“未來(lái)中國城市‘水—能源—氣候變化’體系的趨勢包括技術(shù)智能化、氣候適應化和資源再生化、質(zhì)效精細化、價(jià)值體系化等趨勢?！边@是日前在“中丹可持續水技術(shù)峰會(huì )”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“峰會(huì )”)上正式發(fā)布的《水美中國：共譜水與能源同美共生的可持續新未來(lái)白皮書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《白皮書(shū)》)上提出的。

《白皮書(shū)》由格蘭富與國際水務(wù)智庫(GWI)共同撰寫(xiě)，以“水—能源—氣候變化”體系為基礎，探討中國在供水保障、水質(zhì)改善，以及應對氣候變化方面的挑戰，旨在為城市水系統管理和可持續發(fā)展提供一定的借鑒和參考。

峰會(huì )由丹麥出口協(xié)會(huì )與格蘭富共同舉辦。據介紹，今年是丹麥出口協(xié)會(huì )為期3年的“中丹U-SE水項目”啟動(dòng)的第一年。

水處理行業(yè)要關(guān)注能源消耗問(wèn)題

“水處理行業(yè)也要關(guān)注能耗問(wèn)題?！敝幸幵?北京)規劃設計公司生態(tài)市政院院長(cháng)、GWI中國水業(yè)特邀顧問(wèn)王家卓給出一系列數據表明，水與能源消耗、氣候變化等問(wèn)題密不可分。

聯(lián)合國統計數據顯示，目前全球用于能源的生產(chǎn)用水共計占全球水資源消耗總量的15%左右，而水的相關(guān)生產(chǎn)和運輸也是能源的主要消耗單元。美國2017年能源消耗量中約2% 用于飲用水和污水處理系統，共產(chǎn)生約4100萬(wàn)噸溫室氣體。而全球污水處理等水處理行業(yè)的碳排放量目前大約占全球碳排放量2%左右。

“水和廢水的處理流程消耗了25%～40%的市政電力?！钡溎喜克芯恐行?、丹麥水廠(chǎng)首席執行官Mads Leth介紹說(shuō)，一直以來(lái)，人們更關(guān)心水處理行業(yè)的效果、水質(zhì)如何，而對水處理行業(yè)的能源消耗問(wèn)題并未過(guò)多關(guān)注。但實(shí)際上，水處理行業(yè)的能源消耗問(wèn)題一直存在。

大連首創(chuàng )水務(wù)有限公司總經(jīng)理康弘曾告訴記者，污水處理過(guò)程中的能耗在污水處理成本中占比很高。

《白皮書(shū)》顯示，由于不同的污水處理廠(chǎng)所用的處理技術(shù)級別、設備類(lèi)型和總廠(chǎng)規劃不同，每個(gè)廠(chǎng)的能耗也差別較大。據《2015年城鎮排水統計年鑒數據》顯示，全國城鎮污水處理廠(chǎng)的能耗范圍約在0.01~2.014千瓦時(shí)/立方米。據丹麥的國際水泵制造商格蘭富集團發(fā)布的數據顯示，水泵消耗的能源占所有與水相關(guān)的設施能耗的10%左右。

王家卓認為，污水處理廠(chǎng)中曝氣的精確控制很關(guān)鍵，很多能耗消耗在污水處理廠(chǎng)曝氣系統中，在這方面做一些工作，都能減少二氧化碳排放。

新興技術(shù)促進(jìn)節水即節能

《白皮書(shū)》指出，協(xié)調并平衡“水—能源—氣候變化”共聯(lián)共存的關(guān)系，在氣候變化的大背景下對城市水環(huán)境和能源進(jìn)行全過(guò)程的統籌管理。水和能源在生產(chǎn)處理過(guò)程中相互依存而又相互制約，“節水即節能”。

《白皮書(shū)》顯示，在2007年至2017年間，中國的污水處理量從176.5億噸增加至569.8億噸，實(shí)現了逾3倍的驚人增長(cháng)。未來(lái)還將繼續增長(cháng)。在這種背景下，“廠(chǎng)網(wǎng)一體化”項目、智能化排水系統將越來(lái)越普遍。智能化的管理系統不僅可以提高污水處理廠(chǎng)的運行效率，還可以有效降低能耗控制成本。目前，國際上已有許多污水處理廠(chǎng)自動(dòng)化運行的案例，有的已實(shí)現節能高達40%、降低能源成本高達50%、降低化學(xué)品消耗高達35%的顯著(zhù)成果。

《白皮書(shū)》中介紹說(shuō)，2017年，威爾士自來(lái)水公司(Welsh Water)公司在拉內利市的整個(gè)合流排水系統和泵站中部署了傳感器，以?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò )運行，并使用算法泵站控制來(lái)優(yōu)化流量，使得每年的合流制溢流污染次數從414次減少到140次，溢流污染流量成功削減95%。由于這些優(yōu)化措施，為拉內利市節省了一座5萬(wàn)立方米的污水蓄水池的投資。

《白皮書(shū)》指出，全球范圍內涌現出節能水泵、智能管網(wǎng)監測系統和自動(dòng)化污水廠(chǎng)等新興技術(shù)，在節水和節能方面成效顯著(zhù)。專(zhuān)家指出，通過(guò)對水泵的節能改造，最高可以幫助部分系統節省近40%的能耗。而通過(guò)使用具有數字化智能監控、計量和數據分析等功能的水泵，則可幫助商用建筑的供水系統節能20～50%。

格蘭富中國區建筑事業(yè)部總經(jīng)理方勇介紹說(shuō)，南京鋼鐵集團把原來(lái)的52臺冷卻水循環(huán)水泵換成格蘭富的高效節能泵，能耗較改造之前平均下降27.5%，每年節省用電約1446萬(wàn)千瓦，相當于每年減少14417噸二氧化碳的排放。

將污水處理廠(chǎng)變成能源回收工廠(chǎng)

“未來(lái)可以將污水處理等行業(yè)的能源進(jìn)行回收利用?！蓖跫易拷榻B說(shuō)，丹麥的一些污水處理廠(chǎng)在這方面做得非常好，比如丹麥VCS供水與污水處理公司甚至可以向外輸出能源?！艾F在，歐洲一些城市提出將污水處理廠(chǎng)變成能源回收工廠(chǎng)，變成水回收的工廠(chǎng)，這些都是新趨勢。中國現在也提出了自己的概念水廠(chǎng)?！?/p>

《白皮書(shū)》指出，除了廢水的回用之外，污水處理廠(chǎng)中各處理環(huán)節所產(chǎn)生的廢熱、沼氣等能量也可以通過(guò)有效的措施進(jìn)行回收，從而實(shí)現更好的節能和能源補償。例如，可以增加污水厭氧消化處理階段的能量回收、或通過(guò)改進(jìn)收集、預處理、消化來(lái)提高污泥處理質(zhì)量、加強污水處理的沼氣回收、以及增加可再生能源在污水處理廠(chǎng)中與常規能源的協(xié)同使用等，對污水處理廠(chǎng)整廠(chǎng)的能源使用效率進(jìn)行優(yōu)化。

在全球的污水處理領(lǐng)域，許多先進(jìn)的技術(shù)、工藝正在被應用到污水處理領(lǐng)域，以增加可利用能源的回收。比如，泰晤士水務(wù)公司位于英國倫敦的貝辛斯托克污水處理廠(chǎng)在2017到2018年的時(shí)候對其污泥處理設施進(jìn)行了升級改造，通過(guò)引入先進(jìn)的熱水解技術(shù)以及厭氧消化技術(shù)，大大增加了沼氣的回收，每天收集的沼氣可以產(chǎn)生高達62兆瓦時(shí)的電力，可以為整個(gè)污水廠(chǎng)供電，并將50%的額外剩余電力輸出到社區，不僅降低了運營(yíng)成本，更減少了碳足跡。

《白皮書(shū)》指出，傳統的水與能源的相互制約的競爭關(guān)系將向互相輔助的合作關(guān)系進(jìn)行轉變——可再生能源的開(kāi)發(fā)利用將使耗能較大的非常規水資源的開(kāi)發(fā)得以普及?？稍偕茉吹目焖侔l(fā)展將帶來(lái)可再生水資源的快速發(fā)展。

編輯：王媛媛