污水處理行業(yè)作為我國環(huán)境產(chǎn)業(yè)重要組成部分，已經(jīng)進入以生態(tài)文明建設(shè)為主旋律的新時代。中國提出碳達峰、碳中和戰(zhàn)略，讓活性污泥法在誕生100年后，開始重新總結(jié)與回顧污水處理技術(shù)的發(fā)展方向歷程。“雙百跨越”和“雙碳戰(zhàn)略”在歷史發(fā)展軌跡上高度耦合，基于此，E20環(huán)境平臺攜手“雙百跨越”污水處理標桿聯(lián)盟和北京大學(xué)，于2021年6月25日在北京召開第25期環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)沙龍，以“雙碳戰(zhàn)略”下如何建立污水處理過程中碳排放的核算方法與評估體系?“雙碳戰(zhàn)略”對污水處理行業(yè)工藝路線產(chǎn)生哪些影響？低碳時代的污水處理要走向何方？為主要議題進行專業(yè)研討。
伴隨著城市化和工業(yè)化快速興起的污水處理行業(yè)，是我國環(huán)境產(chǎn)業(yè)重要組成部分，已經(jīng)進入以生態(tài)文明建設(shè)為主旋律的新時代。中國提出碳達峰、碳中和戰(zhàn)略，讓活性污泥法在誕生100年后，開始重新總結(jié)與回顧污水處理技術(shù)的發(fā)展方向歷程。“雙百跨越”和“雙碳戰(zhàn)略”在歷史發(fā)展軌跡上高度耦合，在“目標并軌”的高質(zhì)量發(fā)展路徑指引下，環(huán)境產(chǎn)業(yè)加速踐行可持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)人民美好感知。
歷史關(guān)鍵時刻，污水處理行業(yè)迎來新的挑戰(zhàn)，從節(jié)能降耗角度審視污水處理過程的高能耗，從物質(zhì)循環(huán)角度審視污水處理的高“碳足跡”，因此，具有耦合資源和能源回收理念的新路線和新工藝不斷涌現(xiàn)。目前世界范圍內(nèi)，對“污水”的認知已經(jīng)從“廢物處理”對象轉(zhuǎn)向“資源及能源回收”的載體，基于資源回收、能源開發(fā)與利用和碳平衡理念的未來污水處理廠在領(lǐng)先的環(huán)境公司已經(jīng)開始實踐。在中國“30 · 60”戰(zhàn)略目標之下，我國的污水處理行業(yè)亦將大刀闊斧地踐行低碳發(fā)展路徑，以高質(zhì)量發(fā)展引領(lǐng)轉(zhuǎn)型升級，以高質(zhì)量發(fā)展打造競爭新優(yōu)勢，以高質(zhì)量發(fā)展贏得未來。
基于此，E20環(huán)境平臺攜手“雙百跨越”污水處理標桿聯(lián)盟和北京大學(xué)，于2021年6月25日在北京召開第25期環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)沙龍，以“雙碳戰(zhàn)略”下如何建立污水處理過程中碳排放的核算方法與評估體系?“雙碳戰(zhàn)略”對污水處理行業(yè)工藝路線產(chǎn)生哪些影響?低碳時代的污水處理要走向何方?為主要議題進行專業(yè)研討。
E20環(huán)境平臺合伙人曹斌博士發(fā)表了題為“低碳時代污水處理新戰(zhàn)略布局”的引導(dǎo)發(fā)言，系統(tǒng)闡述了“雙碳戰(zhàn)略”如何在生態(tài)文明總體布局下引導(dǎo)污水處理行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。生態(tài)文明核心是從以人為中心轉(zhuǎn)變?yōu)槿伺c自然生命共同體，從關(guān)注當(dāng)下利益轉(zhuǎn)變?yōu)橛览m(xù)發(fā)展，從少數(shù)人獲益轉(zhuǎn)變?yōu)槠栈莨剑瑥狞c上突破轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)優(yōu)化，從局域性發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域綠色發(fā)展。
“雙碳戰(zhàn)略”是依賴于生態(tài)文明建設(shè)的成果，是系統(tǒng)推進生態(tài)文明的重要抓手，是生態(tài)文明的重要內(nèi)容，是驅(qū)動系統(tǒng)性變革的過程，是高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。污水處理行業(yè)正經(jīng)歷著從“以能耗能，污染轉(zhuǎn)移”向“效果服務(wù)，質(zhì)量提升”、“系統(tǒng)服務(wù)，創(chuàng)造價值”、“循環(huán)鏈接，生態(tài)融合”提升演變;污水處理行業(yè)的“碳達峰”是指污染治理過程本身耗能是必然的，但是通過節(jié)能和提效，使得污水處理行業(yè)化石能源消耗盡早達峰，擺脫化石能源依賴;污水處理行業(yè)的“碳中和”是通過循環(huán)和替代，驅(qū)動污水處理行業(yè)的工藝路線、管理水平、功能價值等實現(xiàn)系統(tǒng)性的變革，成為城市的能源中心、資源中心。
低碳二十字方針
曹斌博士還舉例解析了E20研究院提出的生態(tài)文明邏輯下，“30·60”戰(zhàn)略的“低碳二十字方針”(節(jié)能優(yōu)先、效率為本、完整周期、系統(tǒng)治理、兩山發(fā)力)的意義和內(nèi)涵。
E20環(huán)境平臺董事長、《兩山經(jīng)濟》作者、E20研究院院長傅濤博士介紹，為促進污水處理行業(yè)高質(zhì)量升級發(fā)展，E20環(huán)境平臺聯(lián)合15家企業(yè)共同發(fā)起成立了“雙百跨越”污水處理標桿聯(lián)盟，歷時一年多時間，在行業(yè)調(diào)研、標桿預(yù)選等聯(lián)盟工作基礎(chǔ)上，第一期“雙百跨越”污水處理標桿比選產(chǎn)生出40座標桿污水處理廠，行業(yè)反響強烈。為進一步夯實“雙百跨越”污水處理標桿的成效和基礎(chǔ)工作，推進標桿比選工作標準化、規(guī)范化、專業(yè)化，聯(lián)盟組織開展了《“雙百跨越”污水處理標桿比選導(dǎo)則(試行)》和《“雙百跨越”污水處理標桿建設(shè)實施指南(試行)》研究工作。“比選導(dǎo)則試行版”和“實施指南試行版”成果于6月30日在上海正式發(fā)布，希望行業(yè)專家們提供修訂意見，計劃今年年底前發(fā)布比選導(dǎo)則和實施指南1.0版。
“經(jīng)濟+環(huán)保+低碳”是新價值體系三大標尺。傅濤博士表示，以前我們衡量價值的標尺是經(jīng)濟因素，之后是環(huán)保，習(xí)近平總書記提出“綠水青山就是金山銀山”將經(jīng)濟和環(huán)保進行了完美統(tǒng)一，而低碳的提出，讓我們有了第三把標尺。以前我們做的節(jié)能和中水回用是出于經(jīng)濟的考量，而非以低碳為目標，“雙碳戰(zhàn)略”會影響到我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)路線、發(fā)展模式。為了指導(dǎo)低碳研究落地，中節(jié)能國禎專家委員會王穎哲主任牽頭低碳化研究小組，通過現(xiàn)場走訪調(diào)研和比對核算，形成了一個行業(yè)低碳指導(dǎo)框架。
以單一國家和城市統(tǒng)計范疇內(nèi)的碳達峰是“偽達峰”。歐洲的碳達峰是“偽達峰”，因為歐洲是使用了進口產(chǎn)品而實現(xiàn)達峰的，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中消耗的碳沒有被計算其中。以此類推，上海、北京的碳達峰也是“偽達峰”，這些問題比較復(fù)雜，現(xiàn)在我們只在可管控的范圍內(nèi)來談低碳，減碳是一種行為，我們要在每個環(huán)節(jié)中把碳降下來，但是具體核算還有很多工作要做。我們?nèi)绻麅H從處理污染物的環(huán)節(jié)來看，環(huán)境產(chǎn)業(yè)已經(jīng)沒有價值提升空間了，污水處理行業(yè)碳排放占全社會貢獻率小于2%，但是這些污染物并不產(chǎn)自污水處理行業(yè)，而是來自其他行業(yè)，況且我們還形成了再生能源和再生資源，如果全周期和全價值鏈條核算來看，污水處理行業(yè)產(chǎn)生的綜合價值會遠遠比處理污染物產(chǎn)生的價值要高，污水處理費用不止現(xiàn)在的水平，而是可能比現(xiàn)在高很多，我已經(jīng)隱隱感到環(huán)境產(chǎn)業(yè)新的春天要來到了，優(yōu)質(zhì)的環(huán)保資產(chǎn)將再次成為資本市場的寵兒。
污水和垃圾處理的價值延伸都將是經(jīng)濟核算的資源。垃圾處理行業(yè)同樣如此，污染物被匯集到垃圾處理廠，我們用能源把垃圾處理干凈，要盡量減小能源的消耗，盡量把污水和垃圾中的資源和能源重新導(dǎo)入到低碳的循環(huán)中去，污水和垃圾都將是經(jīng)濟核算的資源。如果行業(yè)龍頭公司嘗試去改變污水處理行業(yè)的價值規(guī)律，那么行業(yè)龍頭公司獲得的收益將是最大的，因為其運營的污水處理廠最多，處理量最大。
行業(yè)碳中和具有先天性因素。有些行業(yè)天生就是碳中和的，比如林業(yè)，但是有些行業(yè)天生就不是碳中和的，比如鋼鐵冶煉行業(yè)。“低碳二十字方針”中的“完整周期”強調(diào)歷史、未來、現(xiàn)在要兼顧，全球80%的國家擁有鋼鐵冶煉等制造業(yè)，所以大多數(shù)國家都和中國一樣是世界工廠角色，滋養(yǎng)著全世界人口，碳足跡需要全鏈條核算，否則不公平，中國會積極參與國際碳排放規(guī)則的制定。
中國踐行的是生態(tài)文明下的低碳戰(zhàn)略，而不是歐美碳核算規(guī)則下的按部就班，中國會有自己的碳核算辦法。建議每個領(lǐng)域都可以制定自己的低碳發(fā)展導(dǎo)則和指南，盡可能降低行業(yè)碳排，積極參與國際碳排放規(guī)則制定。我們要努力去創(chuàng)建低碳城市和國家，用導(dǎo)則評價低碳行為而不是碳中和結(jié)果，鼓勵行業(yè)向低碳努力的行為舉措，鼓勵在盡可能保留原設(shè)施基礎(chǔ)上進行技改來達到低碳效果。“低碳二十字方針”中的“系統(tǒng)治理”需要把每個環(huán)節(jié)連起來考慮，比如治理污泥卻造成了大氣污染，治理垃圾卻產(chǎn)生了危廢，一些動作可能會影響上下游的整體效果。加強產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動，低碳技術(shù)可以依托于高校，形成新的合作模式，建議學(xué)校成立以低碳為標尺的研究，重新評估我們的行業(yè)技術(shù)、商業(yè)模式、合作模式。
未來在低碳和環(huán)保之間會存在博弈。碳交易形式有兩種，一種是可以買賣的碳配額，一種是可以通過低碳產(chǎn)品實現(xiàn)。環(huán)保的可能不低碳，低碳的未必環(huán)保，未來在低碳和環(huán)保之間會存在博弈，低碳的維度會越來越高，未來低碳范疇可能高于環(huán)保。例如地下水廠是否可行？需要環(huán)評、能評、安評、碳評一同來平衡和評估。
北京城市排水集團有限責(zé)任公司生產(chǎn)運營部葛勇濤部長分享了“碳中和背景下北排綠色低碳發(fā)展路徑與實踐”主題發(fā)言。葛勇濤部長介紹，北京排水集團是市屬公共服務(wù)類一級企業(yè)，是北京中心城區(qū)水環(huán)境治理特許經(jīng)營企業(yè)。公司2020年啟動未來水廠建設(shè)，提倡“全要素資源化，全方位生態(tài)化，全流程智慧化”，并在以下方面取得顯著成績。
在系統(tǒng)治理方面實現(xiàn)“廠網(wǎng)一體流域化調(diào)度”；在資源循環(huán)方面實現(xiàn)“大力推進再生水綜合利用”和“推進污泥資源化利用”;在技術(shù)創(chuàng)新方面，北排集團建立以北排高碑店研發(fā)基地、方莊污水處理廠及其它污水廠、聯(lián)合院校創(chuàng)新平臺為核心的生產(chǎn)性試驗評價轉(zhuǎn)化基地，科技創(chuàng)新取得豐碩成果，積極助力行業(yè)發(fā)展；在技術(shù)水平方面，“城市污水厭氧氨氧化(紅菌)技術(shù)”、“高氨氮厭氧氨氧化技術(shù)、再生水集成處理與安全回用技術(shù)、污泥高級厭氧消化技術(shù)”、“好氧顆粒污泥技術(shù)、深度脫氮技術(shù)、A2O高效脫氮除磷節(jié)能降耗技術(shù)、水環(huán)境精準修復(fù)及構(gòu)建技術(shù)、水生態(tài)安全監(jiān)測及保障技術(shù)、農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)、臭氣處理技術(shù)”等均在前列。
“十三五”期間，集團通過沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)、光伏發(fā)電、集團內(nèi)外水源熱泵清潔能源利用，以及精確控制技術(shù)等節(jié)能措施，累計減少電力消耗2.1億度，共計減少二氧化碳排放46萬噸,相當(dāng)于“零碳排放”處理了13億立方米污水，實現(xiàn)了節(jié)能低碳運行。
“十四五”時期，集團聚焦綠色低碳治水，著力打造“技術(shù)領(lǐng)先、廠網(wǎng)一體、智慧運營、綠色低碳、能源自給、資源回收、生態(tài)和諧、廠城融合”的綠色低碳水廠。實現(xiàn)“十四五”末較“十三五”末，節(jié)電量7000萬度，水處理單耗下降10%；通過沼氣和光伏年自發(fā)綠電量2.14億度，占集團總電量的30%以上，減少碳排放量16.5萬噸，占集團總排放量的40%。實現(xiàn)資源全回收利用，探索能源外供，進一步擴大外部水源熱泵使用范圍，年減少二氧化碳排放量20萬噸，為北京市和全國實現(xiàn)碳中和目標做出積極貢獻。
中節(jié)能國禎環(huán)保科技股份有限公司李濤技術(shù)總監(jiān)分享了“污水處理廠碳排放核算方法與評價體系構(gòu)建”主題發(fā)言。李濤總監(jiān)引用了中國人民大學(xué)王洪臣教授的分析數(shù)據(jù)，即污水處理行業(yè)盡管經(jīng)濟總量、投資規(guī)模和從業(yè)人員只有經(jīng)濟全行業(yè)的千分之一，但碳排放量卻占全社會總排放量的1%-2%，是一個名副其實的高碳行業(yè)。
李濤總監(jiān)強調(diào)，污水處理行業(yè)的低碳化勢在必行。原因在于“低碳化”意味著污水處理行業(yè)精細化、智慧化、資源化、生態(tài)化等全面融合；意味著能源資源的更高效利用；意味著更經(jīng)濟、更清潔和更安全的能源結(jié)構(gòu)；意味著工藝技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、空間格局的全面綠色轉(zhuǎn)型；意味著水處理行業(yè)有可能真正找到其具有內(nèi)生可持續(xù)性的市場商業(yè)價值。
污水處理廠低碳化是指通過計算污水處理廠一定時間內(nèi)(通常為1個自然年)處理單位污水直接和間接產(chǎn)生的二氧化碳排放總量，通過優(yōu)化工藝、節(jié)能降耗、資源回收、新能源開發(fā)利用、增加溫室氣體吸收處理等方式，降低污水處理廠產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)污水處理運行階段低碳化。
建設(shè)階段：包括電能消耗、水資源消耗、建筑耗材消耗和環(huán)境排放。
運行階段：包括電能、化學(xué)藥劑、污泥處理處置、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)資源消耗和環(huán)境排放。
拆除階段：包括電能消耗、建筑垃圾處理處置的資源消耗和環(huán)境排放。
污水處理廠的低碳化系統(tǒng)解決方案包括：頂層設(shè)計、運營管理、技術(shù)支持、資金支持。
頂層設(shè)計：在規(guī)劃設(shè)計階段要站在生態(tài)文明建設(shè)、城鄉(xiāng)融合發(fā)展、高標準達標排放、污水資源化、能量自給、環(huán)境友好等更多層面綜合考量。
運營管理：要考慮自上而下研究制定低碳化、運營管理行動方案和考核方案。
技術(shù)支持：要有針對性地從減碳技術(shù)、零碳或負碳技術(shù)角度推動技術(shù)優(yōu)化升級。
資金支持：完善與碳減排相關(guān)的投融資體制機制。
李濤總監(jiān)分享了“雙百跨越”污水處理標桿比選評價方法和評價導(dǎo)則構(gòu)建體系，評價方法和導(dǎo)則將適用于 “雙百跨越” 低碳化標桿污水處理廠比選，為低碳化標桿比選提供具體操作工具，為專家評審提供評價依據(jù)。
最后提出有利于污水處理行業(yè)低碳發(fā)展的幾點建議：摸清污水處理行業(yè)碳排放現(xiàn)狀本底；選取典型污水處理系統(tǒng)研究基于空間和時間尺度的整體碳排放足跡；典型污水處理低碳化系統(tǒng)的全生命周期碳技術(shù)經(jīng)濟性分析；污染物減排和低碳排放的工程最優(yōu)化選擇；結(jié)合廠網(wǎng)一體化、泥水一體化研究污水處理低碳化的商業(yè)模式；結(jié)合山水林田湖草沙的協(xié)同治理研究流域綜合治理的碳匯價值。
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