聚焦污水處理行業(yè)減污降碳,國內水務行業(yè)龍頭都有何動作?
自去年9月雙碳目標提出后,碳達峰碳中和概念火速升溫,熱度持續(xù)攀升,各行各業(yè)也開始紛紛探索減碳路徑,作為環(huán)境治理行業(yè)排頭兵的污水處理行業(yè)自然也不例外。
據官方統(tǒng)計,我國污水處理廠數量已由2010年的2496座增長為2020年的5626座,污水處理能力也由2010年的1.2億立方米/天增長到2020年的2.2億立方米/天。與此同時,污水處理行業(yè)碳排放問題引起關注。據有關統(tǒng)計,我國污水處理的碳排放為18.7萬噸 CO?e/d,約占全社會碳排放總量的2%~5%,屬于典型的能源密集型高耗能行業(yè),污水處理行業(yè)減污降碳勢在必行。如何在污水處理工藝的設計和選擇中減少污水廠的碳足跡,減少溫室氣體排放量,成為一個行業(yè)熱點。
對于污水處理廠來說,碳排放主要來自三個方面,一是能耗電耗,間接產生碳排放;二是藥劑消耗,間接排放溫室氣體;三是好氧段曝氣,活性污泥吸收氧氣后會釋放出二氧化碳。針對這幾方面,污水處理行業(yè)應該如何操作?污水處理行業(yè)減碳路徑應該是什么?
對此,中國人民大學教授王洪臣提出以下幾點建議:
1.減少污水處理系統(tǒng)一切厭氧環(huán)節(jié),逐步取消化糞池,減少管道淤積。
2.把觀察并防止N2O 積累,防止N2O產生納入生物處理運行控制體系。
3.提高運行控制和精細化管理水平,努力降低能源和物料消耗。
作為使命在肩、高瞻遠矚的水務龍頭企業(yè),在目標提出后的近一年時間也都紛紛加大動作,開始了減污降碳協(xié)同治理的行動。這些大佬們具體都做了些什么?跟隨北極星水處理網一起看看吧!
北控水務:打造低碳運行標桿水廠
近日,中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會發(fā)布了首批城鎮(zhèn)污水處理低碳運行案例,北控水務洛陽市瀍東污水處理廠成功入選,而且是唯一一個專家實地核驗的項目。
北控水務洛陽市瀍東污水處理廠是河南省人民政府重點項目,曾榮獲2010年度國家優(yōu)質工程獎。項目設計規(guī)模20萬噸/日(遠期規(guī)模30萬噸/日),占地總面積24公頃,服務面積約30平方公里。在工藝方面,具有節(jié)能高效、運行靈活、除磷脫氮效果明顯等優(yōu)勢,出水水質達到國家一級A排放標準。
粵海水務:深入節(jié)能、降耗、資源化技術探索
粵海水務積極響應碳達峰、碳中和要求,大力發(fā)展綠色經濟,以保障優(yōu)質出水為原則,深入節(jié)能、降耗、資源化技術探索,在綠色低碳,優(yōu)質水處置方面,依托馬軍院士“重力流直接超濾凈水關鍵技術”成果,已經開展了模塊化裝配凈水廠的應用探索。污泥方面,推廣污泥減量與回收,小型智能污泥處理技術,實現(xiàn)污泥廠內無害化、穩(wěn)定化、減量化處理,占地小、效果好,在開平項目應用。
首創(chuàng)環(huán)保:構建污水處理碳足跡模型與全生命周期環(huán)境影響評價模型
由首創(chuàng)環(huán)保、北京建筑大學、 荷蘭代爾夫特理工大學聯(lián)合成立的中-荷未來污水處理技術研發(fā)中心順利完成了污水處理碳足跡模型與全生命周期環(huán)境影響評價模型構建,形成行業(yè)碳排放評估手冊,并以應用軟件方式呈現(xiàn)于首創(chuàng)股服務器,其功能性與應用均已達到推廣應用水平。該模型的推出可規(guī)范運營企業(yè)碳足跡核算方法,增加企業(yè)在項目執(zhí)行過程中對碳排放與環(huán)境影響方面的透明度,提高項目方案競爭能力;讓企業(yè)自身從碳稅、碳配額、碳交易等過程中獲益的同時,為整個社會碳減排做出貢獻。
碳跡模型通過選取華北、華東、華中、華南與西南多座污水處理廠水樣,對其中主要進行有機物(COD)中化石碳含量(9~21%)檢測,以區(qū)分于生源碳(不計入CO2排放核算),為我國污水進水化石碳比例提供參考。同時,通過在模型中補充化石碳系數,構建全流程污水處理碳足跡核算。
北排:發(fā)布污水處理行業(yè)首個碳中和規(guī)劃與實施方案
近日,北京排水集團(下稱“北排”)在全國污水處理行業(yè)首家發(fā)布了《北京排水集團碳中和規(guī)劃》(2021年-2050年)和《北京排水集團碳中和實施方案》,制定了自己的碳中和時間表和路線圖。
據了解,北排的碳中和將分為“三步走”:
第一步,到2025年,北排的碳排放總量將實現(xiàn)達峰后穩(wěn)中有降,碳中和取得初步成效。
具體成果包括,碳排放量和碳排放強度將較2020年下降20%以上;能源結構有所改善,新增能源消費量原則上由可再生能源實現(xiàn),新能源和可再生能源比重由2020年的6%提高到15%以上;能源利用效率持續(xù)提升,處理每立方米污水電耗較2020年下降10%以上;汽柴油、天然氣、液化石油氣等化石能源消費量實現(xiàn)穩(wěn)中有降等。
而到了2035年,也就是第二步,北排的碳排放總量還將持續(xù)下降,碳中和取得明顯進展。
具體包括,碳排放量和碳排放強度力爭較2020年下降40%;能源結構顯著改善,新能源和可再生能源比重力爭達到25%;汽柴油、天然氣、液化石油氣等化石能源消費量持續(xù)下降;能源利用效率持續(xù)提升,處理每立方米污水電耗力爭達到國際領先水平。
最后,第三步,到2050年,北排則將實現(xiàn)近零碳排放,率先實現(xiàn)碳中和。
其內容包括,碳排放量和碳排放強度較2020年下降80%以上,通過購買綠電、碳匯、碳捕集利用和市場化機制完成剩余碳排放量的中和;新能源和可再生能源比重提升至80%以上,能源利用效率持續(xù)提升,處理每立方米污水電耗進一步下降,基本實現(xiàn)近零碳排放。
北排的碳中和規(guī)劃主要就是包括兩方面,一是提高新能源和可再生能源的消費量,逐步從2020年的6%提高到2050年的80%以上;二是降低能源消耗強度,處理每立方米污水電耗要逐步達到國際領先水平。
碧水源:應用低碳振動膜處理工藝
近日,全國首個創(chuàng)新低碳振動膜處理工藝被引進大石河沿線的竇店再生水廠,大石河的補水水質將得到進一步提升。
與傳統(tǒng)再生水廠不同的是,這個水廠使用的是全國首個振動膜處理工藝,出水品質更高,能耗更低。
“再生水中的總氮含量降低30%,能耗可降低70%。”負責技術應用和建設運營的碧水源公司副總裁陳春生告訴記者,“好用不貴”的膜處理工藝在污水處理領域已非常常見,但目前廣泛應用的MBR(膜生物反應器)技術對曝氣要求較高。
而碧水源最新研發(fā)的振動MBR技術大大降低了污水處理過程的曝氣需求和能耗。對于日處理能力為1.5萬方的竇店再生水廠來說,一年能節(jié)省近40萬元的電費,同時出水總氮低于5mg/L,一年能產出500多萬方高品質的再生水。目前,碧水源公司已在北京等多地投用或計劃投用這項技術,累計污水日處理能力50萬方,每年能節(jié)省電費在1300萬元左右。
光大水務:已組建碳減排、廠內光伏、污水源熱泵等專項小組
光大水務已組建碳減排、廠內光伏、污水源熱泵等專項小組,通過政策學習、調研交流、項目試點等方式,為未來發(fā)展提供支撐。
2021年上半年,針對項目的智慧化提升,光大水務于數個項目推廣運營管理系統(tǒng),并于個別項目完成精確曝氣設備的安裝與調試、智能加藥控制系統(tǒng)的調試、智 能巡檢系統(tǒng)的應用等。
依托旗下項目開展污水處理廠能源結構優(yōu)化試點工作,參加國家生態(tài)環(huán)境部溫室氣 體排放監(jiān)測試點,不斷完善污水處理廠的能源結構及碳減排工作方案。
未來,光大水務將進一步圍繞「減污降碳」,在業(yè)務拓展、運營管理、工程建設、技術研發(fā) 等多個方面鋪開,進行新業(yè)務、新模式等多角度的探索。
中持股份:以概念廠為引領,建起基于資源循環(huán)的治污新模式
在市政污水領域,為了更好順應時代發(fā)展要求,承擔推動行業(yè)發(fā)展的責任,中持股份將繼續(xù)深刻踐行“四個追求”,致力于以概念廠為引領的未來水廠的建設運營,建立起基于資源循環(huán)的治污新模式,重新定義污水廠與城市發(fā)展的關系。
概念廠的建設,是圍繞“水質永續(xù)、能源回收、資源循環(huán)、環(huán)境友好”四個追求展開的,在過去六七年間,中持股份持續(xù)建設運行了一批1.0版的污水處理廠概念廠,以商業(yè)之道打通了城鄉(xiāng)良性物質循環(huán),實現(xiàn)了污水治理基礎價值向產業(yè)價值、社會價值的轉變。
概念廠1.0—睢縣第三污水處理廠
概念廠2.0版——宜興城市污水資源概念廠將于年內投入運行,項目同樣配建了生物有機質中心、水質工藝中心和生產研發(fā)中心。對比最早的1.0版的概念廠冬季40%和夏季60%的能量自給率,宜興2.0版的概念廠更具引領性,其能量自給率將達到80%,同時,自持的豐富有機質能和熱能,能夠更從容地實踐節(jié)能降耗,并美化周邊綠化景觀。