城市水系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)碳排放影響因素分析及減排對策建議

陳云峰

摘要：在城市水系統(tǒng)處理過程中，會產(chǎn)生大量的碳排放，使得對自然環(huán)境造成一定的影響。在全球溫室氣體控制的大背景下，只有不斷的實(shí)現(xiàn)碳排放控制，有效的促進(jìn)技術(shù)升級，才能使得碳排放最終滿足社會發(fā)展要求。本文針對目前在水處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)碳排放的影響因素分析，有針對性的提出了減排措施，希望能夠?yàn)槲覈幚淼墓?jié)能減排創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：水系統(tǒng);減排;影響因素

在人類的生產(chǎn)生活當(dāng)中，對大氣產(chǎn)生較多的碳排放，會對自然環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。因此，如何使得碳排放得到控制是國內(nèi)外目前一項(xiàng)重要的舉措。通過分析，二氧化碳的排放將會在2030年會達(dá)到極大值，因此，我國提出了對于碳排放的相應(yīng)控制目標(biāo)。作為碳排放的重要控制手段，如何減少在水處理過程中的碳排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的措施是目前自來水廠進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的目標(biāo)。通過必要的碳排放影響因素分析，能夠有效的為后續(xù)提出良好的減排措施創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

1水系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)碳排放影響因素分析

通過對于城市水系統(tǒng)的生產(chǎn)流程的分析，主要在碳排放影響因素存在以下幾個方面：分別是水源地、供水管網(wǎng)、自來水廠、供水管網(wǎng)以及污水處理廠。

1.1水源地

目前，可利用的水源主要分為地表和地下用水。無論是哪種水源在取水的過程中都要使用取水泵，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)輸。因此泵房的排放量是目前在自來水生產(chǎn)過程中較大的碳產(chǎn)生因素。而水源在運(yùn)輸過程中并不會直接產(chǎn)生相應(yīng)的碳排放。因此，通過合理的布局改變，優(yōu)化水源地和自來水廠之間的運(yùn)輸模式是減少碳排放的一個重要因素。

1.2自來水廠

在水源進(jìn)入自來水廠之后，需要進(jìn)行相應(yīng)的凈化、處理和加工，因此而產(chǎn)生的碳排放對環(huán)境會造成一定的影響。自來水在使用過程中基本不會產(chǎn)生碳排放。因此，其在運(yùn)輸過程中的使用是為后續(xù)減少碳排放的一個重要因素。如何消減間接排放對自來水廠的生產(chǎn)影響，是目前自來水廠碳排放控制的重要考慮因素。

1.3供水管網(wǎng)

供水管網(wǎng)主要是自來水廠向用戶之間的輸送管道，在供水過程中需要有泵站、構(gòu)筑物等相應(yīng)的組成。在使用過程中的加壓設(shè)備都會產(chǎn)生大量的功率。不同城市管網(wǎng)也會存在很大的區(qū)別，如其供水泵站和配水管道組成的能耗，都會對大氣排放的碳造成一定的影響。而能耗較高的設(shè)備和管網(wǎng)的不合理使用，都會增加不合理的碳排放，是目前影響碳排放量的一個重要因素。

1.4排水管網(wǎng)

排水管網(wǎng)相對復(fù)雜，而且影響因素較多。排水管網(wǎng)經(jīng)常收集生活、生產(chǎn)廢水以及雨水等，在其運(yùn)行過程中，主要是廢水的化學(xué)反應(yīng)造成的碳排放，使之增加溫室氣體的排放。一是生化反應(yīng)在管網(wǎng)中水的污泥會產(chǎn)生二氧化碳、甲烷等溫室氣體，這些都可能會對后續(xù)的空氣造成一定的影響。二是氣體泄漏。因?yàn)楸谜驹谏a(chǎn)過程中造成相應(yīng)的外泄，都會對城市的氣體排放造成很大的影響。因排水管網(wǎng)中反應(yīng)較為強(qiáng)烈，因此在實(shí)際碳排放的核算當(dāng)中具有一定的困難。通常排水管網(wǎng)的流量和排水的種類不易控制，都加劇了目前碳排放的數(shù)量。因此，如何加強(qiáng)排水管網(wǎng)的設(shè)定是極為重要的。

1.5污水處理廠

目前，在污水處理過程中，主要分為污水和污泥的處理，因?yàn)槲鬯臀勰嗖煌幕瘜W(xué)組成部分都可能會造成碳的排放。直接排放主要是產(chǎn)生的化學(xué)氣體造成的溫室氣體增加。間接排放是其在處理過程中使用的藥劑和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)消耗能量而產(chǎn)生的碳排放。因此，在污水處理過程也是應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行控制的因素。

2水系統(tǒng)處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)碳排放因素的對比分析

在水處理的過程中，其在水源、供水、污水處理和排放過程中存在很大的差異。雖然在水源地、自來水廠和供水系統(tǒng)過程中，不直接產(chǎn)生溫室氣體，而在污水處理的過程中引起各種化學(xué)反應(yīng)，都會對二氧化碳的排放造成很大的影響。但是在水源和自來水運(yùn)輸?shù)冗^程中都會因?yàn)槭褂昧舜罅康臋C(jī)械設(shè)備造成一定的能源消耗產(chǎn)生的碳也會對環(huán)境造成一定的影響。因此，通過分析，直接排放主要受到了工藝的影響，其應(yīng)對目前水處理的工藝進(jìn)行升級改造。而間接排放應(yīng)加強(qiáng)對水處理過程中各個氣體的收集，減少其在排放過程中對城市造成的影響。

3水處理系統(tǒng)減排的建議分析

通過以上對水系統(tǒng)碳排放的影響因素分析，應(yīng)重點(diǎn)在水處理過程中控制直接排放和間接排放的過程。通過加減法的處理，消減間接排放，增加碳匯是目前在水處理過程中主要的減排措施。如在凈水過程中，可以使用非石化資源，使其在排放過程中能夠?qū)崿F(xiàn)綠色化。加強(qiáng)光伏等綠色能源的使用，不斷提高效率。在政策方面，應(yīng)出臺相應(yīng)的碳排放控制系統(tǒng)與措施，加強(qiáng)指標(biāo)設(shè)計，有效的讓政策引導(dǎo)加強(qiáng)工藝的革新。通過節(jié)能減排工藝的發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)碳排放的達(dá)標(biāo)。通過不斷提高能量的轉(zhuǎn)化利用效率，使其能夠應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。具體的節(jié)能減排通過分析可以使用以下幾種措施：

3.1合理的加強(qiáng)水源地的選擇與運(yùn)輸

通過合理的選擇水源地與自來水廠的位置，有效的減少在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的不必要的碳排放。在這個過程中，水源地的選擇應(yīng)依據(jù)就近原則，合理的加強(qiáng)水源地的勘探與措施，同時加強(qiáng)如雨水、海水等非常規(guī)水源的利用，合理的化緩解水源地的供水壓力。這對于減輕碳排放的目標(biāo)具有重要的作用。同時應(yīng)加強(qiáng)管網(wǎng)的維護(hù)，合理的設(shè)計管網(wǎng)的位置與運(yùn)輸工藝，合理的減少機(jī)械設(shè)備的使用時間，這都為節(jié)能減排創(chuàng)造了良好的條件。

3.2自來水廠工藝的提升

通過自來水廠工藝的提升，替換原有功率較大的設(shè)備。使之按照相應(yīng)的品質(zhì)進(jìn)行供水生產(chǎn)，避免額外的消耗。同時，對于城市發(fā)展過程中應(yīng)對不同規(guī)模的自來水廠加以合理的規(guī)劃和利用，使之形成合力。在聯(lián)合控制排放的過程中，減少因設(shè)備使用造成的不必要排放。

3.3供水管網(wǎng)升級

通過供水管網(wǎng)的升級，減少不合理的運(yùn)輸造成的能耗。在這個過程中，應(yīng)加強(qiáng)供水管網(wǎng)位置的設(shè)計和用戶的分析，區(qū)別使用工業(yè)用水和生活用水，這樣能夠合理的減少碳排放量。同時應(yīng)加強(qiáng)對于供水管網(wǎng)日常的維修和維護(hù)，避免因管道泄漏造成的水資源與碳排放的浪費(fèi)。這個都為在供水過程中減少碳的排放，創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

3.4排水管網(wǎng)的升級改造

在排水管網(wǎng)的實(shí)施過程中，應(yīng)依據(jù)實(shí)際的地理?xiàng)l件，減少排水管網(wǎng)的設(shè)計長度。同時可以在沿途加上相應(yīng)的污水處理過程，通過分段的分類處理，減少碳的排放，避免污染物長時間的停留造成的化學(xué)污染。應(yīng)合理的規(guī)劃雨水、污水等方面的處理過程。在這個過程中，合理減輕污水處理的負(fù)擔(dān)，對于后期碳排放縮減達(dá)標(biāo)創(chuàng)造良好的條件。

3.5污水處理廠的技術(shù)升級

污水處理廠應(yīng)重點(diǎn)控制間接排放的問題，通過高能耗設(shè)備的升級改造和新技術(shù)加強(qiáng)對清潔能源合理的利用。通過加藥系統(tǒng)和污水改造系統(tǒng)的配合，合理的縮減能耗，有效的實(shí)現(xiàn)工藝提升，對于生物處理和高熱能處理的改進(jìn)是至關(guān)重要的。

4結(jié)束語

本文通過對水系統(tǒng)處理過程中碳排放影響因素的分析可知，目前碳排放的直接因素和間接因素都會對大氣造成一定的影響。因此，如何通過合理的工藝改造以及水源、自來水廠、供水管網(wǎng)的合理設(shè)計，都可以有效的加強(qiáng)在水處理過程中節(jié)能減排的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，為我國實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙潔玉，劉哲，劉然，等.“十一五”以來中國對世界節(jié)能減排貢獻(xiàn)的研究[J].能源與環(huán)境，2019（1）：9-11.

[2]張辰，陳嫣，譚學(xué)軍，等.城市污水系統(tǒng)溫室氣體排放與對策研究[J].給水排水，2017，36（9）：29-33.

[3]郭恰.城市污水廠污泥處理處置過程中碳排放核算邊界淺析[J].凈水技術(shù)，2019，38（10）：138-141，149.

[4]郭恰.上海污水處理AAO工藝碳排放情況及影響因素分析[J].凈水技術(shù)，2020，39（10）：137-139，148.

[5]劉康安，李運(yùn)寶，楊凡等.鐵鋁鹽復(fù)合硅酸鉀調(diào)理污泥脫水性能試驗(yàn)研究[J].應(yīng)用化工，2020，49（2）：321-325.