出产和利用。

3）污泥热能操纵本钱相对较高，国度和处所今朝还没有制订响应的价钱和收费撑持机制。

4）部门市政污水中混有含重金属的工业废水，污泥燃烧工艺一般会添加熔融工序，轻易形成二次污染。

5）今朝污泥的跨行政区域运输和措置监管严酷，展开区域集中的燃烧发电有难度。

2.3企业运营节能的前景与实际问题

邃密化智能管控系统的研发能下降能耗和药耗，增进出水的平安不变达标，是以利用空间很年夜。宜兴概念污水处置厂估计在2021年中期全数建成投运，其设想集水质永续、能量自给、资本轮回、情况友爱在一体，采纳污水邃密化管控模式。在节能方面，可在今朝耗能根本上削减50%以上，实现能源自给；在资本轮回方面，操纵污泥与无机烧毁物连系发电、制沼气，可实现污泥的无害化和资本化；在情况友爱方面，出水、出料、出气都到达对生态情况的无害要求。如连系现实利用邃密化智能管控系统，我国邃密化智能管控的成长前景将十分广漠。新手艺的研发对城市市政污水处置厂实现节能降耗、碳减排乃至能源自授与外供供给了支持。我国在好氧颗粒污泥手艺、同步硝化反硝化手艺、生物脱氮手艺、厌氧氨氧化手艺等范畴或环节今朝已走活着界前沿，未来也会获得进一步的成长。

今朝，我国市政污水处置行业在运营节能方面碰到一些实际问题需要处理。在邃密化智能管控系统的扶植方面：

1）市政污水处置企业粗放式治理未获得改良，却过度寻求硬件投入。

2）缺少市政污水处置企业运营能耗治理的评价尺度，节能降耗功效的行业程度难以权衡。截至2019年年末，我国县级和以上城市区域（不含建制镇）已扶植市政污水处置厂4140座，年污水处置量达5 258 594万立方米。由于工艺纷歧，各企业运营中每吨污水的电耗差距较年夜，整体介在0.12～0.69度，行业均值在0.35度摆布，需成立响应的能耗治理与评价尺度，增进全行业削减能耗。

3）缺少对市政污水处置行业低碳的达标计划和对市政污水处置企业的查核机制。

在新手艺研发方面：

1）低碳新工艺和新手艺在项目利用阶段不成避免地会影响出水水质的不变性，一些企业不肯意测验考试。

2）今朝仍有一些进步前辈手艺如从污水中收受接管操纵不成再生资本磷，在我国未获得正视。2016年欧盟出台的新版《化肥治理条例》把市政污水处置企业收受接管的鸟粪石等磷酸盐产品纳入化肥出产的原料，并针对此类磷肥制订了尺度规范，德国划定污水和污泥中磷的收受接管量要在2020年前到达磷矿石进口总量的50%，而我国的相干工作仍处在摸索阶段。

2.4厂内太阳能面板铺设的前景与实际问题

发财国度的市政污水处置行业今朝仅在部门项目上安装利用了太阳能光伏系统。美国Hill Canyon市政污水处置厂扶植了500千瓦的热电联产机和584千瓦直流电（500千瓦交换电）的太阳能光伏系统，可为厂内供给65%的电量；美国Moorpark再生水厂天天处置约8330吨污水，2012年该水厂光伏系统投入利用后每一年产电230万度，节流水厂80%的电网购电。整体来看，发财国度市政污水处置行业利用太阳能光伏系统处在成长阶段。

截至2019年年末，我国城镇市政污水处置厂的电耗均值约为每吨0.35度，按此计较，我国城镇市政污水处置厂全年耗电约为184亿度。若依照光伏发电10%的能源替换率计较，每一年可发生18.4亿度电，是以我国低碳成长的效益庞大。今朝我国太阳能面板与污水处置厂相连系的手艺利用依然处在摸索中，具有设想、安装与运转尺度不健全；经济效益和低碳效益的核算纷歧致；各地相干财务补助和温室气体减排绩效嘉奖等政策不同一等问题，需要尽快获得处理。另外，因为行业内还没有成立完美的低碳尺度系统，一些企业在系统革新和低碳装备扶植方面的动力较着不足。

3我国市政污水处置行业展开低碳成长转型的建议

3.1我国市政污水处置行业展开低碳成长转型的整体建议

（1）摸清市政污水处置厂的底数和低碳成长潜力，制订低碳转型方针和阶段性使命。起首，周全摸清全国城镇市政污水处置企业污水能源操纵、污泥热能操纵、企业运营节能、光伏发电的底数，核算各环节和全环节低碳成长的潜力。然后，在高质量成长和2030年碳达峰、2060年碳中和的布景下，制订我国市政污水处置行业2030年低碳成长转型的方针，并针对该方针，设立2023年、2025年、2027年、2030年四个阶段的转型方针，针对每一个阶段划定节能、减排、降耗、发电、供热、制冷方面的具体使命。

（2）健全市政污水处置行业与绿色、轮回尺度系统相跟尾的低碳成长尺度系统。今朝，针对市政污水处置厂的查核目标一般包罗绿色与轮回类尺度。绿色类尺度包罗出水污染物排放尺度、污泥排放尺度和年夜气污染物排放尺度，轮回类尺度包罗水资本的轮回操纵尺度等，鉴在今朝的一些污水处置工艺合适绿色、轮回尺度但未必低碳，建议国度成长鼎新委、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分针对市政污水处置行业兼顾成立绿色、低碳、轮回的尺度系统，使市政污水处置企业的运转在本钱核算的条件下，既绿色、轮回也低碳。在低碳成长目标方面，要设立污水能源操纵、污泥热能操纵、企业运营节能、光伏发电、企业碳汇扶植五类目标。这意味着新的尺度系统发布后，市政污水处置行业须进行系统的工艺革新和手艺进级。对三类目标都达标的市政污水处置厂，在市政污水处置行业低碳成长转型过渡期才能享受嘉奖、补助和优惠。

（3）基在市政污水处置企业的减排进献、能源转化结果成立污水处置价钱调剂和运营补助机制。老旧市政污水处置厂进行周全的低碳转型难度年夜，扶植和运营本钱高，建议国度成长鼎新委、财务部、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分针对新建市政污水处置厂和老旧市政污水处置厂出台分类撑持的嘉奖补助政策。已建市政污水处置企业的低碳转型需进行工艺的革新、手艺的改革和装备的进级，为了削减投资本钱和运转本钱，提防手艺风险，建议国度和处所捉住行业低碳革新的“牛鼻子”，制订污水处置收费、发电并网等方面的价钱和收费撑持政策，调动企业的积极性。安身各地绿色、低碳、轮回成长的方针，对区域成长程度、行业高效成长、市政污水处置企业的本钱与收益、当局津贴限度、排污者的付出能力按期展开调研，评估市政污水处置企业对本钱的压力反映，为市政污水处置行业科学调剂污水处置价钱和实现可延续成长供给支持。市政污水处置企业在温室气体减排、能源转化方面到达2023年、2025年、2027年、2030年的阶段性转型方针的，建议在现有污水处置补助的根本上依照污水处置的品种、总量和现实结果予以进一步的补助或嘉奖，并赐与情况庇护税和企业增值税方面的优惠，加强企业低碳运转的可延续能力。对老旧市政污水处置厂的低碳革新和低碳运转，能够赐与更高尺度的补助或嘉奖。

（4）答应市政污水处置行业矫捷操纵节能目标、能源操纵目标、发电目标和碳汇扶植目标，晋升其经济效益。建议国度将城镇和企业市政污水处置厂的温室气体减排纳入区域碳达峰和碳中和的减排目标系统，对展开污水能源操纵、污泥热能操纵、运营节能、光伏发电、碳汇扶植的市政污水处置企业，别离折抵该企业的碳排放目标、用热目标、用电目标。对对外供热或制冷和发电上彀的，能够取得碳排放买卖目标并在本省级行政区域买卖。

（5）设立市政污水处置行业低碳成长国度科技专项，经由过程试点示范建立标杆企业，周全鞭策新工艺和新手艺的成长。建议科技部普遍收罗市政污水处置行业的定见，设立市政污水处置行业低碳成长国度科技专项，下设分析研究课题和污水能源操纵、污泥热能操纵、企业运营节能、光伏发电、碳汇扶植等专题研究课题，扶植要害手艺示范项目，鞭策智能管控系统的利用和进级，增进厌氧氨氧化、短程硝化反硝化、同步硝化反硝化等绿色、低碳新工艺和新材料的推行操纵，增进碳捕捉、磷收受接管等新手艺的摸索、开辟和利用，加强市政污水处置行业的可延续运营能力。建议点窜《水污染防治法》，划定企业在低碳成长革新和试运转时代，答应出水水质呈现公道的波动；建议明白市政污水处置企业的磷收受接管法令权利和收受接管比例，明白收受接管后的磷的资本化操纵体例和方针。

（6）成立市政污水处置行业绿色、低碳、轮回成长的分析查核机制。建议国度成长鼎新委、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分针对2023年、2025年、2027年、2030年的阶段性转型方针，制订全国市政污水处置行业绿色、低碳、轮回成长的转型计划和响应的评估查核机制。将转型环境纳入对各级处所当局和相关部分的查核内容，并纳入生态情况庇护督察事项，对期限未完成转型使命的行政区域，催促其整改并住手审批其新增扶植项目标情况影响评价文件。

3.2增强我国市政污水处置行业热能操纵的建议

在市政污水处置企业污水的热能操纵方面，对需要展开区域供热或制冷的区域，建议县级以上城市的人平易近当局从区域能源操纵兼顾计划的维度，兼顾制订供热与制冷计划，在市政污水处置厂周边3～5千米规模内规定污水输能区域，配套扶植健全管网等举措措施，鞭策市政污水处置企业热能与厂外供热系统的联动。建议国度成长鼎新委和国度税务总局等相关部分制订有益在推行污水输能的价钱和税收机制，晋升供热和制冷企业对污水输能的接管度，并减轻终端用户取暖制冷的经济承担。

在市政污水处置企业沼气和污泥的热能操纵方面，建议以下：

（1）正视厂网系统化管理并提高进水无机物的浓度。建议国度成长鼎新委、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分制订城市污水管网的污水搜集率方针查核文件，经由过程晋升城市污水管网的污水搜集率来提高市政污水处置厂进水的无机物浓度，如许既可削减外部碳源带来的化学药剂耗损，也可处理污泥厌氧消化和热电联产进程中因碳源不足影响沼气发生量和发电量的问题。对城市市政污水处置厂进水碳源不足的，建议恰当引进易降解无机质含量高的特定类型工业污水。不宜同一要求将污泥制成燃料棒。

（2）撑持污泥与其他无机质的协同措置，提高原料的无机质含量。建议国度成长鼎新委、财务部、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分制订优惠政策或补助机制，增进市政污水处置企业或与市政污水处置厂签定污泥措置和谈的污泥处置企业展开无机质的协同措置。今朝我国污泥的无机质含量较低，介在30%～60%；餐厨垃圾无机质含量较高，在80%摆布；畜禽粪污中无机质含量介在30%～75%，此中鸡粪无机质含量可达70.76%。多种无机质协同措置可提高原料的无机质含量，提高产气量，提高经济效益。

（3）鼓动勉励糊口污水和工业废水份开搜集措置，增进市政污泥燃烧的热能操纵。建议国度成长鼎新委、财务部、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分经由过程财务嘉奖、税收优惠等体例指导各城市分隔搜集和处置糊口污水和工业废水，鼓动勉励集中处置工业废水，避免市政污泥中呈现工业重金属，增进市政污泥的燃烧措置和热能操纵。

（4）增进污泥集中措置和收费机制的落地实行。在集中措置方面，对展开跨区域运输和集中燃烧措置污泥的，审批后简化每次运输的监管法式。在收费机制方面，国度今朝虽已出台相干文件规范污水处置费的征收和利用，强调将污泥的措置本钱纳入污水处置费用，并由污水排放者即居平易近承当，但迄今为止，只要少数处所的污水处置费包括污泥措置费用，年夜部门处所的污泥无害化措置费用仍为当局财务补助或付出。建议国度成长鼎新委和财务部等相关部分依照《关在立异和完美增进绿色成长价钱机制的定见》的要求，加年夜指导和查抄的力度，催促处所遵照文件的划定，将污泥的措置本钱全数纳入污水处置价钱当中。

3.3晋升我国市政污水处置行业运营节能结果的建议

（1）制订市政污水处置厂低碳运营的尺度规范和达标增进办法。市政污水处置企业的低碳运转，首要是经由过程智能系统的优化管控和新手艺的采用，确保污水处置举措措施在高效、经济运转时，下降能耗、物耗和药耗，削减碳排放。建议国度成长鼎新委、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分安身在能源的周全节俭和二氧化碳的周全减排，以现有企业的污水运营尺度为根本，在市政污水处置行业绿色、低碳、轮回成长的分析尺度系统框架内，从物耗、药耗尺度以外成立能耗方面的低碳运转尺度规范，保举示范企业的邃密化智能管控系统和污水处置、污泥处置、热能操纵、沼气出产、沼气发电等新手艺，指导行业优化污水处置工艺，立异污水处置手艺，进级污水处置装备。对掉队的运转工艺和装备，要期限达标；对运转中节俭能源和温室气体减排成效凸起的示范项目，建议国度成长鼎新委、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分结合制订以减排结果为导向的嘉奖或补助政策，指导市政污水处置行业对运转节能和减排的正视。

（2）分析均衡出水浓度和能耗的关系，公道肯定出水的污染物排放尺度和污泥措置尺度。市政污水处置厂既要寻求污染防治效益，也要寻求节能和温室气体减排效益。市政污水处置厂的出水尺度与能源耗损呈正相干关系，确立公道的排放尺度将实现经济效益和情况效益的共赢。

（3）展开工业废水的可生化性目标治理，节制难降解无机物进入市政污水系统。工业废水的混入会干扰市政污水处置厂的不变运营，进水中如难降解无机物含量超标，不但会影响易降解无机物的发酵和沼气的操纵，还可能会致使出水不及格，建议严酷工业废水排入糊口污水系统的前提和审批法式，在《污水排入城镇下水道水质尺度》（GB/T 31962—2015）中增添废水可生化性目标，节制难降解无机物进入市政污水系统。建议点窜《水污染防治法》，针对市政污水划定难降解无机物的含量尺度，并明白排放者超标的法令义务。

3.4推行我国市政污水处置行业太阳能面板铺设发电的建议

建议住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分出台市政污水处置厂光伏发电举措措施设想、安装与运转的尺度，建议国度成长鼎新委、财务部、住房和城乡扶植部、生态情况部等相关部分制订温室气体减排绩效评价和嘉奖尺度，在确保平安出产的条件下，指导已建市政污水处置企业操纵厂区地面残剩空间和办公楼、泊车棚、初沉池、曝气池等建筑物或修建物的上方空间，安装光伏发电装备，实现洁净发电、削峰填谷。对新建市政污水处置厂，需周全依照市政污水处置厂绿色、低碳、轮回扶植和运营的尺度系统，展开立体的太阳能光伏面板铺设和相干的储能举措措施与并网举措措施扶植。

（感激为本研究供给相干材料和数据的污水处置企业）

　　2021年是“十四五”的开局之年，也是开启周全扶植社会主义现代化国度新征程起步之年。这一年“碳达峰”和“碳中和”成为热词。2022年作为实行“十四五”的主要一年，“碳达峰”和“碳中和”仍然是这一年的主旋律。

　　2021次当局工作陈述指出，要在碳达峰、碳中和方面扎结实实地完成各项工作，制订2030前实现碳达峰的步履打算，优化财产布局和能源布局。碳达峰和碳中和将成为将来40年影响中国经济成长的主要计谋。为实现“碳达峰”和“碳中和”的紧急方针，中国将周全加速扶植绿色低碳轮回成长经济系统，生态情况庇护也将进入污染与碳减排协同管理的新阶段。是以，生态情况财产将迎来新一轮的主要窗口期。面临新的成长机缘，环保财产的机缘在哪里？环保企业又该怎样办？

　　甚么是“碳达峰”和“碳中和”?

　　“碳达峰”和“碳中和”中的“碳”是指人类出产和糊口中排放的各类温室气体。为了便在统计计较，人们按照分歧的影响水平将这些温室气体换算成二氧化碳当量，所以二氧化碳常被用来指代温室气体。

　　“碳达峰”是指一个地域或行业的年温室气体排放量到达汗青峰值。这是温室气体排放由增到减的汗青转机点，标记着经济成长由高能耗、高排放向洁净、低能耗模式改变。

　　“碳中和”是指在必然期间（一般指一年）内，某一区域内助类勾当间接或间接排放的碳总量，抵消经由过程造林和工业固碳接收的碳总量，实现净零碳排放。

　　“碳达峰”和“碳中和”感化相辅相成。因为造林和工业固碳接收的碳总量相对固定，远远低在工业成长排放的碳，为了实现碳中和的愿景，我们必需经由过程制订和实行“碳达峰”打算来改变二氧化碳排放的增加趋向。

　　若何实现碳中和？

　　从广义上讲，碳中和包罗节能、减排和手艺收受接管。节能减排包罗能源转化、提高能源操纵率和削减一次性用品的出产。

　　1、能源转型

　　从能源出产和消费布局来看，世界能源已构成煤、油、气、新能源“四分全国”款式，新能源已成为碳中和的主导身分。今朝，全球碳减排首要依托削减化石能源在发电范畴的利用，进行能源供给侧鼎新，鼎力成长光伏风电等可再生能源的消纳比重。同时，将提高几个主要的能源终端消费部分——交通、建筑和工业行业的电气化率，以实现削减化石能源消费方针。对航空、高耗能工业和其他电气化没法完全替换的范畴，生物燃料和氢能被用来代替化石燃料。为实现上述方针，需要对能源消费根本举措措施、新能源发电、电网、制氢装备、主要工业举措措施和化石能源发电进行年夜范围投资、开辟和革新。同时，我们将霸占氢能制备、储运、电动汽车、储能装备、海优势电、负荷侧响应机制和电力系统矫捷性改良、电力市场化、生物能源开辟等范畴的要害手艺问题。

　　2、手艺收受接管

　　手艺收受接管是狭义的碳中和，即“碳捕集”，捕获排放到年夜气中的二氧化碳，从而真正实现零排放。碳捕捉后，它能够密封和收受接管。

　　今朝，碳捕捉有三种体例：一是生物捕捉，即植树造林。二是常规捕集，如在烟囱上加装吸附装配。三是新兴手艺捕集，全球15个尝试室正试图间接过滤年夜气。

　　污水处置行业应若何介入到“碳达峰”和“碳中和”中？

　　从能量转换的角度来看，保守污水处置模式的本色是以能耗换取水质。为了削减水污染，我们利用年夜量电能，并间接发生年夜量二氧化碳排放，这对全球生态情况发生了负面影响。是以，为了削减碳排放，削减污水处置的能耗和物耗，是财产进级的必定方针。

　　今朝，世界上很多国度都发布了污水处置厂碳中和手艺线路图，美国提出到2030年所有污水处置厂都要实现碳中和。作为主要的公用事业，我国的污水处置率还没有到达100%。削减水污染依然是生态情况庇护的重中之重。能够预感，污水处置行业短时间内不具有承当年夜范围减排使命的客不雅前提。但是，从晋升企业焦点合作力的角度来看，绿色低碳成长也是一条必定之路。同时，作为政策驱动型财产，企业假如可以或许尽早启动低碳鼎新，将博得更年夜的自动权和更广漠的成长空间。

　　污水处置工艺多种多样，但其本色是经由过程生化反映去除水中的污染物。是以，需要在处置进程中添加碳源和各类化学品。这些原材料在出产和运输进程中耗损能源，在加药进程中也耗损一些能源。是以，优化供料环节将有助在节俭能源、下降耗损和削减碳排放。

　　在曩昔的200年里，人类已向年夜气层排放了数以万计的二氧化碳，这些二氧化碳就像给地球带了一个年夜罩子，让地球没法散热，所以二氧化碳又叫温室气体，按捺全球变暖的重要使命就是削减二氧化碳的排放，当每一年的碳排放量不再增添、到达峰值，就叫碳达峰。但人类勾当毕竟是要排放碳的，我们就需要想法子让它被接收中和失落，当二氧化碳的接收量等在排放量，就实现了传说中的碳中和。作为糊口在地球的个别，我们实时关电脑、打开一扇窗、自备购物袋、种一棵树……只需你学会做减法：减排、减污、减负、减速，就可以为碳中和、碳减排进献本身的气力。

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下一篇:完美,带你走近碳中和污水处理厂 来源：水谷智库 粗略估计，2030年中国整个污水处理行业的温室气体将达到全国温室气体排放量的2.95%，因此污水处理行业转变方向，实现低碳甚至零碳污水处理已经迫在