給水排水 |城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)減碳路徑全解析：從化糞池到再生利用
城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳排現(xiàn)狀與問題
1.1 化糞池的高碳排問題
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現(xiàn)狀：我國化糞池存量規(guī)模大，清掏維護不足，污染物沉積嚴(yán)重，CH4排放量高達3000萬t CO2-eq/a，與污水處理廠總碳排放量處于同一水平。
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對策：新建分流制區(qū)域逐步取消化糞池，強化存量化糞池清淤與碳源回收。
1.2 污水管網(wǎng)傳輸問題
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高水位低流速：導(dǎo)致污染物沉積，厭氧環(huán)境下CH4排放量占排水系統(tǒng)總產(chǎn)生量60%以上。
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清水混入：降低進水有機物濃度，增加碳源投加與間接碳排。
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管網(wǎng)缺陷：淤積、錯接等問題加劇污染物溢流與滲漏，需強化管網(wǎng)檢測修復(fù)。
1.3 污水處理廠高碳排問題
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直接碳排：預(yù)處理單元CH4逸散（占非CO2碳排70%）、生物處理N2O釋放（硝化反硝化過程）。
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間接碳排：進水BOD5濃度低（40%水廠低于100mg/L），碳源與藥劑投加量增加。
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能源浪費：曝氣系統(tǒng)粗放管理占能耗50%—70%，設(shè)備低效運行問題突出。
表1 城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)各工藝單元的直接碳排放分析
低碳發(fā)展原則與路徑
2.1 原則構(gòu)建
以“安全、高效、生態(tài)、智慧”為核心：
安全：保障設(shè)施穩(wěn)定運行與韌性；
高效：降低資源消耗，提升處理效能；
生態(tài)：推動資源能源循環(huán)利用；
智慧：數(shù)字化升級與智能管控。
2.2 減碳路徑
源頭減排
管網(wǎng)提質(zhì)：消除空白區(qū)，嚴(yán)控清水入流；
化糞池優(yōu)化：分流制區(qū)域取消化糞池，存量區(qū)域定期清淤。
過程優(yōu)化
管網(wǎng)低水位運行：減少沉積與CH4生成；
泵站節(jié)能改造：采用高效泵組，優(yōu)化調(diào)度策略。
末端治理
工藝升級：好氧池加蓋捕捉N2O，污泥消化氣密性提升；
能源回收：推廣污泥沼氣發(fā)電（近期）、水源熱泵與光伏（遠期）。
全系統(tǒng)管理
智慧平臺：構(gòu)建廠網(wǎng)一體化管控系統(tǒng)，實時監(jiān)測碳排節(jié)點；
效能評估：定期測算污染物收集率，優(yōu)化運行策略。
圖1 城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳排放源分解
表2 污水系統(tǒng)碳排放關(guān)鍵節(jié)點及特征
表3 污水系統(tǒng)碳減排重點方向及低碳路徑
典型案例與數(shù)據(jù)支撐
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化糞池碳排：CH4排放量達3000萬t CO2-eq/a，需納入碳核算重點。
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管網(wǎng)沉積：沉積物厚度超40cm的管道占比高，清淤后碳排降低30%—50%。
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能源回收潛力：污泥沼氣發(fā)電可滿足水廠20%—30%能耗，光伏覆蓋廠區(qū)年減碳500t。
結(jié)論
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城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)減碳需統(tǒng)籌“源頭-過程-末端”全鏈條：
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源頭消除管網(wǎng)缺陷，嚴(yán)控清水入流；
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過程優(yōu)化管網(wǎng)與設(shè)備運行效率；
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末端強化能源回收與工藝升級；
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全系統(tǒng)智慧化管理賦能低碳轉(zhuǎn)型。
微信對原文有修改。原文標(biāo)題：城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)碳排特性與減碳路徑探討；作者：李鵬峰、孫永利 、張岳、葛銅崗 、高晨晨、吳寶利、尚巍、夏瓊瓊；作者單位：中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司�？窃凇督o水排水》2025年第1期。
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