当污水处置惩罚面临碳减排——我国城镇污水处置惩罚行业碳减排路径及潜力

作者：治理员宣布时间：2020-12-03

污水处置惩罚碳排放包括间接排放和直接排放。污水处置惩罚是社会中较小的行业，但属于能源麋集型行业，美国、德国、日本等国家污水处置惩罚行业电耗占全社会总电耗的1%左右，高能耗导致大宗间接碳排放。污水处置惩罚历程会爆发并逸散大宗CH4和N2O，是主要的直接碳排放源。据欧洲统计办公室2014年欧洲统计报告，污水处置惩罚与固体放弃物处置惩罚组成的废物处置惩罚行业是第五大碳排放行业，占全社会总碳排放量的3.3%。美国EPA统计展望，全球污水行业2015年CH4和N2O逸散量划分为5.4亿t 和0.9亿t CO2当量，展望2020年将划分抵达5.65亿t和0.94亿t CO2当量，2030年将划分凌驾6亿t 和1亿t CO2当量，约占非CO2总排放量的4.5%。总体上，污水处置惩罚行业碳排放量占全社会总排放量的1%～2%。

1、我国城镇污水处置惩罚行业的总体碳排放水平及趋势

经由“十一五”和“十二五”时期的高速建设，中国城镇污水处置惩罚设施已经形陋习�；拇χ贸头Ｄ芰�。阻止2015年底，天下设市都会和县城建成并投入运行污水处置惩罚厂共3830座，日处置惩罚能力达1.62亿m3，凌驾了美国1.25亿m3(33240MGD)的处置惩罚能力。2015年整年现实处置惩罚污水511亿m3。

基于各地区代表性污水处置惩罚厂典范工艺运行数据剖析及现实监测，凭证IPCC要领学以及相关要领学研究，起源盘算，2015年天下污水处置惩罚逸散CH4和N2O爆发的直接碳排放量为2 512.2万tCO2当量，电耗爆发的间接碳排放量为1 401.6万t CO2当量，絮凝剂消耗爆发的间接碳排放量为70.9万t CO2当量。综上，2015年中国污水处置惩罚行业碳排放量为3 984.7万t CO2当量，单位水量的碳排放当量(碳排放强度)为0.78 kg/m3。

2015年，中国污水处置惩罚行业总电耗为140亿kW˙h，仅占全社会总电耗的0.26%，远低于西方国家1%的比例。主要缘故原由有：污水网络系统不完善导致污水网络处置惩罚率较低、污水浓度也较低、处置惩罚标准总体不高以及污泥处置惩罚处置惩罚滞后等。随着网络系统的完善、提标刷新的实验以及污泥处置惩罚处置惩罚率的提高，污水处置惩罚电耗将逐年升高。“十二五”时代，污水处置惩罚电耗年平均增添12.9%。随着城镇化率、污水处置惩罚率、污泥处置惩罚处置惩罚率一直提高以及排放标准的提高，污水处置惩罚电耗还将进一步增添，应及早接纳步伐提高行业能效，降低间接碳排放。

2、我国污水处置惩罚行业碳减排路径

与能源、修建、交通等行业相比，污水处置惩罚减排本钱低，减碳效益大。蓬勃国家意识到污水处置惩罚行业蕴含的高效减排潜力，将其列入碳减排领域，并探索出了一些可行的碳减排路径。美国和日本强调通过高效机电装备和控制对策节能降耗，同时加大污水污泥蕴含能源的开发接纳力度。加拿大着力开发运营优化手艺，现在已形成较完善的污水处置惩罚运营优化手艺系统。欧洲重视低碳处置惩罚新工艺研发，在可一连污水处置惩罚工艺研究方面为西方国家的履历为寻找我国污水处置惩罚行业的碳减排路径提供了很好的借鉴。

2.1提高污水处置惩罚综合能效

美国在供水和污水处置惩罚行业提出三个层面的能效提高路径：一是接纳高效机电装备，新建设施直接采购高效装备，已有设施逐步更新成高效装备;二是增强负载治理，知足工艺要求的条件下要使负载降至低，同时，装备设置要与现实荷载相匹配，阻止“大马拉小车”;三是建设需求响应机制，凭证现实工况的需求及其转变，动态调解装备的运行状态。

2.1.1接纳高效机电装备

污水处置惩罚机电装备主要包括水力运送、混淆搅拌和鼓风曝气三大类。接纳高效电机是这些装备具有较高机械效率的条件，现在污水行业的水力运送和搅拌装备均已经泛起具备IE4能效水平的高效电机，接纳高效电机通�？墒迪�5%~10%的效率提高。

水力运送装备的水力端设计是要害，水力端需具备无梗塞、一连高效的特点，无梗塞手艺可阻止通道容量镌汰降低效率或恒久超负荷运行销毁电机。一连高效可确保电机恒久高效运行，优良的水力端设计可以实现水力运送装备全生命周期节约7%~25%的能耗，并且介质条件越卑劣，其节能效果相对会越显着。

混淆搅拌装备的水力端设计同样要害，接纳后掠式叶片设计可以提供特另外自清洁功效，使搅拌用具有优异的抗纠葛性能，从而阻止搅拌效率降低甚至销毁电机的危害。

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