污水處理行業(yè),如何實現(xiàn)“綠色進階”?

發(fā)表時間:2024-01-10 來源:中國環(huán)境 作者:韋璐

  

  近日出臺的一則文件,為污水處理行業(yè)新一年“綠色進階”指明了方向。2023年12月29日,國家發(fā)展改革委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進污水處理減污降碳協(xié)同增效的實施意見》(以下簡稱《實施意見》)。
 
圖為銀川市第一再生水廠上方的節(jié)水主題公園 銀川市第一再生水廠供圖

  《實施意見》指出,我國生態(tài)文明建設(shè)進入以降碳為重點戰(zhàn)略方向的關(guān)鍵時期。污水處理既是深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的重要抓手,也是推動溫室氣體減排的重要領(lǐng)域。到2025年,我國要建成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。
  專家分析,污水處理應(yīng)通過自身節(jié)能降耗、提升處理效能及增加碳匯等途徑,實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效。同時,對行業(yè)的政策支持及科技支撐也必不可少。
補短板,減污降碳協(xié)同成重點課題
  “截至目前,我國已建成城市和縣城污水處理廠近5000座,總處理能力超過2.5億立方米/日,城市污水處理率超過98%?!薄秾嵤┮庖姟分赋?,近年來,我國污水收集處理設(shè)施不斷完善,但污水收集效能偏低、污水處理過程中溫室氣體排放較多、能源資源回收利用水平不高等“短板”仍然存在。
  根據(jù)我國污水處理行業(yè)實際,《實施意見》部署了強化源頭節(jié)水增效、提升污水收集效能等重點任務(wù)。此外,加強污水處理節(jié)能降碳亦是關(guān)鍵。
  格柵間、沉淀池、生化池一環(huán)套著一環(huán),污水在各種設(shè)備之間流進流出。業(yè)內(nèi)人士指出,作為與生活污水中各類污染物打交道的企業(yè),污水處理廠盡管擔(dān)負著提高出水水質(zhì)標(biāo)準、減少黑臭水體與富營養(yǎng)化等水環(huán)境問題的綠色使命,但“以能耗換水質(zhì)”的污水處理模式,使設(shè)備在運行過程中難免產(chǎn)生一定的碳排放,也存在將水污染轉(zhuǎn)嫁為大氣污染的風(fēng)險。
  相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,污水處理行業(yè)碳排放量約占全社會總排放量的1%,主要來源于水中的有機污染物經(jīng)過降解后,釋放出二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體。除上述直接排放外,污水處理廠運營所需的電、熱能源消耗,及用于污水處理的藥劑生產(chǎn)和運輸,也將間接產(chǎn)生碳排放。
  近年來,隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來污水處理量增加,提標(biāo)升級改造成為眾多污水處理廠的一致動作,由此產(chǎn)生的碳排放量也隨之增加。
  記者查閱公開資料發(fā)現(xiàn),2023年6月,北京市生態(tài)環(huán)境局發(fā)出的一份《行政處罰決定書》顯示,當(dāng)?shù)匾患乙晕鬯幚?、中水回用處理為主營業(yè)務(wù)的公司,因超配額排放二氧化碳4000余噸被罰款200余萬元。
  降碳,已成為污水處理行業(yè)必須面對的課題。此次《實施意見》就將減污降碳協(xié)同增效擺到了顯著位置。
節(jié)能、提效、增碳匯,多途徑發(fā)力碳減排
  污水處理行業(yè)應(yīng)如何邁向綠色低碳發(fā)展?
  《實施意見》指出,污水處理廠通過節(jié)能降耗、提升處理效能或增加碳匯,使污水處理廠的碳減排量與碳排放量相互抵消。
  中國城市發(fā)展研究院·農(nóng)文旅產(chǎn)業(yè)振興研究院常務(wù)副院長袁帥對本報記者表示,污水處理行業(yè)一要提高污水處理效率,減少污水中有害物質(zhì)的排放,同時降低能源消耗和碳排放;二要推進污水資源化利用,將處理后的污水作為水資源進行回收利用,減少對新鮮水資源的需求,同時降低水處理的碳排放;三要加強節(jié)能降碳和碳足跡管理,對污水處理過程中的能源消耗和碳排放進行全面監(jiān)控和管理,采取針對性的措施降低能源消耗和碳排放。
  “難點在于如何平衡污水處理、降碳和節(jié)能之間的關(guān)系,實現(xiàn)三者的協(xié)同增效。此外,污水處理廠的布局也需要考慮地形、氣候、人口密度等多種因素,合理規(guī)劃污水收集和處理系統(tǒng),提高污水收集和處理效率。”袁帥說。
  在節(jié)能降碳改造方面,《實施意見》提出,推廣選用高效節(jié)能的電機、風(fēng)機、水泵、照明器具等通用產(chǎn)品設(shè)備,結(jié)合廠區(qū)升級改造,加快淘汰老舊低效的重點用能設(shè)備。推廣建設(shè)智慧水務(wù)管理系統(tǒng),開展全過程智能調(diào)控與優(yōu)化,實現(xiàn)精準曝氣與回流控制、數(shù)字計量精準加藥等。
 
圖為一家污水處理廠的智慧化指揮平臺

  記者此前在采訪中注意到,已有越來越多的污水處理廠在日常運營中,加大了對智能設(shè)備的投入力度,部分地區(qū)污水處理廠實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)生產(chǎn)運營調(diào)度指揮系統(tǒng)對運營項目的全覆蓋。
  值得一提的是,《實施意見》提出,土地資源緊缺的城市可建設(shè)全地下或半地下式污水處理廠,鼓勵通過建設(shè)公園綠化活動場地等方式,合理利用地上空間,提升區(qū)域環(huán)境品質(zhì)和城市生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。
  在寧夏回族自治區(qū)銀川市,一家“網(wǎng)紅”再生水廠將這一設(shè)想“落”到了地面上。再生水廠采用半地下式建筑形式,將污水處理箱體頂部設(shè)計為開放式生態(tài)景觀公園,市民娛樂與水廠運行生產(chǎn)可互不干擾。再生水廠廠長周文斌曾告訴記者,每天十余萬噸生活污水匯集于此,經(jīng)處理后出水達到地表準Ⅳ類,符合回用標(biāo)準,可就近用于城市綠化灌溉、河湖補水、市政雜用等。
  不止于此,公開報道顯示,在湖北武漢、四川成都、浙江寧波、云南大理……這樣的花園式再生水廠遍布我國許多省市。污水處理行業(yè)正積極求解減污降碳協(xié)同增效難題,以實現(xiàn)水資源循環(huán)利用與城市生態(tài)碳匯提升的雙贏。
政策、技術(shù)層面迎來新機遇
  我國生態(tài)文明建設(shè)已進入以降碳為重點戰(zhàn)略方向、推動減污降碳協(xié)同增效的關(guān)鍵時期。這也為今后一段時期我國污水處理行業(yè)指明了方向。
  2022年6月,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《減污降碳協(xié)同增效實施方案》,就曾對水、大氣、土壤、固廢、溫室氣體等多領(lǐng)域提出優(yōu)化治理目標(biāo)、治理工藝和技術(shù)路線的要求。此次《實施意見》提到,到2025年,要建成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。這一具體目標(biāo),將為污水處理行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。
  “在政策方面,國家將加大對污水處理行業(yè)的政策支持和資金投入力度,鼓勵污水處理行業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā),推動行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。此外是市場機遇,隨著城市化進程的加速和人們環(huán)境保護意識的提高,污水處理的市場需求也將進一步加大?!痹瑤浿赋?。
  《實施意見》指出,應(yīng)加大對污水處理減污降碳升級改造項目的資金支持力度,將符合條件的項目納入地方政府專項債券支持范圍、發(fā)行不動產(chǎn)投資信托基金、申請綠色信貸或通過綠色債券融資。同時,落實環(huán)境保護、節(jié)能節(jié)水等領(lǐng)域稅收優(yōu)惠政策。
  政策及市場的繁榮,也將進一步推動污水處理技術(shù)創(chuàng)新提升,實現(xiàn)高效率、低能耗的處理效果。國內(nèi)咨詢機構(gòu)Co—Found智庫研究負責(zé)人張新原對記者表示,應(yīng)加大可再生能源在污水處理過程中的應(yīng)用力度,如太陽能、風(fēng)能等,實現(xiàn)能源的自給自足或大幅降低能源消耗。實施碳排放管控,如在污水處理過程中采用厭氧消化技術(shù),提高污泥處理效率,降低碳排放。
  《實施意見》也提出要加大科技支撐力度。開展污水處理綠色低碳關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),重點突破高濃度有機廢水和高鹽廢水處理與循環(huán)利用、高性能膜材料、環(huán)保型藥劑、溫室氣體控制、智能監(jiān)測與優(yōu)化控制等關(guān)鍵共性技術(shù),推動大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)與污水處理工藝融合發(fā)展。