近日,國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部等部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)污水處理減污降碳協(xié)同增效的實(shí)施意見》(發(fā)改環(huán)資〔2023〕1714號(hào),以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施意見》),對(duì)全面推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)的減污降碳協(xié)同增效進(jìn)行了系統(tǒng)部署,對(duì)新發(fā)展階段我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義!秾(shí)施意見》提出,到2025年,污水處理行業(yè)減污降碳協(xié)同增效取得積極進(jìn)展,能效水平和降碳能力持續(xù)提升。其中的一個(gè)重要抓手是,到2025年,在全國(guó)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。
一、充分認(rèn)識(shí)建設(shè)污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠的重要意義
(一)綠色低碳是城鎮(zhèn)污水處理的必然方向。經(jīng)過30多年特別是近10年來的高速發(fā)展,我國(guó)污水處理取得了巨大成績(jī)。但是,一些工程建設(shè)中可持續(xù)發(fā)展理念缺位,以高能耗高物耗為代價(jià)實(shí)現(xiàn)污染物削減與減排,造成了“減排污染物、增排溫室氣體”的局面。隨著環(huán)境污染、氣候變化、能源危機(jī)以及資源枯竭等問題日益凸顯,綠色低碳成為新時(shí)期環(huán)境保護(hù)的新目標(biāo)和新路徑。
(二)建設(shè)綠色低碳標(biāo)桿廠是推動(dòng)污水處理減污降碳協(xié)同增效的重要抓手。污水處理廠是水環(huán)境治理的重要環(huán)節(jié)。近年來,污水處理行業(yè)積極開展了面向綠色低碳目標(biāo)的工程探索,并取得一定成效。例如,2021年正式投運(yùn)的宜興城市污水資源概念廠,在日處理2萬立方米污水的同時(shí),日產(chǎn)生沼氣產(chǎn)量5000—6000立方米,日發(fā)電量可達(dá)10000—12000度,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)施的能源自給,創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了減污降碳協(xié)同增效!秾(shí)施意見》提出在全國(guó)建成100座污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠,將成為污水處理減污降碳協(xié)同增效的重要抓手,推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)行業(yè)綠色低碳、高質(zhì)量發(fā)展。
二、用新理念引領(lǐng)綠色低碳標(biāo)桿廠的高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)
(一)標(biāo)桿廠建設(shè)要強(qiáng)調(diào)“水質(zhì)永續(xù)”。要實(shí)現(xiàn)“水質(zhì)永續(xù)”,綠色低碳標(biāo)桿廠出水水質(zhì)既要滿足水環(huán)境保護(hù)需求,也要面向水資源可持續(xù)循環(huán)利用的要求;不只是對(duì)有機(jī)物﹑氮﹑磷﹑重金屬以及常規(guī)污染物有效去除,也要關(guān)注環(huán)境激素等新污染物。實(shí)現(xiàn)“水質(zhì)永續(xù)”可避免反復(fù)提標(biāo)改造。
(二)標(biāo)桿廠建設(shè)要強(qiáng)調(diào)“能量自給”。污水處理是能源密集型行業(yè),占全社會(huì)總能耗超過1%。同時(shí),污水中又蘊(yùn)含大量能量,能源利用潛力巨大,通過相關(guān)技術(shù)合理開發(fā),可一定程度滿足污水處理過程的用能需求。
(三)標(biāo)桿廠建設(shè)要強(qiáng)調(diào)“資源循環(huán)”。污水處理產(chǎn)生的污泥除含有大量有機(jī)質(zhì)外,還富含氮﹑磷﹑鉀等元素,無害化處理后可進(jìn)行多元化循環(huán)利用。
(四)標(biāo)桿廠建設(shè)要強(qiáng)調(diào)“環(huán)境友好”。“環(huán)境友好”本質(zhì)上不是建筑物和景觀等外在的獨(dú)特和優(yōu)美,而是能確保出水、出料、出氣等所有排出物的生態(tài)與健康安全,并立體展現(xiàn)其感官舒適、建筑和諧、環(huán)境互通、充滿愛意等美好特征,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與周邊社會(huì)的心理互信。
三、多措并舉,探索適宜的綠色低碳技術(shù)路線
(一)標(biāo)桿廠建設(shè)要把資源循環(huán)和能量回收放在首要位置。標(biāo)桿廠建設(shè)方案要進(jìn)行低碳評(píng)價(jià),確保污水處理、再生和循環(huán)過程的低碳綠色。對(duì)現(xiàn)有污水處理廠綠色低碳改造前,要全面分析運(yùn)行資料,進(jìn)行“健康體檢”和排放統(tǒng)計(jì)核算或監(jiān)測(cè),找出低碳綠色瓶頸,在此基礎(chǔ)上編制改造方案。另外,要積極推廣污泥土地利用,鼓勵(lì)在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的前提下,將處理后的污泥作為肥料或土壤改良劑,用于國(guó)土綠化、荒漠改良、礦區(qū)修復(fù)等。除了污泥消化產(chǎn)生沼氣,還要加強(qiáng)污水水源熱泵和光伏發(fā)電的能量回收。要鼓勵(lì)整合行業(yè)資源,將餐廚垃圾與污泥進(jìn)行協(xié)同厭氧消化,提高資源循環(huán)和能量回收綜合效益。
(二)標(biāo)桿廠工程設(shè)計(jì)要以高效低碳為基本原則。綠色低碳標(biāo)桿廠首先要杜絕高能耗﹑高物耗﹑高碳排放工藝,積極采用高效低碳工藝技術(shù)。另外,優(yōu)化工藝流程至關(guān)重要,許多處理廠工藝流程冗長(zhǎng)﹑工藝單元功能重疊,既浪費(fèi)投資也增大能耗。標(biāo)桿廠機(jī)電配置要注重提高能效,要選用高能效機(jī)電產(chǎn)品,要加強(qiáng)負(fù)載管理,尤其要使泵﹑風(fēng)機(jī)等流體機(jī)械在高效工況下運(yùn)行。
(三)要加強(qiáng)現(xiàn)有污水處理廠的綠色低碳改造。按照綠色低碳要求,一大批現(xiàn)有污水處理廠亟需改造。一是好氧區(qū)過長(zhǎng),曝氣量過大,能耗較高;二是缺氧區(qū)很短,增加碳源消耗。更普遍的問題是預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)過低,大量渣砂尤其是細(xì)渣細(xì)砂等無機(jī)組分進(jìn)入生物處理系統(tǒng),導(dǎo)致活性污泥活性降低,整個(gè)系統(tǒng)低效運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì),混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)/混合液懸浮固體(MLSS)低于0.5的污水處理廠占到全行業(yè)80%以上。此類問題,應(yīng)通過系統(tǒng)優(yōu)化和工藝低碳升級(jí)得以解決。
(四)強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指引發(fā)揮標(biāo)桿廠示范作用。要加快制定《協(xié)同降碳績(jī)效評(píng)價(jià) 城鎮(zhèn)污水處理》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,指導(dǎo)新建污水處理廠有效銜接污水處理與節(jié)能降碳環(huán)節(jié);對(duì)于已建污水處理廠,建議建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,遴選出一批能源資源高效循環(huán)利用的標(biāo)桿廠。同時(shí),要加強(qiáng)宣傳引導(dǎo),推廣標(biāo)桿廠建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J胶蛯?shí)踐案例,引導(dǎo)全行業(yè)對(duì)標(biāo)對(duì)表。(作者:曲久輝 中國(guó)工程院院士,中國(guó)科學(xué)院生態(tài)中心研究員,清華大學(xué)特聘教授)