污水處理行業是關乎環境基礎設施建設和水污染治理的關鍵環節，其對氣候變化的影響也不容忽略。據統計，污水處理行業的碳排放占全球總量的2%左右，且呈現逐年上升趨勢。面對“雙碳”目標，如何在保障水質達標的同時實現碳減排，成為污水處理行業亟須破解的難題。
當前我國污水處理行業正從單一的污染治理向減污降碳協同的綠色方向轉型。近年來，我國已出臺多項政策推動污水處理行業綠色轉型。2021年，生態環境部等七部門聯合印發《減污降碳協同增效實施方案》，明確提出要“推進污水處理廠節能降耗，優化工藝流程，提高處理效率”。2023年，《關于推進污水處理減污降碳協同增效的實施意見》進一步要求“加快制定協同降碳績效評價標準”，將減污與降碳目標深度綁定。
過去污水處理廠為追求更高的出水標準，往往通過增加曝氣量、投加化學藥劑等方式提升處理效率，導致能耗與碳排放增加。比如執行一級A標準的污水處理廠單位電耗強度比一級B標準高1.5倍，間接碳排放占比超過50%。當前政策應轉向呼吁行業兼顧環境效益與氣候責任，探索采用低碳工藝與實現資源化利用之道，從而打破過去傳統的污水處理模式。
開展減污降碳協同增效的探索
在政策引領下，一些地方開展了以技術創新推動污水處理行業減污降碳協同增效的探索。
一是工業廢水與市政污水協同處理。比如青島水務集團聯合青島啤酒公司首創“啤酒熱凝固物資源化利用+啤酒廢水與市政污水低碳協同處理”模式。啤酒廢水中的高濃度有機物經分離后替代傳統碳源，用于市政污水反硝化脫氮。項目實施后累計節約成本超6200萬元，減少碳排放超4萬噸CO2e。這一模式實現了“以廢治廢”，重塑了釀酒行業的污染治理路徑，為跨行業協同減碳提供了可復制的樣板。
二是探索工藝優化與能源替代的低碳技術。北京某污水處理廠通過優化曝氣系統、引入變頻控制技術，能耗降低20%；污泥厭氧消化產生的沼氣用于發電，年減排5000噸CO2e。河北某污水處理廠通過優化生物處理工藝、設備節能改造和運行光伏發電項目，實現噸水電耗降低4.88%，年碳減排超兩萬噸CO2e。江蘇某污水資源概念廠采用厭氧消化、水源熱泵等技術回收熱能，實現日發電量超1萬度，基本實現廠內能源自給。
三是資源回收與碳中和模式融合。廣州某污水處理廠試點實施污泥生物炭化與碳匯交易項目，探索污泥制炭后用于土壤改良與生態修復，年碳減排量約8000噸CO2e，并納入地方碳交易機制。項目形成了“污水處理—資源回收—碳交易”的閉環，引入了“碳資產”理念，推動污水處理行業邁入碳金融時代。
存在的挑戰與瓶頸
盡管實踐探索有所突破，但當前污水處理行業綠色轉型仍然存在挑戰與瓶頸。
一是標準體系尚不健全，碳核算規范亟待完善。當前污水處理行業在碳排放核算方面存在系統邊界不清、數據獲取困難、本地化排放因子缺失等問題。不同區域采用的核算口徑不一，導致排放數據不具可比性，制約了減排績效評估和碳交易機制建設。例如，目前行業多依賴國外數據源（如IPCC默認因子）估算碳排放，缺乏反映我國水質、水量、氣候差異的參數集。
二是低碳技術成熟度不高，應用路徑受限。盡管厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥等技術具備顯著減碳潛力，但普遍面臨建設成本高、運行穩定性差、對進水條件依賴強等問題。例如厭氧氨氧化對溫度、碳氮比和毒性物質敏感，限制了其在中小型污水處理廠的應用。此外，許多技術仍處于中試或示范階段，缺乏成熟的商業化推廣路徑。
三是運行管理存在短板，系統協同能力不足。部分污水處理廠仍存在進水負荷不穩定、雨污混流、管網滲漏等問題，導致碳源濃度低、系統運行負荷高，進一步加大了能耗與碳排放量。運營管理模式相對傳統，智慧水務建設滯后，缺乏對能耗、水質與碳排放實時聯動調控的能力，無法實現動態優化調度。
相關建議
筆者認為，未來污水處理行業有望通過“四步走”實現綠色低碳發展。
一是完善政策與標準體系。制定全生命周期評價的污水處理碳排放核算指南，明確本地化參數。制定污泥能源化利用標準，推動形成“厭氧消化+熱電聯產”“干化焚燒+建材利用”等模式。
二是推廣低碳技術與工藝。重點突破厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥、AnMBR（厭氧膜生物反應器）等核心技術，降低曝氣與碳源依賴。推廣“光伏+污水廠”、污水源熱泵等能源自給模式，提升可再生能源占比。
三是優化運營與智慧管理。將大數據與人工智能技術應用于精準曝氣、加藥策略，構建智慧水務平臺，實時監控水質、能耗與碳排放。推進管網提質增效，減少滲漏與雨污混流，提高進水碳源濃度。
四是創新機制與多方協同。設立綠色金融專項，對低碳改造項目提供低息貸款與稅收優惠。鼓勵“廠—網—河”一體化管理，推動區域資源循環利用。持續打造“污水處理綠色低碳標桿廠”。
作者單位： 生態環境部環境規劃院。本文系碳達峰碳中和科技創新專項（BE2022861）的研究成果。
文章轉載自 來源：中國環境報 作者：張偉 高月明 王建童 ，如有侵權，可聯系我們刪除
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