推进市政污水处理行业低碳转型，助力碳达峰、碳中和

2）厌氧序批式消化工艺。此工艺可深挖污泥生物质能回收潜力，提高可再生能源产率，北京排水集团已在研究开发厌氧序批式消化工艺（ASBR）、微电压驱动高速厌氧消化工艺等，预计将提升产气率10%～15%，节省厌氧消化池池容50%以上，通过微电压强化可提升产甲烷速率50%以上，停留时间可缩短25%以上。

3）超磁分离+低碳双泥龄复合脱氮工艺。首创股份东坝污水处理厂是首创股份打造的国内首个应用“3R WATER未来污水处理技术”的污水处理厂，涵盖资源转化、能源回收、低碳和谐三要素，核心工艺采用超磁分离+低碳双泥龄复合脱氮工艺，有效提高了污水处理厂的能源自给率，实现了高品质碳源、高纯磷资源及污水热能的回收和再利用。

1.4 厂内太阳能面板铺设与发电情况

污水处理作为高耗能行业，光伏发电系统在污水处理厂的应用对缓解污水处理厂高耗能问题具有重要意义。目前，我国污水处理厂与光伏发电项目的结合尚处于发展阶段，部分企业已在探索利用污水处理厂的初沉池、曝气池、膜池、清水池等构筑物上方空间安装光伏发电设备，以实现削峰填谷、清洁发电。

一些典型案例如下：

1）截至“十三五”末，北京排水集团已在小红门、清河、酒仙桥三座再生水厂运行分布式光伏发电项目，总装机容量达到18.7兆瓦，年均发电量2400万度，可降低二氧化碳排放约1.45万吨。“十四五”期间，北京排水集团将进一步扩大再生水厂及管网泵站分布式光伏发电设施建设，预计新建总装机容量17兆瓦，年发电量达1800万度，每年可降低二氧化碳排放约1.1万吨。

2）中环水务已在多个污水处理厂运行分布式光伏发电项目，并对降低二氧化碳的排放做出了明显贡献。蚌埠第二污水处理厂的光伏发电量占水厂总用电量的10%。肥城市康龙污水处理厂二期，处理规模为4万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的15%。淇县城南污水处理厂，处理规模为3万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的29%。淇县城南新建污水处理厂，处理规模为3万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的7%。淇县城北污水处理厂，处理规模为3万吨/天，光伏发电量占水厂总用电量的28%。

3）金风环保的阳谷国环水厂项目装机容量峰值为1336.28千瓦，光伏首年峰值小时数为1340.46小时，25年年均发电量为133.7万度；项目厂区年用电量约800万度，通过远程能源监管平台对用电行为的监察，降低用电量5%。截至目前，水厂的绿电使用率已达16.2%，节能达15.8%。

4）创业环保春柳河污水处理厂利用生物池及车间房屋顶设置光伏发电系统，设计光伏系统的总面积为4130平方米，光伏系统总装机容量峰值为1.177兆瓦，年发电量约为66万度。目前，光伏发电项系统已投入使用，日均发电量2923度，约占日总用电量的16%。

5）首创集团对污水处理厂的分布式光伏发电项目亦有所布局。合肥市的十五里河污水处理厂、小仓房污水处理厂和陶冲污水处理厂厂内建设了分布式光伏发电项目，利用污水处理厂建筑物的顶面和厂区空地面积铺设太阳能光伏板，项目总投资3840万元，总装机容量约9.7兆瓦，其中小仓房污水处理厂约3.9兆瓦、陶冲污水处理厂约2.1兆瓦、十五里河污水处理厂约3.7兆瓦。

6）北控水务目前已有超过42家污水处理厂采用光伏发电，总装机容量超过32.19兆瓦。以江苏宜兴污水处理厂分布式光伏发电项目为例，江苏宜兴污水处理厂分布式光伏发电项目位于宜兴市，覆盖宜兴市城市污水处理厂、宜兴市新建污水处理厂、宜兴市官林污水处理厂、宜兴市南漕污水处理厂、宜兴市徐舍污水处理厂、宜兴市西渚污水处理厂、宜兴市张渚污水处理厂和宜兴市和桥污水处理厂8个污水处理厂，利用厂区内污水池、沉淀池、絮凝池上方空间，办公楼屋面，新建厂区道路光伏通廊和光伏车棚建设光伏电站，总安装容量约8.1兆瓦，采用0.4千伏电压等级并网、“自发自用，余电上网”模式，于2017年年底完成并网。

7）上海城投的白龙港污水处理厂计划在生反处理池上方加装光伏板，实施光伏发电，设计光伏装机容量峰值为108兆瓦，设计年均发电量约为1亿度，预计年均25%的总用电量可实现绿色能源替代。

2 我国市政污水处理行业低碳发展的潜力与现实问题

2.1 污水热能利用的前景与现实问题

发达国家已普遍将污水源热泵用于一定范围内居民的供热及制冷。例如，芬兰图尔库市的Kakolanmäki市政污水处理厂于2009年投产，通过建造热泵站，每年的制热输出量为2000万度，制冷输出量为200万度，满足图尔库市14%的供暖需求和100%的制冷需求，每年可为该市减少8万吨的碳排放；荷兰乌特勒支市市政污水处理厂计划于2021年投入运行的25兆焦的新型水源热泵系统，出水温度可达到75℃～83℃，每年可从出水中交换约40万吉焦的热量，占乌特勒支市总供热量的10%～15%，可持续供应当地1万户居民冬季取暖供热需求，每年可减少1万～2万吨的碳排放。

我国已建成多处污水源热泵系统，部分项目制冷及制热的综合性能系数超过了5.5，在国际上处于比较优秀的水平。未来，污水源热泵的应用将成为市政污水处理行业的低碳发展主流，且除满足自身的能源需求外，还可与厂外实现供热系统联动，扩大输出范围，节能潜力大。

但我国目前污水的热能利用存在如下现实问题需要解决：

1）污水所含热能属于低品位能源，难以直接用于发电，目前只能用于厂区或周边3～5千米范围内的供热、制冷。

2）供热和制冷企业对污水入户的接受程度有限，加上地方政府大多未制定污水热能的厂外输出利用规划，污水的区域性供冷和供热难以推动。

编辑：李丹