由国际水协会IWA出书的《水工业碳中和路径》(Pathways to Water Sector Decarbonization, Carbon Capture and Utilization)一书近日在IWA LET 会议上首发。该书由任智勇博士与Krishna Pagilla传授配合编纂完成，并由IWA履行董事Kala Vairavamoorthy作序。

▼《水工业碳中和路径》封面

1 内容概览

水行业今朝正处在从存眷处置和知足排放许可限制，到经由过程中水回用、资本收受接管、系统计划和运营实现轮回水经济的综合范式的改变当中。在这场变化中，水行业已履历了提高能源效力、收受接管可再生能源和资本等阶段，但在实现碳中和或负排放方面，它掉队在能源、交通等其他根本举措措施行业。本书总结了污水处置进完美体育程中的工艺手艺、运营模式优化、政策和行动改变等影响身分，为水行业实现碳中和、扶植无碳社会和经济打下坚实根本，旨在为实现碳中和供给系统蓝图。

书中一共包括18个章节，不但从手艺层面会商了水业的脱碳路子，还连系水业碳排放的近况、政策、年夜数据方式和中国污水处置概念厂的经验瞻望了水业碳中和的前景和机缘。

2 碳中和的实践

——中国污水处置概念厂

在《水工业碳中和路径》一书中的第15章节，整章论述了中国污水处置概念厂(以下简称概念厂)在手艺前进和工程实践、节能和能量自给方面获得的较猛进展。概念厂内矜持的丰硕有机质能和热能，已见成效的节能降耗实践，再叠加周边景不雅绿化进献，使概念厂能明白提出碳中和的方针并付诸步履，成为碳中和步履的主要介入者和进献者，率先实现达峰。

▼《水工业碳中和路径》书中第15章——《中国污水处置概念厂》

书中从当前中国城市污水处置举措措施面对的挑战、概念厂事业的缘起、项目与实践案例和将来成长四个方面介绍了概念厂在实现碳中和事业中的进献与价值。

近二十年，我国污水处置事业快速成长，建成5000余座污水处置厂，日处置产能跨越2亿吨，污水处置率跨越90%。可是，我国污水处置举措措施快速扶植之初缺少顶层设计，扶植进程中缺少理念引领。与欧美国度比拟，我们的手艺线路偏离了应有的轮回、低碳、生态和情况友爱等根基价值准则。在如许的布景下，曲久辉、王凯军、王洪臣、余刚、俞汉青、柯兵六位专家自觉构成概念厂专家委员会，在2014年提出“扶植面向将来的中国城市污水处置概念厂”，以“水质永续、能量自给、资本轮回、情况友爱”为方针，鞭策中国污水治理科技从跟跑到领跑的冲破和逾越，引领情况根本举措措施扶植朝着准确的理念标的目的成长。

八年多来，专委会会聚全球认知和首要手艺资本，协同国内多家机构，历经钻研交换、参不雅考查、协同攻关、方案制定、工程实践、社会反馈，初步完成了一轮从理念到手艺，从工程扶植示范再到取得社会反馈的进程。自概念厂构思提出以来，鞭策水行业构成了向前看的趋向，由此发生出“将来水厂”、“生态再生水厂”、“生态综合体”、“蓝色燃烧”等相干概念。与此同时，最近几年来国内一批污水处置厂扶植，已在“四个寻求”上睁开分歧水平的摸索，向行业揭示了污水处置举措措施的新形态。

颠末近八年的研究和摸索，概念厂手艺团队构建了包罗四十余项焦点要害手艺的手艺系统，包罗：高效极限脱氮除磷手艺(LOT)、紫外催化高级氧化(UV/AOP)新兴污染物氧化阻断集成手艺与设备、高干厌氧为焦点的有机固废能量高效收受接管与资本深度转化集成手艺与设备、以再生水为单一水源的年夜标准水情况构建手艺、污水处置举措措施生态综合体构建理念与手艺等。该项目也荣膺由中国科协生态情况产学结合体颁布的 “2020年度中国生态情况十年夜科技进展”。

3 项目案例

河南睢县第三污水处置厂

2020年，河南睢县第三污水处置厂建成并投入运行，数项概念厂焦点要害手艺得以工程验证，实现了污水再生和有机废料(糊口垃圾、污泥、畜禽粪便等)综合处置、湿地-海绵一体化、跨越50%电能的自供给和营养物收受接管操纵。

2021年，河南睢县第三污水处置厂共处置污水711.75万吨，日均处置1.95万吨(设计值2万吨/天)。项目以沼气发电收受接管能源，年处置约12775吨有机烧毁物，全厂全年能源自给率到达53.6%，到达类四类出水尺度的全流程吨水处置耗电量降至0.184kW·h/m³，到达了国际领先程度。

宜兴城市污水资本概念厂

宜兴城市污水资本概念厂是第一个完全践行概念厂理念和寻求的污水处置厂，采取“三位一体”的情势扶植，即由2万吨/日的水质净化中间、100吨/日的有机质协同处置中间和出产型研发中间三部门构成，资产和运营模式自力核算。此中，污水处置部门做到了极限脱氮除磷(TN 3 mg/L、TP 0.1 mg/L)，且其性价比较着优在现行的国内污水厂;有机质协同处置中间可处置污泥、蓝藻、餐厨垃圾和秸秆等，以发生能源和肥料;出产型研发中间由2条千吨线、3条百吨线构成，及时展现验证全球最早进的污水处置手艺。

▼宜兴城市污水资本概念厂项目近况

宜兴概念厂水处置区(水质净化中间)在2021年8月最先调试运行，运行合适到达85%以上，日均处置水量17000吨摆布，连结了杰出的出水结果。

▼宜兴城市污水资本概念厂水质净化中间

▼括号内为水温低在12℃时指标值

有机质中间从2021年11月最先进料，今朝仍处在调试进程中。经测算，有机质中间运营后，可提取沼气进行发电，沼渣处置为营养土后用在泥土改进或园林绿化还田亦下降了二氧化碳的排放量，年减排CO2将跨越3.6万吨，为碳中和事业添砖加瓦。

▼宜兴城市污水资本概念厂有机质协同处置中间

建成后的概念厂将不再是孤立的污水处置厂，而是一个开放的同享空间，与周边情况无感融会，亲近共生，重视人的介入性，重视建筑空间美感和人文景不雅的融入;以“环保+”为导则，采取以三叶草模子的“2+1”模式，在确保水质、有机质轮回举措措施相对固定的条件下，随机应变地叠加延长至现代农业、体育文旅、生态田园等范畴，成为一个个具有区域特点、布满生气的城乡综合体，实现了生态、糊口、出产“三生”共融互动，成为新型城镇化甚至漂亮中国的最具亲和力的一块拼图。

4 将来

回首中国水行业40年的快速成长汗青，既有显著的成绩，也有没有数的掉败。今朝中国的污水根本举措措施扶植已根基完成，但仍存在很多问题，如污水管道和污泥处置举措措施不发财、能耗高、运行效力不高;污水处置厂排放尺度与本地前提和情况庇护需求之间缺少系统计划等。

概念厂理念和方案的提出和实行，极年夜鞭策了我国水行业的立异和成长，带动了污水厂扶植和运行体例的底子性转型，表现了庞大的科技、财产和生态价值。

站在新出发点，紧跟时期程序，中国城市污水处置概念厂专家委员会将再经营、再聚力、再提速，聚焦碳中和、长江年夜庇护、黄河道域高质量成长、打赢环保攻坚战等国度计谋，力争在将来5-8年、扶植100座手艺进步前辈、随机应变、特点光鲜、模式多样的污水处置概念厂，带动行业扶植形态、工艺手艺和尺度规范的本色性变化与进级。