污水处理行业1%的碳排放量 有必要降碳吗？
生态环境部提出，推进水环境治理环节的碳排放治理的协调性，增强污染防治与碳排放治理的协调性。在“双碳”背景下，水环境治理再次成为减污降碳关键领域之一。
本篇行业分析文全面分析了污水处理行业碳排放量占比情况、污水厂碳减排的手段以及降污减碳的未来前景等。文章由南京瑞洁特膜分离科技有限公司投稿，这家企业是板式有机膜自研及水处理综合服务商，其在污水处理领域的多项成功案例支撑了本篇文章的研究和分析，感兴趣可至文末与该司联系交流。
从中国当前现状来看，发电、工业端以及交通部门是碳排放的主要来源，相比而言，污水处理行业碳排放量仅占全社会碳排放总量的1%～2%。
所以有人认为，污水处理行业实施碳减排实在没必要，既不具有经济意义，又会带来高投入和高成本。
事实真的是这样吗？
01、1%的碳排放量，到底大不大？
污水处理的碳排放基本来自两方面：直接排放和间接排放。
直接碳排放主要是污水中有机物分解过程中产生并逸散大量CH4和N2O，单位CH4的碳当量相当于单位CO2的21倍，N2O更高，达到了312倍。
与此同时，未经处理的污水直排还会导致水体黑臭，也是个厌氧过程，这样会产生更多的碳排放。
间接碳排放主要是污水处理系统运行过程中消耗的能量以及水处理药剂在生产和运输过程中产生的碳排放。对于典型的污水处理厂，间接排放主要发生在电耗和聚丙烯酰胺(PAM)消耗两部分。
从能量转化的角度来看，传统污水处理模式本质是以能耗换水质。为了减污，我们使用大量电能，间接产生大量大量温室气体，对全球生态环境造成负面影响。
据统计，我国2014年污水处理厂电耗占全国总电耗的0.26%，算上工业废水处理和污泥处理，所占比例将超过2%。
0.26%、1%、2%看似占比都不大，但是污水处理行业的碳排放量却也在环保产业中占比最大。
最主要的是，依靠改变技术路线、改变运行模式，辅以适当的低碳改造，即可减少碳排放，相比其他行业，污水处理行业的减碳效益更大。
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02、节能降耗就是碳减排，再生水利用也是碳减排
过去强调节能降耗，是为了降低成本。现在新形势下，我们应该进一步认识到：多耗电就是多排碳，多耗药也是多排碳，节能降耗就是碳减排。
污水处理过程消耗的电能约占全社会用电量的0.5%—1%。这部分间接排放约占污水处理过程温室气体排放总量的50%左右。
目前国内外污水处理厂/站通过设施设备升级改造、技术工艺优化、运行管理精细化、智能化运行模式等手段降低污水处理能耗，并且已经取得一定效果。
丹麦的Marselisborg污水厂通过采用SCADA系统（数据采集与监视控制系统）、厌氧氨氧化工艺，并对鼓风机、提升泵、搅拌设备和脱水泵实施变频器控制后，每年能节省约8万欧的污水税（相当于排污费）和50000kWh的电耗，使该污水厂总电耗降低25%。
丹麦哥本哈根的BIOFOS水务将其管理的污水厂由表面曝气升级为微孔曝气，使曝气能耗降低约57%。
北控水务已投入生产运营的生化系统智能控制技术(BE-EMR)，通过对水、泥、气、药等各个关键工艺参数的智能控制，可大幅度节省运行的电耗和药耗，降低电耗10-20%，降低药耗20-90%。
首创环保与荷兰ASM DESIGN技术公司研发实践的生物模拟技术，实现了某A2/O污水处理厂碳源投加量降低70%以上，并降低运行成本1800万元/年。
从物质守恒定律来看，污水处理解决的不是碳消失，而是碳转移。所以，从源头减排降污，进行污水能源回收利用，才是根本碳减排。
有机物进入水中造成污染，我们就把水处理干净。但这过程中，水中的碳又变成了CO2转移到空气中。所以，污水处理本质上不增加碳也不减少碳，只是将碳换了一种形式。
只有从生活、工业和社会等源头上减少污染、减少排放，才是减碳。因为只要排放了污染，就产生了碳污染。
另外一方面，据测算，污水中所含能量达污水处理本身所消耗能量的9-10倍之多。通过优化污水处理工艺，回收有机物能量，利用沼气热联发电，可实现碳中和。
奥地利Strass污水处理厂持续优化改进工艺，早在2005年即实现产能大于能耗（108%能源自给率），现已达到200%能源自给率，超标准实现碳中和。
美国希博伊根污水处理厂利用高浓度食品废物与污泥厌氧共消化产生的甲烷进行热电联产，同时采取节能措施，实现电量与耗电量比值达90%~115%，已逼近碳中和目标。
在污泥处置领域，国内小红门、高碑店污泥处理中心成功运行，污泥产气率超出预期目标，除满足热水解能量平衡的需要外，还有余量。
污水处理干净了，进行再生循环利用，缓解了水资源问题，也是在碳减排。
污水的收集和水资源的运输都涉及大规模的管网铺设和较长距离的输送，需要大量的能耗用以支持日常的运行和维护。
因此，将处理干净的污水进行就地使用、就近使用等循环模式，构建区域再生水循环利用体系，既补足了当地水资源利用需求的情况，缓解了水资源短缺问题，又实现了供水和排水工程建设运行过程的碳替代，减少了碳排放的可能性。
03 、降污减碳是一项系统性的长期工程
当前，中国污水处理率还没达到100%，减少水污染仍然是生态环境保护工作的重中之重。
可以预见，污水处理行业短期内尚不具备承担大规模减排任务的客观条件。
因此，对于污水处理行业的“碳中和”、“碳达峰”，还尚有一段距离。
不过对于污水处理企业来说，绿色低碳发展也是必走之路，早日实施碳减排必将赢得更大的主动权和更广阔的发展空间。
