“十四五”期間,中環(huán)保水務投資有限公司(以下簡稱“中環(huán)水務”)積極踐行 “雙碳” 國家戰(zhàn)略,明確“十四五”減污降碳目標,已從能量自給、資源回收及碳平衡等維度,創(chuàng)新實踐“低碳”技術路徑,將太陽能光伏發(fā)電、智慧化管理、污水資源化等應用于項目建設,并打造多個低碳綠色水廠。
8月2日上午,在“2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上,中環(huán)水務總經(jīng)理彭云清圍繞“減污降碳”,分享了近兩年中環(huán)水務在減污降碳方面所做的實踐探索,并結(jié)合當前國情,對治水思路提出一些建議。他表示,踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略、實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展是水務企業(yè)的題中之意、必行之道。
彭云清
污水廠減污降碳方案
彭云清強調(diào),高標準出水水質(zhì),往往是以高能耗、高物耗來實現(xiàn)的。近幾年生態(tài)環(huán)境部、住建部、國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》、《深入打好城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》明確要求:各地不應盲目提高出水標準、隨意新擴建污水處理廠。這些文件的出臺,從宏觀政策層面為行業(yè)“減污降碳”奠定了基礎。
污水處理廠的碳排放的主要構(gòu)成
研究發(fā)現(xiàn)污水處理廠碳排放主要來自三個方面:一是能耗電耗,間接排放占56%,能耗是水廠碳排放中占比最大的因素,受國家電力能源結(jié)構(gòu)影響,電能主要來自于燃煤發(fā)電;二是藥劑消耗,間接排放33%,污水處理需要消耗藥劑,間接排放溫室氣體;三是直接排放11%,水污染物轉(zhuǎn)化的溫室氣體、活性污泥吸收氧氣并釋放二氧化碳。針對這幾方面,中環(huán)水務從實踐出發(fā),從開源和節(jié)流兩個角度提出減碳方案。
彭云清表示,“開源”即建設清潔能源有效替代。2021年中環(huán)水務已建成3家分布式光伏項目,今年全面加快建設以自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的光伏發(fā)電設施。目前已完成10個項目的可研報告,7個項目備案,可替代20-30%的傳統(tǒng)能源。如果業(yè)內(nèi)所有適合光伏發(fā)電的水廠、污水廠都建設了分布式光伏發(fā)電,粗略估計年發(fā)電量將達80-100億度左右,可減少碳排放近700萬噸左右。
“節(jié)流”即精準曝氣降能耗、精準加藥減藥耗。污水處理廠中鼓風機電耗占污水電耗的50-60%。不同處理工藝能耗不同,但曝氣系統(tǒng)總體能耗占比最大。目前,中環(huán)水務在北京昌平、貴陽、蚌埠等十多個污水項目中升級改造曝氣系統(tǒng)。以小湯山再生水廠為例,可節(jié)省約20%的風機電能;同時,打造水務生產(chǎn)運營信息系統(tǒng) 4.0 版本,實現(xiàn)了廠級的智慧運營管理,能源管控中心、智能語音交互、智能數(shù)據(jù)分析等業(yè)務場景的全覆蓋。在精準加藥方面,通過將多個水廠生化系統(tǒng)改造為多段式A2O工藝,保證對原水有機物充分利用,增加有機物去除率同時,減少碳源藥劑投加量。同時,中環(huán)水務自主研發(fā)了除磷藥劑智能投加系統(tǒng),已在蚌埠第三污水處理廠示范應用,除磷藥耗投加量降低約 40 %。
系統(tǒng)減污降碳主要路徑
彭云清介紹,通過污水資源化利用實現(xiàn)系統(tǒng)“減污降碳”主要有三個路徑:
一是污水源熱泵技術。中環(huán)水務貴陽六廣門、貴醫(yī)再生水廠均采用該技術,污水經(jīng)水源熱泵系統(tǒng)進行冷熱量利用,為上部綜合體建筑供暖制冷,能效比超過1:3,有效促進能源循環(huán),并且該項目實現(xiàn)了 100 % 污水資源化利用,其中 20 % 用于高品質(zhì)回用水,80 % 用于生態(tài)補給。
二是污水資源化利用。中環(huán)水務主要研究的方向是磷回收,目前尚在科研階段。
三是再生水資源化利用。中環(huán)水務打造了延安市姚店污水處理項目、蚌埠市再生水回用工程項目、湖州吳興童裝產(chǎn)業(yè)園污水處理二期擴建項目等多個污水資源化示范項目,處理后的再生水可供市政雜用、景觀回用、工業(yè)回用等,還可用于生態(tài)補水,既有效實現(xiàn)“減污降碳”,又極大提升傳統(tǒng)污水項目的附加值。
結(jié)合國情探究治水新思路
管網(wǎng)提質(zhì)增效是“十四五”時期的重點任務,《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動方案》《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》都明確提出:“城市污水處理廠進水BOD濃度低于 100 mg/L 的,要重點圍繞管網(wǎng)開展提質(zhì)增效”。
近幾年已有城市投入巨資進行管網(wǎng)改造,對整個城市開膛破肚,但大拆大建未達到預期效果。如何做到精準開展污水處理和管網(wǎng)的提質(zhì)增效,中環(huán)水務根據(jù)多年實踐和研究提出了自己的建議。
彭云清表示,中國水處理的模式最早都是學習國外的經(jīng)驗,以目前中國發(fā)展的情況來看,中國和國外的城市有很大的不同。國外城市規(guī)模相對較小,工業(yè)、商業(yè)、居民均呈分散狀態(tài),而隨著中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,我國城市在規(guī)模、人口聚集度等方面遠高于國外,城市多為生活、商業(yè)、生產(chǎn)混合的形態(tài),應該結(jié)合國情調(diào)整治水思路,探討研究更符合我國發(fā)展和城市規(guī)模的治水方案,并提出以下幾點建議:
一、加大工業(yè)入園的力度
加大工業(yè)入園的力度,力爭工業(yè)污水、生活污水分開治理,工業(yè)污水盡可能實現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)利用,實現(xiàn)近零排放高標準排放;生活污水排放標準控制在一級A(部分再生水根據(jù)用途可以提高),污泥可以進入自然循環(huán)。
二、城市污水處理由大規(guī)模集中處理調(diào)整為適度分散處理
大型城市特別是南方城市可以在城市中建設千噸級到五萬噸左右的中小規(guī)模水廠,小規(guī)模水廠技術比較成熟,膜處理工藝成本可以接受,多段AO+深度處理亦可實現(xiàn)較高水質(zhì)標準,利用再生水作為城市生態(tài)補水,利用原有河道生態(tài)凈化功能,可以有效解決黑臭水體治理反復的問題。
三、城市污水管網(wǎng)改造要以做好本底調(diào)查為前提
污水收集管網(wǎng)要因地制宜,新區(qū)堅決采用分流制,老城區(qū)不建議強制改成分流制;管網(wǎng)改造重點突出:病害診斷與修復,外水入滲入流,倒灌排查治理,對錯接混接漏接堅決整改;合流制重點開展源頭改造、溢流口改造、截流井改造,增設調(diào)蓄設施,降低合流制管網(wǎng)雨季溢流污染;大型城市特別是南方城市因地制宜建設中小型污水處理廠,避免大面積長距離進行管網(wǎng)改造,避免管網(wǎng)埋設過深。必要時建設部分收集調(diào)蓄池和壓力管線,盡可能減少外水侵入污水管網(wǎng)系統(tǒng)。
四、管網(wǎng)長效機制需要精準補短板
探索建立可持續(xù)運營的商業(yè)模式,改變收費機制,建立資金渠道,數(shù)字化賦能監(jiān)測,使管網(wǎng)建設具有可持續(xù)性。
最后,彭云清表示,“十四五”時期水務行業(yè)迎來跨越式高質(zhì)量發(fā)展,中環(huán)水務繼續(xù)堅持黨的全面領導,堅持規(guī)模化成長與引領能力提升并舉,不斷改善治水能力,努力成為習近平生態(tài)文明思想的堅定踐行者、綠色發(fā)展的積極貢獻者,服務社會減污降碳的生力軍、排頭兵!
專題報道:2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇
編輯:陳偉浩
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