在此基礎上，許多國家制定了應對氣候變化的污水廠能耗自給或碳中和技術路線。美國水環境研究基金(WERF)提出 “Carbon-free Water”，更是制定出至2030年所有污水處理廠均要實現碳中和運行的目標。荷蘭制定了2030年NEWs技術路線圖。新加坡提出了從Brownfield(棕色水廠)到Greenfield(綠色水廠)的時間表與路線圖。日本有關部門發布“Sewerage Vision 2100”，指出到本世紀末將完全實現污水處理能源自給自足。中國提出的2030年碳達峰，2060年碳中和，這對于污水處理行業也是一個時間表。

華麗的轉身?

對于2030碳達峰和2060年碳中和的國家目標，污水處理行業如何認識?

誤區一：2030年碳達峰，現在污水處理碳排放仍有空間。

2030年碳達峰是針對國家宏觀經濟社會發展戰略而言的，材料、能源等經濟、社會的基礎需求在未來十年仍是剛需在此基礎上以控制碳排放強度為主，控制碳排放總量為輔。就污水處理企業而言，在污水處理規模與設計規模確定的基礎上，應確定現有GHG排放情況為基準的峰值控制原則，任何的技術改造、升級都應以此為基準，實施碳減排，直至最終的碳中和。就污水處理系統而言，筆者認為，碳達峰的意義應該是兩個方面的：一是“應收盡收，應處盡處”將污水收集率與處理率達到城市或區域的最大化;二是完善收集系統，不斷提高污水收集質量，不滲不漏，其污水處理廠的進水濃度“達峰”。

誤區二：污水處理過程能源的“自給自足”加“中水回用“— “凈—零”就是碳中和。

能耗自給是狹義的碳中和，不是真正意義上的碳中和。污水處理系統碳中和，應與其建設和運營過程中材料與設備的加工、污水處理中能耗與物耗、污泥處置中運輸與利用等全生命周期排放等因素都有關，不是指狹義的能量平衡或自給。能量只是碳排放的一個方面而已，污水處理的碳排放平衡一定要考慮甲烷、氮氧化物等GHG的溢出。

誤區三：碳中和及碳達峰是理念重視問題，不是技術問題

雖然1997年《京都議定書》列出了有助于減少溫室氣體排放的政策或做法。然而，迄今為止，我們對全球變暖所涉因素的理解非常有限。這是一個非常復雜的領域，必須考慮到各種溫室氣體來源以及自然波動。雖然國際上普遍不認為城市廢水處理中的碳排放不被認為是造成全球變暖的溫室氣體的一部分。這種碳代表最近固定C的分解，被認為是生物或快速碳循環的一部分，然而污水處理過程中的CH4或N2O和污泥處理需要在計算中加以考慮。然而，如何根據不同的條件確定不同處理工藝的GHG和LCA取值，至今仍然存在較大的爭議。污水處理廠污染物去除協同控制溫室氣體核算的標準體系沒有形成，例如，對于污泥填埋、堆肥、焚燒等工藝，不同國家甚至得出結果大相徑庭的不同結果，此外，有機質協同消化、協同焚燒等工藝測算值由于地域性和工藝差別很大，導致難以確定污水、污泥處理工藝的指導性原則。

誤區四：碳中和是政策導向，不是經濟導向

環境問題既是國家大政，也應該以技術經濟為基礎和導向腳踏實地的推進。治大國如烹小鮮，依靠口號和“彎道超車“的投機意識，難免會像之前的光伏、碳交易市場一樣，看著熱鬧，冷暖自知。鑒于碳中和度量和檢查難度很大，靠層層任務分解和監督檢查很難解決問題。

污水處理廠(WWTPs)實現碳中和華麗轉身的三個維度：

能量維度。許多研究與工程試驗已被用于探知從污水中回收能源，以滿足污水處理運行現場能量自給自足的可行性。一方面支出最小化，使用清潔能源并在污水處理進行中摸索低能耗方案;二方面收入最大化，污水中所蘊含的如此巨大的能量，捕獲污水中所蘊含的有機化學能、熱能就地轉換為電能，歐美等國家一些實施碳中和運行目標的污水處理廠也大都以剩余污泥厭氧消化轉化能源為主要手段。理論上可以實現能耗的完全自給甚至可以變成能量輸出廠，有充分的理論與實踐依據表明，未來污水處理廠不是能源的消耗者而應該成為能源供應方。這些舉措支持了減少污水處理廠全生命周期溫室氣體GHG排放的相關目標。

資源回收維度。從污水中回收資源具有寬廣的范圍，污水處理最大的資源回收是中水回用與再生水利用，如新加坡的NEWATER項目，再生水用途一般為非飲用目的，如用作工業冷卻、園林綠化灌溉、景觀用水等，當然亦有補充地下水，作為間接飲用水用途，根據國內通過評價大連某污水廠生命周期環境過程的研究，表明當出水回用率達到 70%時，回用水通過抵消自來水生產獲得的環境效益可以抵消新增深度處理設施帶來的環境影響，從而對原有二級處理工藝 LCA 環境影響進行減量。

另一個在歐美廣受重視，而被我們忽視的污水資源回收問題是對磷這一不可再生資源回收。盡管目前有關污水處理磷回收的研究很多，就目前的鳥糞石工藝從污泥中回收磷與磷礦開發利用之間進行經濟效益比較是不合理的，也許正是這個原因，目前沒有將磷回收納入污水處理廠LCA 評價體系之中，它在污水處理環境綜合影響方面的減量作用也未能體現。當然，從資源的角度優化原料投入環節也十分重要，污水處理本質是通過生化反應來去除水中污染物，在處理環節需要投加碳源和多種化學藥劑，這些原材料在生產和運輸過程中消耗能源，在投加過程中也消耗一定能源，因此，優化投料環節，有助于節能降耗減少碳排放。

碳平衡維度。污水處理碳中和運行中，剩余污泥是重要的能源化、資源化載體物質，需要從污水系統碳平衡的維度，以增量方式去獲得，需要改變污泥減量化的現行觀念，以碳中和運行為目標的污泥增量近年來已在國際上悄然興起。為此，以城市碳平衡系統來考慮，通過COD內源截留與外源挖潛方式最大限度地去實現“污泥增量”。“污泥增量”的兩個途徑：一是內源途徑，提高污水處理廠進水COD負荷，通過完備、完善的管網系統收集污水，最大限度避免污水碳源流失，減少甚至無需補充反硝化的外加碳源，實現處理過程中的碳平衡。二是外源途徑，在生活污水收集時，在保障系統安全的條件下，可考慮食品、屠宰等高碳類生產廢水接入;在后端的污泥厭氧消化時，可混入餐廚垃圾、果蔬垃圾、園林殘枝等有機廢物實施后端厭氧共消化技術。

編輯： 趙凡