楊紹鵬　寧可　盧東琪

污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）等溫室氣體，是當(dāng)前我國(guó)主要的碳排放源之一。國(guó)務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》已將推進(jìn)污水資源化利用作為碳達(dá)峰途徑之一，2022年6月，生態(tài)環(huán)境部等七部門聯(lián)合印發(fā)《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》，明確提出推進(jìn)水環(huán)境治理協(xié)同控制。城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施是重要的環(huán)境治理設(shè)施，是深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的主要領(lǐng)域，也是實(shí)現(xiàn)甲烷、氧化亞氮等短生命周期溫室氣體管控減排的重要戰(zhàn)場(chǎng)。系統(tǒng)推進(jìn)我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型，形成減污降碳、協(xié)同增效的發(fā)展模式，不僅是行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需要，也是支撐落實(shí)國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的客觀要求。

一、我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)現(xiàn)狀

（一）城鎮(zhèn)污水排放與處理情況

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量和城市污水處理廠數(shù)量日益增多。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，截至到2020年末，我國(guó)城市及縣城共有污水處理廠4326座，處理能力達(dá)2.3億立方米/日，年污水排放量達(dá)675.1億立方米，污水年處理量達(dá)655.9億立方米，分別較“十三五”末新增783座、增長(zhǎng)35%、20.7%和29.2%，城市污水處理率亦從“十三五”末的91.9%增加到2020年的97.5%，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域迎來(lái)快速發(fā)展階段。

（二）碳排放情況

污水處理屬于能耗密集型行業(yè)。根據(jù)全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，2018年全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠共耗電192億千瓦時(shí)，且呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體，主要包括直接碳排放和間接碳排放兩部分，其中直接碳排放是指污水處理過(guò)程中由有機(jī)物降解、氮轉(zhuǎn)化以及污泥處理處置產(chǎn)生的溫室氣體排放，主要為污水處理厭氧區(qū)或污泥厭氧消化產(chǎn)生的CH4以及脫氮過(guò)程產(chǎn)生的N2O，間接碳排放是指污水處理設(shè)施運(yùn)行過(guò)程中消耗電力或熱能以及投加的各種化學(xué)品藥劑在生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生溫室氣體排放。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)氣候變化第二次兩年更新報(bào)告》，2014年中國(guó)廢棄物處理領(lǐng)域溫室氣體排放量為1.95億噸二氧化碳當(dāng)量，其中污水處理系統(tǒng)排放0.91億噸二氧化碳當(dāng)量，占比為46.8%。污水處理產(chǎn)生的CH4和N2O是當(dāng)前我國(guó)廢物處理領(lǐng)域溫室氣體的重要來(lái)源，分別占CH4排放總量的41.5%和N2O排放總量的92.1%。此外，據(jù)《IPCC第四次評(píng)估報(bào)告》顯示，CH4和N2O全球變暖潛勢(shì)（GWP）分別是CO2的25和298倍，具有比CO2更強(qiáng)的溫室效應(yīng)。因此，控制污水處理行業(yè)碳排放，尤其是CH4和N2O等溫室氣體，對(duì)減少我國(guó)溫室氣體排放具有重要作用。

二、當(dāng)前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)低碳發(fā)展存在的問(wèn)題

（一）行業(yè)缺乏溫室氣體基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、核算方法以及量化的減排目標(biāo)

目前我國(guó)現(xiàn)有污水處理設(shè)施都是以“減污達(dá)標(biāo)”為核心，鮮有考慮處理過(guò)程中的溫室氣體排放問(wèn)題，且相關(guān)規(guī)劃中對(duì)污水處理設(shè)定目標(biāo)主要聚焦在污染物減排，對(duì)能耗和溫室氣體減排目標(biāo)尚未予以充分考慮;同時(shí)，我國(guó)目前對(duì)于污水處理設(shè)施的溫室氣體監(jiān)測(cè)和核算依據(jù)嚴(yán)重不足，現(xiàn)有IPCC核算方法中也缺乏適應(yīng)于我國(guó)國(guó)情的核算參數(shù)，難以客觀準(zhǔn)確厘清我國(guó)污水處理系統(tǒng)的碳排放強(qiáng)度和構(gòu)成，制約了污水處理系統(tǒng)減污降碳協(xié)同增效的落實(shí)。

（二）污水處理設(shè)施缺乏精細(xì)化用能管理

現(xiàn)階段我國(guó)大部分城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施僅為“一廠一表”，鮮有分工段的精細(xì)化用能計(jì)量管理，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不能準(zhǔn)確識(shí)別高能耗環(huán)節(jié)或及時(shí)發(fā)現(xiàn)能耗異常情況，同時(shí)，缺乏科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市污水處理系統(tǒng)能耗進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，各地對(duì)于能耗標(biāo)準(zhǔn)不一，采用的指標(biāo)也不盡相同，再加上污水處理工藝與流程復(fù)雜，能耗評(píng)價(jià)不能準(zhǔn)確反映出實(shí)際處理消耗。

（三）配套管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)滯后

2020年我國(guó)城市和縣城污水管網(wǎng)長(zhǎng)度達(dá)102萬(wàn)公里，比2015年增長(zhǎng)44%。但是，我國(guó)污水處理設(shè)施系統(tǒng)建設(shè)長(zhǎng)期“重廠輕網(wǎng)”，污水收集管網(wǎng)短板較為突出，配套管網(wǎng)建設(shè)滯后、管網(wǎng)老舊破損、混接錯(cuò)接、客水?dāng)D占管網(wǎng)、溢流等問(wèn)題普遍存在，導(dǎo)致我國(guó)一些城市出現(xiàn)污水處理率高但污水收集處理率相對(duì)較低的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)城市污水系統(tǒng)中的外來(lái)水比例達(dá)到54%，全國(guó)4300余座污水處理廠中，有55%進(jìn)水COD低于150mg/L，70%進(jìn)水COD低于250mg/L，低于污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn);過(guò)多水量造成泵站提升水量增加和能耗增加，進(jìn)水COD濃度偏低導(dǎo)致藥耗增加和污水處理設(shè)施效率降低，管網(wǎng)溢流造成水環(huán)境惡化。與此同時(shí)，混接錯(cuò)接、客水?dāng)D占管網(wǎng)等問(wèn)題往往造成我國(guó)城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)多處于滿管厭氧環(huán)境，從而導(dǎo)致更多的淤泥沉積、水力時(shí)間增加以及額外的CH4氣體產(chǎn)生。

（四）污水處理資源化技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用不足

2020年我國(guó)城鎮(zhèn)再生水利用量達(dá)到146億立方米，較2006年增長(zhǎng)14倍，但是污水資源化往往缺乏集中式大型污水處理設(shè)施與末端用戶的系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，水質(zhì)要求、長(zhǎng)距離管網(wǎng)建設(shè)和高成本限制了再生水的發(fā)展利用，同時(shí)也增加了污水處理系統(tǒng)的資源能源消耗。此外，我國(guó)污泥的資源化利用水平也遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，加上“重水輕泥”的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，使得針對(duì)污泥處理的投資嚴(yán)重不足。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十三五”期間我國(guó)新增污水處理及相關(guān)投資額近6000億元，其中僅有不足300億元投入新增或改造污泥無(wú)害化處理處置設(shè)施。

（五）污水處理設(shè)施的新能源開發(fā)潛力尚未充分利用

污水處理作為高耗能行業(yè)，光伏發(fā)電系統(tǒng)在污水處理廠的應(yīng)用對(duì)緩解污水處理廠高耗能問(wèn)題具有重要意義。目前，我國(guó)污水處理廠與光伏發(fā)電項(xiàng)目的結(jié)合尚處于發(fā)展階段，且存在設(shè)計(jì)安裝與運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)不健全，經(jīng)濟(jì)效益和低碳效益的核算不一致，各地相關(guān)財(cái)政補(bǔ)貼和溫室氣體減排績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)政策不統(tǒng)一等問(wèn)題，制約了新能源技術(shù)在污水處理行業(yè)上的應(yīng)用。

三、城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域低碳發(fā)展的建議

（一）健全監(jiān)測(cè)核算體系

盡快開展我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域的碳排放監(jiān)測(cè)、核算標(biāo)準(zhǔn)方法研究，建立污水處理設(shè)施的溫室氣體監(jiān)測(cè)體系和核算方法，研究提出我國(guó)污水處理設(shè)施的本土化溫室氣體排放因子，建立適用于我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域的碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并納入全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理管理信息系統(tǒng)。

（二）提升運(yùn)營(yíng)管理水平

提升污水處理設(shè)施的智能化控制水平和精細(xì)化管理水平，確保污水處理設(shè)施的高效運(yùn)行;以現(xiàn)有企業(yè)的污水運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域綠色低碳、循環(huán)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系框架內(nèi)，建立低碳運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)行業(yè)優(yōu)化污水處理工藝，創(chuàng)新污水處理技術(shù)，升級(jí)污水處理設(shè)備。

（三）強(qiáng)化系統(tǒng)觀念

污水處理行業(yè)要實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同發(fā)展，不能僅局限于污水處理廠區(qū)范圍內(nèi)的低碳減排，應(yīng)綜合考慮污染排放單元和污水收集輸送單元等全過(guò)程的碳排放，并同步開展能源、資源的回收利用，通過(guò)低碳技術(shù)、工藝和設(shè)備的系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)從污水源頭排放、管網(wǎng)輸送到末端治理的“廠網(wǎng)河一體”全環(huán)節(jié)減排。

（四）加強(qiáng)技術(shù)支撐

開展污水處理系統(tǒng)資源化和能源化技術(shù)的研發(fā)和推廣工作，如污泥和其他有機(jī)廢物的協(xié)同處理技術(shù)、污水處理系統(tǒng)熱能回收技術(shù)等;因地制宜，充分挖掘污水處理設(shè)施所在空間的光伏開發(fā)潛力，引入“光儲(chǔ)直柔”等新技術(shù)新模式，建立柔性的分布式光伏系統(tǒng);加強(qiáng)排水管網(wǎng)漏損控制與修復(fù)、綠色低耗的再生水處理等技術(shù)的研究與開發(fā)。

（五）完善收費(fèi)政策

按照覆蓋污水處理設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)和污泥處置成本并合理盈利的原則，合理制定污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，并考慮污水排放標(biāo)準(zhǔn)提升和污泥處置等成本合理增加等因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，鼓勵(lì)通過(guò)以招標(biāo)等市場(chǎng)化手段確定污水處理服務(wù)費(fèi);放開再生水政府定價(jià)，由再生水供應(yīng)企業(yè)和用戶按照優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)原則自主協(xié)商定價(jià);落實(shí)環(huán)境保護(hù)、水資源節(jié)約、污水資源化利用等方面稅收優(yōu)惠政策;通過(guò)合同能源管理等方式提高污水處理設(shè)施的用能效率。

（六）加強(qiáng)資金支持

建立多元化的財(cái)政性資金投入保障機(jī)制，支持符合條件的城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用設(shè)施建設(shè)。國(guó)家通過(guò)中央預(yù)算內(nèi)資金對(duì)城鎮(zhèn)污水處理及污水資源化利用設(shè)施建設(shè)給予適當(dāng)支持;有序推廣PPP模式，引導(dǎo)社會(huì)資本積極參與建設(shè)運(yùn)營(yíng);鼓勵(lì)企業(yè)采用綠色債券、資產(chǎn)證券化等手段，依法依規(guī)拓寬融資渠道;鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)在風(fēng)險(xiǎn)可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下給予中長(zhǎng)期信貸支持，積極推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域不動(dòng)產(chǎn)投資信托基金試點(diǎn)，探索項(xiàng)目收益權(quán)、特許經(jīng)營(yíng)權(quán)等質(zhì)押融資擔(dān)保。

（作者單位：國(guó)家節(jié)能中心、北京市科學(xué)技術(shù)研究院資源環(huán)境研究所）