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汙水處理廠亟待脫碳 業界呼籲加大政策“擠壓”

經濟總量並不大的汙水處理行業，在以往的碳減排中成了“漏網之魚”。但其實，這一行業不僅能耗高，而且碳排放量大。

“我們研究發現，汙水處理行業盡管經濟總量、投資規模和從業人員只有經濟全行業的千分之一，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。”12月9日，在第十一屆中國城鎮水務發展國際研討會上，中國人民大學環境學院副院長王洪臣對記者說。

我國汙水處理行業雖總體規模不大，但屬於高耗能產業和碳排放量大的行業。攝影/章軻

截至2015年底，全國設市城市和縣城建成並投入運行汙水處理廠共3830座，日處理能力達1.62億立方米，超過了美國1.25億立方米的處理能力。2015年全年實際處理汙水511億立方米。另外，建制鎮和鄉村汙水處理設施建設進度也逐漸加快。

王洪臣告訴記者，賽萊默公司與中國人民大學環境學院歷時一年聯合對全國3830座汙水處理廠進行了數據整理與統計，還對華北、華東、華南、東北和西北地區共計26座汙水處理廠進行了實地調研，並梳理了發達國家以及IPCC（ 聯合國政府間氣候變化專門委員會 ）等國際組織的碳排放核算方法及減排路徑。

中國城鎮汙水處理能力“十二五”期間的增長趨勢

研究發現，汙水處理是社會中較小的行業，但屬於能源密集型行業，汙水處理過程會產生並逸散大量甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)，是重要的直接碳排放。

初步計算，2015年全國汙水處理逸散CH4和N2O產生的直接碳排放量為2512.2萬噸二氧化碳(CO2)當量，電耗產生的間接碳排放量為1401.6萬噸CO2當量，絮凝劑消耗產生的間接碳排放量為70.9萬噸CO2當量。

“2015年中國汙水處理行業碳排放量為3984.7萬噸CO2當量，單位水量的碳排放當量(碳排放強度)為0.78千克/立方米。”王洪臣說。

2015年中國汙水處理行業間接碳排放量在各單元的分布

中國城鎮汙水處理“十二五”期間間接碳排放量變化趨勢

調研還發現，中國汙水處理行業碳排放地域特征明顯。在重點調研的華南、華東、東北、華北和西北五大地區中，華北地區碳排放強度高達1.13千克/立方米，是華南地區的二倍。碳排放強度與汙水濃度密切相關。

王洪臣告訴記者，2015年，中國汙水處理行業總電耗為140億千瓦時，僅占全社會總電耗的0.26%，遠低於西方國家1%的比例。“主要原因是汙水收集系統不完善導致汙水收集處理率較低、汙水濃度也較低、處理標準總體不高以及汙泥處理處置滯後等。”但他同時表示，隨著收集系統的完善、提標改造的實施以及汙泥處理處置率的提高，汙水處理電耗將逐年升高。“十二五”期間，汙水處理電耗年平均增加12.9%。

“隨著城鎮化率、汙水處理率、汙泥處理處置率不斷提高以及排放標準的提高，汙水處理電耗還將進一步增加，應及早采取措施提高行業能效，降低間接碳排放。”王洪臣說。

中國五大地區汙水處理碳排放強度(千克每立方米)

可持續新型工藝節電節碳比例

調研發現，與能源、建築、交通等行業相比，汙水處理減排成本低，減碳效益大。“發達國家意識到汙水處理行業蘊含的高效減排潛力，將其列入碳減排重點領域，並探索出了一些可行的碳減排路徑。”王洪臣說。

據介紹，美國和日本強調通過高效機電裝備和高級控制對策節能降耗，同時加大汙水汙泥蘊含能源的開發回收力度。加拿大著力開發運營優化技術，目前已形成較完善的汙水處理運營優化技術體系。歐洲重視低碳處理新工藝研發，在可持續汙水處理工藝研究方面居於領先水平。

12月9日，賽萊默公司與中國人民大學環境學院聯合推出的最新研究報告《中國汙水處理行業碳減排路徑及潛力研究》，提出了中國汙水處理行業的三條碳減排路徑：提高汙水處理綜合能效，包括采用高效機電設備、加強負載管理和建立需求響應機制;大力回收能源;探索可持續新工藝。

研討會上，賽萊默公司中國總裁呂淑萍告訴記者，在汙水處理廠，機電設備單元的耗電量非常大，占汙水處理廠電耗的96.59%，可挖掘的碳減排潛力很高。僅在機電設備單元層面的現實可得潛力最高便可達509.2萬噸二氧化碳當量，加之開發回收汙泥中的能量潛力，減少的二氧化碳總排放量有望達到1568.3萬噸。

“利用現有技術提高汙水處理綜合能效，可減少二氧化碳排放量1568.3萬噸，為2015年總碳排放量的39.4%。”報告稱，在此基礎上，采用可持續新型工藝，可挖掘更多碳減排潛力，有望使汙水處理實現“零碳排放”，成為名副其實的“能源工廠”。

研討會上，有專家舉例說，目前，我國汙水處理廠提升泵站水泵普遍存在級配不合理、揚程偏大、沒有變頻裝置及自動編組控制等現象;在混合攪拌單元方面，也普遍存在攪拌器機械效率低、功率輸入大、過度攪拌等現象。而汙水處理廠的曝氣系統，同樣普遍存在鼓風機出口壓力過大、曝氣器效率低、未設置曝氣控制系統等狀況。

專家表示，被“高碳鎖定”的汙水處理廠目前普遍缺乏設備改造和減排能力提升的動力。“大多數只會考慮正常運行就行，如果沒有政策驅動和外界的壓力，是不會主動改變的。”

研討會上，中國土木工程學會水工業分會理事長張悅、上海市城市建設設計研究總院總工程師唐建國、北京市政工程設計研究總院副總工程師黃鷗等多位專家對記者表示，中國汙水處理行業的碳減排需要各界的共同努力。

專家們認為，在投資建設領域，應貫穿生命周期成本理念，關註工藝、技術、機電裝備建設成本，更要註重運營過程的節能低耗，要低碳建設汙水處理設施;在運營生產領域，應構建清潔生產技術體系，提高綜合能效、降低物料消耗，實現汙水處理設施的低碳運營;在監督管理領域，應提出減排目標，建立以碳審計為核心的碳排放監管制度體系，引導行業實現低碳發展。