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目前關(guān)于污水處理廠碳排放核算方法主要采用聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（ipcc）指南提供的方法，鑒于大部分國家基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏，通過國家人口數(shù)據(jù)、人均產(chǎn)污能力的粗略估計，指導(dǎo)各國國家尺度上的碳排放核算，參數(shù)取值基本上是國外專家判斷的推薦值，導(dǎo)致其在我國污水處理行業(yè)碳排放管理方面的適用性尚不完全確定。同時，我國尚未獨立開展城鎮(zhèn)污水處理各子單元的溫室氣體清單研究，還沒有污水處理各個系統(tǒng)的溫室氣體估算數(shù)據(jù)，有關(guān)城市尺度上污水處理處置過程溫室氣體排放研究較少。其次，我國各地一味地提高污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的做法并不一定有利于碳減排和環(huán)境綜合效益，甚至可能產(chǎn)生負(fù)面作用。因此建立以碳排為基準(zhǔn)的城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)全流程節(jié)能減排綜合測算方法和模型，不僅有利于綜合衡量污水處理產(chǎn)生的碳減排效益，而且有利于評價高標(biāo)準(zhǔn)排放對水環(huán)境之外產(chǎn)生的不利影響，并比較其對環(huán)境產(chǎn)生的碳排放值。

城鎮(zhèn)污水處理處置系統(tǒng)是城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，本研究結(jié)合“全國城鎮(zhèn)污水處理信息管理系統(tǒng)”（以下簡稱“信息系統(tǒng)”）的大數(shù)據(jù)平臺，以城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)節(jié)能減排為目標(biāo)導(dǎo)向，基于“信息系統(tǒng)”運營項目填報數(shù)據(jù)格式，在ipcc指南方法框架下結(jié)合工藝過程化學(xué)計量學(xué)，初步構(gòu)建包括污水處理、污泥處理處置、再生水利用環(huán)節(jié)在內(nèi)的污水處理系統(tǒng)全流程節(jié)能減排綜合測算方法，為后期提標(biāo)項目決策和工程設(shè)計方案的環(huán)境影響分析提供參考。

01 測算方法構(gòu)建

根據(jù)“信息系統(tǒng)”運營項目月報數(shù)據(jù)覆蓋范圍，將污水處理廠內(nèi)所有環(huán)節(jié)納入核算空間范圍?？紤]到污水處理廠向環(huán)境輸出的尾水及脫水污泥中仍含一定量c、n元素，在自然狀態(tài)下仍可能排放溫室氣體，將尾水受納及脫水污泥處置過程直接碳排放也納入核算范圍。同時兼顧因污泥厭氧消化產(chǎn)沼回收能量及尾水水質(zhì)提升、再生水利用帶來的碳減排效應(yīng)。

ipcc指南認(rèn)為，生物降解排放的co₂，其碳元素源于空氣中的co₂，對空氣碳平衡影響有限，未納入國家碳排放總量的核算范圍。據(jù)此，主要考慮污水廠運行過程中直接向空氣排放的ch4和n2o及外加碳源轉(zhuǎn)化排放的co₂（稱“直接碳排放”）、能耗物耗生產(chǎn)的碳排放（稱“間接碳排放”）。

圖1所示為城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)運行碳排放變化測算研究范圍。可見，在污水處理、污泥處理與處置、尾水排放及再生水利用各環(huán)節(jié)均有碳排放或碳減排發(fā)生。本研究基于目前普遍采用的主要工藝單元碳排放分析，提出全流程節(jié)能減排綜合測算方法。圖2列舉出各個工藝單元碳排放情況，表1列舉出了各工藝單元碳排放來源。

04 結(jié)論

根據(jù)國際ipcc溫室氣體清單指南、“全國城鎮(zhèn)污水處理信息管理系統(tǒng)”和我國溫室氣體清單研究成果，結(jié)合城鎮(zhèn)污水處理廠系統(tǒng)特點，以污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的 ch₄、 n₂o、生物成因產(chǎn)生的 co₂ 和能源消耗產(chǎn)生的 co₂ 為研究對象，對a²/o為代表的污水處理系統(tǒng)和污泥處理處置系統(tǒng)碳排放進(jìn)行了核算和研究。系統(tǒng)建立了以碳排為基準(zhǔn)的城鎮(zhèn)污水處理全流程節(jié)能減排綜合測算方法，提出污水處理和污泥處理處置碳排放核算方法和模型，為后期提標(biāo)項目決策和工程設(shè)計方案的環(huán)境影響分析提供參考。

結(jié)合數(shù)據(jù)平臺中污水處理廠實例，對污水處理廠提標(biāo)改造后碳排放增加情況進(jìn)行了分析計算，結(jié)果表明，適當(dāng)提高污水處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將有利于碳減排。而一味地提高出水水質(zhì)，不僅造成污水處理廠處理污水成本的提高，而且會導(dǎo)致污水處理廠碳排放增加。