焦点提醒：王凯军：水务行业若何实现双碳方针？锚定新手艺方得破解之道 2030年，水务行业可否实现碳达峰？ 王凯军暗示，水务行业要想在2030年实现碳达峰方针，要从行业政策、污水处置行业困难和首要社会矛盾三个方面来阐发。

王凯军：水务行业若何实现双碳方针？锚定新手艺方得破解之道

时候：2022-08-24 09:18

来历：中国水网

作者：汪茵清算

在双碳计谋提出后，若何实现碳达峰、碳中和方针成为各行各业思虑的主要议题之一，水务行业也不破例。在“2022（第二十届）水业计谋论坛”上，清华年夜学情况学院传授、国度情况庇护手艺治理与评估项目手艺中间主任王凯军分享了我国污水处置行业碳中和成长手艺瞻望。

在双碳计谋提出后，若何实现碳达峰、碳中和方针成为各行各业思虑的主要议题之一，水务行业也不破例。在“2022（第二十届）水业计谋论坛”上，清华年夜学情况学院传授、国度情况庇护手艺治理与评估项目手艺中间主任王凯军分享了我国污水处置行业碳中和成长手艺瞻望。

王凯军

2030年，水务行业可否实现碳达峰？

王凯军暗示，水务行业要想在2030年实现碳达峰方针，要从行业政策、污水处置行业困难和首要社会矛盾三个方面来阐发。

起首来看行业政策。王凯军暗示，2021年是“十四五”开局之年，今朝，《关在加速推动城镇情况根本举措措施扶植的指点定见》、《城镇糊口污水处置举措措施补短板强弱项实行方案》、《关在推动污水资本化操纵的指点定见》等关在“十四五”所有的政策几近都已表态。能够看出在双碳计谋布景下，水务行业缺少与之配套的针对性政策。但是，纵不雅我国污水处置行业成长汗青上，政策驱动力十分主要，分歧阶段顶层政策的出台为行业成长供给了切实动力。

1、在污水处置行业的起步阶段：初期当局贷款门坎较高，限制了行业成长速度。我国刊行了第一次国债，刺激了财产的成长。

2、污水处置早期的快速成长期：1998年亚洲金融危机迸发，我国自动刊行国债刺激，进行宏不雅经济调控，这一期间恰逢2002年《城镇污水处置厂污染物排放尺度》发布；

3、污水处置行业的高速成长期：“十一五”期间提出COD束缚性目标，“十二五”期间提出COD和氨氮束缚性目标，这些目标被列入了当局查核方针中，增进了污水处置行业本色性成长；

4、污水处置行业的繁华阶段：2015年提出“水十条”，2018年发布《城市黑臭水体管理攻坚战实行方案》。在这一期间，水务行业面对两重查核，重压之下，水务行业迸发了庞大的成长潜力。

5、将来，污水处置行业将迎来不变成长阶段，在这一阶段污水处置率接近100%。

因而可知，要想实现真实的成长需要明白政策驱动，但回首补短板强弱项、污水资本化等政策，难以看到很是切实的驱动力，这是行业必需认清的实际。

阐发完顶层政策，再来看我国水处置行业面对的实际困难。以雨水溢流污染带来的面源污染为例，其很年夜水平上影响了我国河道断面水质达标率，我国河道断面水质在汛期达标率较着低在非汛期。以北京市通州北运河为例，降雨致使的的面源污染影响较为严峻，北运河汛期达标率较着低在非汛期。

针对这一问题，王凯军暗示，一方面，正在积极推动与相关部分卡脖子制订城市道源污染物排放尺度。另外一方面， 2022年2月，生态情况部发布《关在展开汛期污染强度阐发鞭策处理凸起水情况问题的通知》，王凯军认为《通知》中提出的“汛期强度查核排名”会对面源污染管理有比力年夜的鞭策力。由于从经验来看，除政策要求外，以查核成果进行排名这个方式在曩昔阐扬了很年夜的感化。

2019年起，生态情况部传递全国地表水、情况空气质量，排名成果与区域带领职责挂钩，排名靠后地域的相干义务人乃至被夺职，能够说“榜单差生效应”极年夜地催促了处所当局的情况管理力度。是以，生态情况部发布了汛期污染强度排名榜单，以榜单为抓手，但愿阐扬排名的倒逼感化，客不雅反应处所当局水污染防治工作成效和尽力水平，并保障公家情况知情权、介入权、监视权，加速推动水生态情况庇护，落实处所水污染防治义务。

因而可知，我国水处置行业成长进程中，仍具有一些轨制、律例等方面的不足。

现阶段，我国社会首要矛盾已转化为人平易近日趋增加的夸姣糊口需要和不服衡不充实的成长之间的矛盾。人平易近日趋增加的夸姣糊口需要中就包罗了对夸姣情况的寻求。

王凯军举例谈到，2016年水务局对某河流冬泳口号是“泅水请到正轨场合”，2021年水务局口号酿成“科学文明泅水，共创协调亲水情况”，这也从侧面申明了水情况的改良和当局治理本能机能的前进。本年，颐和园外的河流上也呈现了游艇、舢舨等举措措施，固然水务局的立场是不背法但不倡导，但如许的环境愈来愈多，良多人鄙人游河段戏水。

这一转变正合适生态情况部水司司长张波提出“有河有水、有水有鱼、人水协调”。此中，“人水协调”是强调水生态，思虑水与社会的关系，反应了现阶段的人平易近大众的首要寻求。

抱负很夸姣，但实际问题仍要面临。截至今朝，我国在污水处置范畴的投资缺口依然较年夜，水业的成长方才处在起步期。

分析上述环境，王凯军判定，中国水务行业要在2030年实现碳达峰，仍具有必然坚苦。

水务行业若何实现 “碳中和”？

本年初，国内成功举行冬奥会，并对外称这是第一次“零碳冬奥”。王凯军阐发，固然冬奥会在场馆方面为实现零碳支出了各类尽力，但现实上，在冬奥会场馆中真正做到绿色低碳工具长短常无限的，场馆自己采取的能够实现零碳的手艺和手段其实很少，首要仍是经由过程外界手艺手段到达零碳目标。

丁仲礼院士提出，要实现碳中和，要履历四步减排路径：第一步“控碳”，到2030年，二氧化碳排放总量节制在100亿吨以内；第二步“减碳”，到2040年，争夺排放总量节制在85亿吨以内。根基完成交通和建筑范畴低碳化革新，工业范畴周全推行用煤/石油/自然气＋氢＋电代替煤炭的工艺进程，推行无碳新工艺；第三步“低碳”，到2050年，碳排放节制在60亿吨。建筑和交通范畴到达近无碳化，工业根基完成低碳化革新；第四步“中碳”，到2060年，碳排放总量节制在25—30亿吨。火电节制在10亿吨，除交通和建筑范畴外，工业范畴也周全实现低碳化。

要完成这四个阶段的方针，水务行业具体该若何做呢？

王凯军引见，当前在水务行业中，有两个助力实现低碳方针的支流不雅点：一，污水处置行业采取绿色电力，可间接“躺平”；二，与其他行业一样，斟酌工业绿色转型，处理霸占转型中的要害手艺，并斟酌洁净能源替换、资本轮回操纵等身分。第二种路子需要行业为此做更多工作，支出更多尽力。

王凯军暗示，他小我不太同意“奥运场馆模式”，也不太同意全数采取绿色电力，天然躺平的模式。从国度角度来讲，双碳计谋是严重决议计划，还被纳入了生态文明扶植的全体框架，在这一框架下，双碳计谋被付与了更深入的内在。他认为在双碳计谋下，以甚么路子实现碳中和是要害性的问题。在这一进程中，企业要自动面临经济布局转型进级的火急需求而转型，要适应手艺前进趋向，鞭策手艺能效晋升。还要建立企业低碳、可延续成长的抽象，驱逐新的市场机缘，进级企业盈利模式，将碳买卖变现为碳资产。

污水处置碳中和手艺成长标的目的

王凯军引见，水务行业有两年夜与双碳计谋相干的热点手艺。一个是厌氧氨氧化手艺，Marc Strous在����APP《Science》发文称，污水处置厂假如利用支流厌氧氨氧化手艺，可发生44.4%的能量，实现能源自给，就完全能够成为 “碳中和”污水厂；另外一年夜手艺是好氧颗粒污泥工艺，能够削减70%的占地和30%的能耗。

这两年夜手艺都是污水处置范畴中起到革命性感化的工艺，可是否能引领21世纪污水处置行业的成长呢？

厌氧氨氧化工艺

王凯军暗示，在支流厌氧氨氧化工艺发现以后，DEMON ® hydro-cyclones、Paques ANAMMOX ® process、ANITA™Mox/AnoxKaldnes™ MBBR等工艺都最先年夜范围中试或出产性的实验，但在这个进程中，发生了一些问题。

今朝最有但愿的DEMON ® hydro-cyclones工艺没法定量描写和节制anammox在支流脱氮中去除率。王凯军曾参不雅Dokhaven地下污水处置厂革新项目，该项目A段出水采取厌氧氨氧化颗粒污泥，在运转进程中，跟着时候，悬浮物和COD波动，厌氧氨氧化颗粒污泥呈现领会表现象。王凯军团队曾两次约请该厂治理者来中国一路进行中试，但也碰到了近似问题，这是在现有手艺框架下不太轻易处理的问题。

在双泥龄支流高效复合脱氮手艺问世后，王凯军等也在国度项面前目今进行了中试，获得了比力好的结果，而且在初创环保团体2万吨/d的污水处置厂和雄安容东片区4万吨/d的再生水厂都采取了双泥龄支流高效复合脱氮手艺。但在运营进程中，呈现了两个问题：一是MBBR的搅拌和吹扫的能耗年夜年夜地抵消了厌氧氨氧化节俭的能源，二是外回流（100%）和内回流（200%）稀释酿成的低浓度，增添了厌氧氨氧化对亚硝化的节制难度。这一手艺工艺依然具有劣势，但假如没法节能，就不合适“双碳计谋”的年夜布景，发生一系列问题。

好氧颗粒污泥工艺

好氧颗粒污泥工艺具有很多劣势，最凸起的劣势是可节俭70%的占地面积，由于地盘资本具有不成再生属性，是可延续成长中的主要内容；好氧颗粒污泥工艺的反映器情势是序批式，不需要回流，可高效节能30%以上；另外，好氧颗粒污泥工艺出水水质杰出，其出水TN可低在4mg/L，TP仅为0.3 mg/L，长短常有但愿的工艺。

北控工业环保龙游项目三期采取好氧颗粒污泥手艺，占地面积仅为一期、二期的三分之一摆布

固然有以上劣势，但好氧颗粒污泥工艺仍具有必然的局限性，好氧颗粒污泥工艺只是无限的节能，与碳中和方针仍具有加年夜差距，是以，（持续流）好氧颗粒污泥在碳减排上的劣势无限。

阐发以上两年夜工艺的优错误谬误以后，王凯军总结，厌氧氨氧化工艺和洽氧颗粒污泥工艺这两个20世纪以来严重的手艺前进在实现碳中和的道路上能供给的支持较为无限。

实现碳中和需锚定新手艺工艺

王凯军认为，污水处置行业在碳中和方针下的手艺成长标的目的需斟酌以下四点：

1、资本化：行业需要正视资本的轮回操纵，特殊是N、P等养分物的收受接管。今朝所有污水处置工艺都没有对N进行收受接管，N和P的收受接管与可延续成长相干，必定是下一步的重点。

2、碳中和：要下降能耗和物耗，实现减污降碳。将双碳方针纳入生态文明框架进行考量，就该当正视这一点。

3、聪明化：污水处置手艺要加强在消息化治理、主动化节制、数字化摹拟、智能化系统等方面的实力。

4、生态文明：做到协调共生、良性轮回，周全成长、延续繁华。

但是就双碳方针而言，当前的工艺手艺都难以真正实现碳中和方针。

为破解碳中和困难，比利时根特年夜学的Willy很早就提出资本全收受接管的“零排放”标的目的，他的上游浓缩概念提出了多种物化浓缩手艺，如气浮、动态快速砂滤、膜手艺、生物吸附(A-B工艺)等，假定在污水进厂时将其浓缩起来，改变污水处置的标的目的，与一些工艺相连系构成再生水；浓缩液颠末厌氧消化构成沼气等能源，发生的二氧化碳能够操纵在农场；富氮的污水、污泥碳化构成生物碳，发生物资资本。

王凯军阐发，这一思绪确切为碳中和方针的实现供给了新的路子，并会让污水处置工艺款式产生倾覆：1、假定污水厂进水浓缩率能＞90%，就完全改变了能量流和物资流标的目的，将改变污水处置工艺款式；2、改变能量流和物资流的标的目的后，出水只剩下很是少许的氨、氮，COD被去除，不再是问题。在这一环境下，就需要从头思虑、制造低浓度氨氮资本收受接管手艺；3、厌氧产能跨越需求。针对发生的浓缩液，要鼎力开辟收受接管碳源、资本的手艺；

从定量角度来讲，膜浓缩工艺可去除90%的COD，而且比保守活性污泥工艺收受接管的能源超出跨越3倍摆布，做到能源自给，实现碳中和。

沿着膜浓缩工艺这一路径，能够将污水厂变成水源工场、能源工场、肥料工场。

王凯军在讲话最初总结道，沿着曩昔的手艺线路很难实现碳中和方针，要对准新的手艺路径方无机会实现碳中和。别的，在手艺路径的摸索进程中切忌“躺平”，不然将被他人超出，面对裁减！

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