废气处理设备,污水处理工艺

水务行业如何应对碳中和带来的机遇与挑战?

2021/5/21 0:52:31

完成碳达峰、碳中和是一场广泛而深化的经济社会系统性革新,水务职业作为供排水民生保证类职业,也需求加速绿色低碳改造,赶快转型构建新业态与新模式。


污水处理是水务职业的首要板块,虽然与动力、工业、修建、交通等部分比较,污水处理职业发生的温室气体排放比重较小,但其单位产量能耗高,归于动力密集型职业,且排放的首要为甲烷、氧化亚氮等非二氧化碳温室气体,深度减排难度大。因而,我国水务职业应当以完成碳中和方针为关键,开发绿色低碳和可继续新式工艺,发掘碳减排潜力,到达减污与降碳协同增效的意图。


我国水务职业迈向碳中和的应战


1978年-2019年,我国城市污水处理厂的数量从36座增长到2471座,相应地,日处理才能也由64万立方米进步到1.79亿立方米,城市污水处理率从1991年的14.86%进步到2019年的96.81%。2005年-2014年,我国乡镇污水处理的温室气体排放量由23.65万吨二氧化碳当量,增长到129.4万吨二氧化碳当量。虽然水务职业的温室气体排放量有限,但大部分归于非二氧化碳温室气体的甲烷和氧化亚氮,污水处理职业也被列为甲烷的第六大排放源和氧化亚氮的第三大排放源,而且甲烷和氧化亚氮的增温效应分别是二氧化碳的21倍和298倍。


水务职业怎么规划完成碳中和方针,是一项十分急迫和充溢应战的使命。


一是从业人员对水务职业完成碳中和的知道缺少。传统污水处理注重废物处理,其本质是以能耗换水质。未来污水处理则是将动力与资源收回视为完成水务部分碳中和的重要手法,不仅是完成污水处理厂的能量平衡或能量自给,还要统筹考虑资料设备加工、污水处理能耗与物耗、污泥处理的运送与使用等全生命周期的排放。


二是水务职业完成碳中和的技能储藏有待完善。我国污水处理与发达国家存在较大距离,特别是乡村污水处理仍存在许多限制要素。如乡村污水具有水量水质改变大、缺少专业运营人员、单位能耗较高档特色,处理技能较为低端、粗豪,且乡村实际情况与发达国家悬殊,无法移植发达国家已有技能。


三是污水处理职业面对污水处理等级和碳排放操控的对立。平等条件下,污水处理等级越高,能耗就越高,相应的温室气体排放就越高。跟着未来污水处理规范的逐步进步,水务职业将面对更大的节能降碳压力。


四是水务职业的公益特色,导致企业盈余有必定的天花板,难以掩盖资金投入。近年来,跟着污染防治攻坚战的展开,水务设备的出资力度加大,水务职业需求投入的资金量也在加大。但是,水务职业归于公益特色的民生职业,资金投入才能有限,其较高的运营和办理本钱,本身也会推涨资金本钱。


世界水务职业碳减排方针与举动


从全球来看,污水处理职业的能耗占比约为1%-3%,且呈逐年上升的趋势,归于动力密集型的高耗能职业。到2019年末,美国16583座污水处理厂年电耗占社会总能耗的3%以上。


污水本身包含有机物化学能、低档次热能等能量,从污水中提取资源与动力,全面推进污水资源化使用,有助于完成污水处理厂的碳中和运转。考虑到污水处理职业巨大的减排潜力,许多国家拟定了污水处理职业碳中和技能路线图,将污水处理作为碳减排的要点范畴,深化发掘污水处理职业的碳减排潜力。如美国水环境研讨基金明确提出2030年一切污水处理厂完成碳中和运转的方针,日本指出到本世纪末彻底完成污水处理动力自给自足,新加坡提出从“棕色水厂”到“绿色水厂”的时间表与路线图。可见,污水处理职业已成为发达国家削减碳排放、完成绿色低碳转型的重要抓手。


发达国家的污水办理排放规范大都建立在法令和准则根底之上。美国乡村污水办理依据《清洁水法》,经过日子污水排放规范对乡村污水处理设备进行监控。日本城市污水处理首要依据《下水道法》,农业村落排水会集处理设备和净化槽涣散处理则依据《净化槽法》。


发达国家还探究构成了污水处理职业的低碳技能解决方案。欧洲国家注重低碳处理新工艺研制,英国伦敦市贝辛斯托克污水处理厂引进先进的热水解和厌氧消化技能,对污泥处理设备进行了晋级改造,改造后不仅为整座污水处理厂供电,还可将50%的额定剩下电力输出到社区。美国和日本经过高效机电配备和高档操控对策节能降耗,一起加大污水污泥包含动力的开发收回力度,美国希博伊根污水处理厂拟定动力零耗费方案和相应的举动办法,在2013年根本完成了碳中和方针。


此外,发达国家还经过征收污水处理费,引导用户调整用水行为。与家庭供水收费相似,大都发达国家的居民污水费首要依据供水量来确认。考虑到不同企业的工业污水量和特色不同较大,工业污水费则依据污染量和污染浓度来确认。


我国水务职业迈向碳中和的主张


一是加大水务职业完成碳中和方针的方针支撑力度。加强政府资金引导效果,活跃鼓舞社会资本参加,扩展有用出资,多渠道筹集水务部分转型晋级资金。探究将水务职业归入碳排放权买卖商场的途径,剖析碳商场试点买卖机制与履约方针对职业的影响。出台乡村日子污水办理的方针办法,量体裁衣,改进和进步乡村日子污水的办理水平。


二是进步从业人员对水务职业完成碳中和方针愿景的知道。加大训练力度,统一思想,进步从业人员对碳达峰和碳中和方针的认知,要意识到碳中和对经济社会革新的深化性,对水务职业影响的急迫性。此外,也要知道到在碳中和方针下,水务职业作为环保工业迎来的展开新机遇,活跃探究碳中和方针愿景下水务职业高质量转型展开的新动能。


三是展开水务职业全生命周期点评,推进全流程全工业链碳减排。优化水务工业布局和流程结构革新,完成工艺及配备智能化晋级,到达全流程工艺的碳减排。健全产品全生命周期技能研制、点评和服务系统,建造以产品为中心的上下流生态圈,助力水务产品、水利工程功用和寿数进步。经过推行具有高功用、轻量化、长寿数、近终型、可循环等绿色低碳水务产品,展开产品生态规划和低碳出产,为下流用户供给绿色低碳水务服务,以工业链共赢下降碳排放。


四是注重水务职业低碳技能的研制和储藏。以节省动力为导向,以城市节水为抓手,大力推行新式节水配备和用具,加强水平衡监测与确诊,进步管网渗漏智能检测才能,优化供水系统等。注重最优化监测和操控系统以及污水处理厂高效运转的技能,完成水务根底设备建造的节能环保。进一步节省污水处理能耗、药耗,加大污水污泥包含动力的开发收回力度,让污水处理厂变身“动力工厂”。此外,要注重新式温室气体减排技能的研制与使用,特别对错二氧化碳温室气体减排的技能。


五是加大水务职业参加可再生动力建造运营的力度。优化用能结构,活跃参加可再生动力开发和使用,构建多元化动力使用结构系统,加速推进污水处理职业完成零排放。加速可再生动力在水务部分使用的技能创新,结合才智水务和才智动力办理,使用好本身的商业载体功用,加速水务职业的绿色低碳转型,从污染防治转变为表现生态产品价值以及对环境资源的奉献。


六是完成水务职业的多方协同展开。依托原有污水处理设备,加速从单体办理向水资源循环使用的复合性事务转型,经过生态补水助力水环境综合办理,完成事务协同和生态协同。将生态补水归入水资源办理,助推企业进一步增加收入,完成经济协同和资源协同。加速构成才智水务的新业态与新模式,以技能为水务职业赋能,完成水务职业数字化智能化转型与碳减排的协同展开。


作者单位:许俊仪,北控水务集团有限公司;顾佰和,中国科学院科技战略咨询研讨院





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