2）厭氧序批式消化工藝。此工藝可深挖污泥生物質(zhì)能回收潛力，提高可再生能源產(chǎn)率，北京排水集團(tuán)已在研究開發(fā)厭氧序批式消化工藝（ASBR）、微電壓驅(qū)動高速厭氧消化工藝等，預(yù)計將提升產(chǎn)氣率10%～15%，節(jié)省厭氧消化池池容50%以上，通過微電壓強化可提升產(chǎn)甲烷速率50%以上，停留時間可縮短25%以上。

3）超磁分離+低碳雙泥齡復(fù)合脫氮工藝。首創(chuàng)股份東壩污水處理廠是首創(chuàng)股份打造的國內(nèi)首個應(yīng)用“3R WATER未來污水處理技術(shù)”的污水處理廠，涵蓋資源轉(zhuǎn)化、能源回收、低碳和諧三要素，核心工藝采用超磁分離+低碳雙泥齡復(fù)合脫氮工藝，有效提高了污水處理廠的能源自給率，實現(xiàn)了高品質(zhì)碳源、高純磷資源及污水熱能的回收和再利用。

1.4 廠內(nèi)太陽能面板鋪設(shè)與發(fā)電情況

污水處理作為高耗能行業(yè)，光伏發(fā)電系統(tǒng)在污水處理廠的應(yīng)用對緩解污水處理廠高耗能問題具有重要意義。目前，我國污水處理廠與光伏發(fā)電項目的結(jié)合尚處于發(fā)展階段，部分企業(yè)已在探索利用污水處理廠的初沉池、曝氣池、膜池、清水池等構(gòu)筑物上方空間安裝光伏發(fā)電設(shè)備，以實現(xiàn)削峰填谷、清潔發(fā)電。

一些典型案例如下：

1）截至“十三五”末，北京排水集團(tuán)已在小紅門、清河、酒仙橋三座再生水廠運行分布式光伏發(fā)電項目，總裝機(jī)容量達(dá)到18.7兆瓦，年均發(fā)電量2400萬度，可降低二氧化碳排放約1.45萬噸?！笆奈濉逼陂g，北京排水集團(tuán)將進(jìn)一步擴(kuò)大再生水廠及管網(wǎng)泵站分布式光伏發(fā)電設(shè)施建設(shè)，預(yù)計新建總裝機(jī)容量17兆瓦，年發(fā)電量達(dá)1800萬度，每年可降低二氧化碳排放約1.1萬噸。

2）中環(huán)水務(wù)已在多個污水處理廠運行分布式光伏發(fā)電項目，并對降低二氧化碳的排放做出了明顯貢獻(xiàn)。蚌埠第二污水處理廠的光伏發(fā)電量占水廠總用電量的10%。肥城市康龍污水處理廠二期，處理規(guī)模為4萬噸/天，光伏發(fā)電量占水廠總用電量的15%。淇縣城南污水處理廠，處理規(guī)模為3萬噸/天，光伏發(fā)電量占水廠總用電量的29%。淇縣城南新建污水處理廠，處理規(guī)模為3萬噸/天，光伏發(fā)電量占水廠總用電量的7%。淇縣城北污水處理廠，處理規(guī)模為3萬噸/天，光伏發(fā)電量占水廠總用電量的28%。

3）金風(fēng)環(huán)保的陽谷國環(huán)水廠項目裝機(jī)容量峰值為1336.28千瓦，光伏首年峰值小時數(shù)為1340.46小時，25年年均發(fā)電量為133.7萬度；項目廠區(qū)年用電量約800萬度，通過遠(yuǎn)程能源監(jiān)管平臺對用電行為的監(jiān)察，降低用電量5%。截至目前，水廠的綠電使用率已達(dá)16.2%，節(jié)能達(dá)15.8%。

4）創(chuàng)業(yè)環(huán)保春柳河污水處理廠利用生物池及車間房屋頂設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)計光伏系統(tǒng)的總面積為4130平方米，光伏系統(tǒng)總裝機(jī)容量峰值為1.177兆瓦，年發(fā)電量約為66萬度。目前，光伏發(fā)電項系統(tǒng)已投入使用，日均發(fā)電量2923度，約占日總用電量的16%。

5）首創(chuàng)集團(tuán)對污水處理廠的分布式光伏發(fā)電項目亦有所布局。合肥市的十五里河污水處理廠、小倉房污水處理廠和陶沖污水處理廠廠內(nèi)建設(shè)了分布式光伏發(fā)電項目，利用污水處理廠建筑物的頂面和廠區(qū)空地面積鋪設(shè)太陽能光伏板，項目總投資3840萬元，總裝機(jī)容量約9.7兆瓦，其中小倉房污水處理廠約3.9兆瓦、陶沖污水處理廠約2.1兆瓦、十五里河污水處理廠約3.7兆瓦。

6）北控水務(wù)目前已有超過42家污水處理廠采用光伏發(fā)電，總裝機(jī)容量超過32.19兆瓦。以江蘇宜興污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目為例，江蘇宜興污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目位于宜興市，覆蓋宜興市城市污水處理廠、宜興市新建污水處理廠、宜興市官林污水處理廠、宜興市南漕污水處理廠、宜興市徐舍污水處理廠、宜興市西渚污水處理廠、宜興市張渚污水處理廠和宜興市和橋污水處理廠8個污水處理廠，利用廠區(qū)內(nèi)污水池、沉淀池、絮凝池上方空間，辦公樓屋面，新建廠區(qū)道路光伏通廊和光伏車棚建設(shè)光伏電站，總安裝容量約8.1兆瓦，采用0.4千伏電壓等級并網(wǎng)、“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”模式，于2017年年底完成并網(wǎng)。

7）上海城投的白龍港污水處理廠計劃在生反處理池上方加裝光伏板，實施光伏發(fā)電，設(shè)計光伏裝機(jī)容量峰值為108兆瓦，設(shè)計年均發(fā)電量約為1億度，預(yù)計年均25%的總用電量可實現(xiàn)綠色能源替代。

2 我國市政污水處理行業(yè)低碳發(fā)展的潛力與現(xiàn)實問題

2.1 污水熱能利用的前景與現(xiàn)實問題

發(fā)達(dá)國家已普遍將污水源熱泵用于一定范圍內(nèi)居民的供熱及制冷。例如，芬蘭圖爾庫市的Kakolanm?ki市政污水處理廠于2009年投產(chǎn)，通過建造熱泵站，每年的制熱輸出量為2000萬度，制冷輸出量為200萬度，滿足圖爾庫市14%的供暖需求和100%的制冷需求，每年可為該市減少8萬噸的碳排放；荷蘭烏特勒支市市政污水處理廠計劃于2021年投入運行的25兆焦的新型水源熱泵系統(tǒng)，出水溫度可達(dá)到75℃～83℃，每年可從出水中交換約40萬吉焦的熱量，占烏特勒支市總供熱量的10%～15%，可持續(xù)供應(yīng)當(dāng)?shù)?萬戶居民冬季取暖供熱需求，每年可減少1萬～2萬噸的碳排放。

我國已建成多處污水源熱泵系統(tǒng)，部分項目制冷及制熱的綜合性能系數(shù)超過了5.5，在國際上處于比較優(yōu)秀的水平。未來，污水源熱泵的應(yīng)用將成為市政污水處理行業(yè)的低碳發(fā)展主流，且除滿足自身的能源需求外，還可與廠外實現(xiàn)供熱系統(tǒng)聯(lián)動，擴(kuò)大輸出范圍，節(jié)能潛力大。

但我國目前污水的熱能利用存在如下現(xiàn)實問題需要解決：

1）污水所含熱能屬于低品位能源，難以直接用于發(fā)電，目前只能用于廠區(qū)或周邊3～5千米范圍內(nèi)的供熱、制冷。

2）供熱和制冷企業(yè)對污水入戶的接受程度有限，加上地方政府大多未制定污水熱能的廠外輸出利用規(guī)劃，污水的區(qū)域性供冷和供熱難以推動。

編輯：李丹