污水處理實(shí)現碳中和技術(shù)路徑在哪里？

      要實(shí)現碳中和的目標就是要減少二氧化碳的排放，使進(jìn)入大氣的溫室氣體排放和吸收達到平衡。眾所周知，污水中有機物（COD）實(shí)際上是一種含能物質(zhì)，含有大量化學(xué)能，污水處理就是用“以能耗能”的方式將有機物去除。在這個(gè)過(guò)程中會(huì )消耗大量的電能、燃料和藥劑等資源，間接產(chǎn)生了大量二氧化碳排放到大氣。污水處理行業(yè)要實(shí)現碳中和就是要減少這些能量的消耗，甚至將有機物這種含能物質(zhì)轉化為能源物質(zhì)加以利用，使得污水處理所需的能量自給自足。
     第一，優(yōu)化工藝及設備能效。污水處理進(jìn)水量和水質(zhì)隨時(shí)間、季節變化而時(shí)刻波動(dòng)，所以污水提升泵、污泥提升泵、回流泵和鼓風(fēng)機等動(dòng)力設備并非時(shí)刻處于最佳運行狀態(tài)。為此，有必要采取技術(shù)措施來(lái)消除不必要的能量浪費。采用交流變頻調速技術(shù)可以實(shí)現精準曝氣、合理控制回流量，從而保證設備處于高效運行狀態(tài)，使處理工藝處在最佳運行工況。然而，運用交流變頻調速技術(shù)的前提是需對實(shí)際水質(zhì)、水量變化特性及時(shí)了解。在此方面，水質(zhì)、水量在線(xiàn)監測技術(shù)可以起到在線(xiàn)信息實(shí)時(shí)傳遞的作用。在線(xiàn)監測儀表不僅能實(shí)時(shí)解讀水質(zhì)、水量信息，更為重要的是還可以與數學(xué)模擬技術(shù)相結合，優(yōu)化工藝運行，從而實(shí)時(shí)提供變化水量、水質(zhì)情況下對應的曝氣量、回流量等控制參數，為變頻調速設備提供準確的調控指令。此外，研發(fā)新型的曝氣設備也是污水低碳運行的一個(gè)技術(shù)方向，曝氣設備動(dòng)力效率與氧轉移效率的提高顯然有助于污水處理廠(chǎng)的低碳運行。
在污水處理過(guò)程中，減少碳源、化學(xué)藥劑的投加也有助于降低間接能耗。所以，應從污水處理工藝入手，充分利用工藝內部單元特點(diǎn)，采取技術(shù)手段實(shí)現藥劑低投量甚至無(wú)化學(xué)藥劑投加而達到強化脫氮除磷的目的。

      第二，污泥的資源化利用。污水處理產(chǎn)生的污泥中含有機物的含量較高，可以用來(lái)制備沼氣和提取氮磷有機物，沼氣可制成壓縮天然氣或用于發(fā)電，而氮、磷等有機物則可以以鳥(niǎo)糞石的形式回收。此外，沼氣還可以作為清潔能源直接用于市政燃氣或交通燃料補充。通過(guò)高溫厭氧消化技術(shù)和沼氣發(fā)電技術(shù)，將污泥轉化為電能，用以補償污水處理的電能消耗。厭氧消化指污泥在厭氧的條件下通過(guò)微生物的降解消化作用使有機物分解，最終產(chǎn)生以甲烷為主的沼氣等，然后利用其產(chǎn)生的甲烷發(fā)電給污水處理提供電力。
      第三，污水的資源化利用。污水中蘊含著(zhù)相當可觀(guān)的熱量，這部分熱量可以通過(guò)污水源熱泵技術(shù)對其進(jìn)行收集和傳輸，為廠(chǎng)區甚至廠(chǎng)區周邊生活區進(jìn)行供暖或者制冷，有著(zhù)非常大的碳補償潛力。污水源熱泵的合理應用將帶來(lái)可觀(guān)的二氧化碳排放消減量，不僅為污水處理的運行節省了熱量，也有利于污水處理實(shí)現“碳中和”運行模式，達到間接減少碳排放的效果。
      隨著(zhù)人們對碳減排的認識，“碳中和”運行已經(jīng)成為了污水處理行業(yè)的必然趨勢，在實(shí)現“碳中和”的過(guò)程中，污水處理行業(yè)也是必不可少的一環(huán)。要實(shí)現“碳中和”的目標，污水處理行業(yè)應該在污水處理工藝的節能減排上不斷探索，不斷開(kāi)創(chuàng )和完善低碳運行與碳回用技術(shù)。