節約能源是我國發展經濟的一項長遠戰略方針，也是我國的一項基本國策。污水處理廠是能源密集的高能耗產業，位居高能耗行業前十位。在國家要求加強節能減排、實現低碳發展、加快建設生態文明的大背景下，污水處理廠的節能降耗有什么樣的意義？污水處理廠又該通過哪些工作來實現節能降耗？帶著這樣的問題，E20研究院采訪了中國人民大學低碳水環境技術研究中心主任、中國人民大學環境學院副院長王洪臣教授。
污水處理廠節能降耗空間很大
目前，我國污水處理廠的能耗主要是電耗，處理每噸污水耗電約0.2-0.3度，電費約占污水處理成本的50%-70%。在我國污水處理廠建設基礎上，通過現有設施的優化運營，存在提高出水水質、降低能耗物耗的非常大的空間。王洪臣表示：“通過污水處理廠改造來節能降耗的空間，也就是提效改造的潛力，取決于具體采用的工藝、技術和設備，對于現有典型污水處理廠，通過全面提效改造和運營優化有可能使其能耗降低超過30%。”
節能降耗意義重大
王洪臣說：“別小看這區區污水處理30%能耗的降低，這對各方面其實都是一筆大帳。”
首先，節能降耗關系著社會資源使用效率。截至2015年9月底，我國共建立3830座城鎮污水處理廠，污水處理能力1.62億立方米/日。按我國污水處理廠每年處理450億噸污水來計算，如果能夠節省30%的能耗，這就能夠為國家節約約40億度電的社會資源。在目前國家大力提倡節能降耗的背景下，污水處理廠的節能降耗應被引起足夠重視。
其次，節能降耗關系著企業的生存與發展。從目前我國污水處理廠所處的大環境，無論是融資方面，還是從污水處理廠的管理以及與政府之間的關系來看，企業之間的差異化越來越小。在行業規則越來越清晰，競爭越來越充分的情況下，技術將上升為企業競爭的最根本要素。如果企業通過技術手段降低30%的電耗，也就是降低了18%的污水處理成本。無疑，這將大大提高企業的競爭力。
第三，節能降耗關系著氣候的變化。2015年12月12日，全球196個國家的談判代表在法國巴黎通過了歷史性的《巴黎協議》，協議指出：各方將加強對氣候變化威脅的全球應對，把全球氣溫升溫幅度控制在2攝氏度之內作為目標，并為把升溫幅度控制在1.5攝氏度之內而努力。目前我國所處的工業化階段特征，決定了在推動能源轉型、實現碳減排方面，面臨著比發達國家更艱巨的任務。據了解，全球2%-5%的溫室氣體（特別是有著更嚴重影響的甲烷和氮氧化物）排放與污水系統有關。所以污水處理廠如果能夠實現碳排放平衡，將會對全球溫室氣體減排做出重大貢獻。王洪臣說：“污水處理屬于前十大碳排放行業，但相對于交通、能源和建筑等行業，污水處理行業減排的投入產出更大、效益更高。也就是說，對同樣的碳減排量，污水處理行業所付出的減排成本是最低的。”
污水處理廠節能降耗方法探究
節能降耗關系著社會資源的使用效率，關系著企業的生存，關系著氣候變化。那么，污水處理廠該如何實現節能降耗呢？王洪臣簡單介紹了污水處理廠節能降耗三個方面的工作：（1）開展能耗審計：加強對污水處理各環節及全流程的能耗分析，通過建立行業能耗基準，動態評價各污水處理廠的能耗狀況，確定節能降耗潛力；（2）實現優化運營：通過運行優化，使每一處理單元都處于高效運行狀態，避免低效提升、過度攪拌以及過度曝氣等狀況；（3）實施提效改造：采用高效設備和可持續新工藝對現有設施設備進行改造，從本質上實現節能降耗。
后記：據統計，污水處理的電費約占污水處理總成本的50-70%，而精細管理、優化運營、提高技術裝備等改造，將至少節省10%以上的能耗，污水處理廠節能降耗之路任重而道遠，且已受到國家層面的高度重視。E20研究院緊跟產業發展動態，針對污水處理廠節能降耗問題，聯合多家優秀的環保企業以及清華大學、北京大學、中國人民大學等知名學府的院校專家已開展持續性調研，目前已經掌握了全國3500多座污水處理廠的能耗數據，以及多家優秀企業的管理經驗及管理建議。
王洪臣：污水處理廠節能降耗不是小事
時間：2016-03-01
來源：E20環境平臺
作者：E20研究院 呂凱
【深度】概念廠落地污水處理事業自下而上的探索
“我們提出超越當今國際先進水平二十年的中國污水處理概念廠理念，計劃用5到6年的時間建成一座或一批示范廠。”2014年年初，來自環境保護科研領域的六位業內知名專家提出了建設中國污水處理概念廠、變污水處理事業跟跑者為領跑者的目標，在業內外引發強烈反響。
筆者所在的單位有幸作為首家完整披露這一消息的媒體，也一直在關注、關心這一工作的進展。日前，我在宜興參加2015（第三屆）中國環保技術與產業發展推進會期間獲悉，經過一年多的不懈努力，污水處理概念廠“概念”將落地。“我們最終確立了概念廠的工藝技術路線，并準備在宜興正式啟動第一座概念污水廠的建設。在工藝考察與研究的過程中，明確了主流厭氧氨氧化的重要地位。”王凱軍透露，北京市政府也表達了意向，正在論證階段。
追求水質的可持續性，追求能源的最大化回收，追求資源的高效循環利用以及設施與周邊的環境和諧友好，中國污水處理概念廠提出的四重目標，與當今污水處理行業先進的可持續理念高度相通，且首創性地提出了打造生態綜合體的設想，被認為是對當今世界先進污水處理模式的超越，更具挑戰性和意義。
一年多時間里，圍繞概念廠籌備的各項研討交流和活動層出不窮，這一工作已經成為動員、整合國內外相關科研、產業資源的系統實踐，吸引了越來越多的科研機構、企業、投資者的興趣和參與。在中國污水處理未來發展方面，開始了一次自發的路徑探索，并希望能對未來事業發展的實際走向產生深遠影響。
1、面向20-30年的未來，從科研到產業發展，對未來的水污染治理、水資源管理需求做出預判和準備
從污水處理概念廠提出到現在，業內外一直不乏不同意見者。“如此高大上的污水處理廠在中國能不能用得上、用得起？”很多人認為中國污水處理還有諸多現實問題沒有解決。
對此，筆者以為，探索建設中國污水處理概念廠的目標就是要面向20-30年的未來，從科研到產業發展，對未來的水污染治理、水資源管理需求做出預判和準備。而這是中國污染治理向來有所短缺的部分。
由于中國環境問題的集中快速爆發，無論是水、大氣還是固廢、土壤，治理都屬倉促應戰。科研和產業，相對于環境治理的緊迫需求，準備時間嚴重不足。而沒有技術和產業基礎，在技術路線等方面缺乏基本的判斷力，這往往導致匆忙之下對國外技術路線的直接照搬，當時造成投資浪費，后續留下諸多遺憾。
而當前中國污水處理事業的現狀也已經顯示出了倉促上馬的后遺癥：普遍采用的長流程、高耗能工藝造成了能耗、運行穩定性適應性問題；在污泥問題上缺乏系統性考慮，污泥處置現成各城市難題。
更重要的是，由于缺乏對水環境治理、水資源形勢的預判，使得我國在污水處理基礎設施建設上，面臨剛剛建成就已然落后的尷尬。生產管理粗放，排放水質普遍不能滿足水環境的要求，設施本身成為污泥、臭氣、噪聲排放源，能源資源未能有效回收。專家表示，“面臨水量、水質雙重危機，龐大投資建成的污染治理設施未能發揮應有的作用。污水處理接下來工作推進的著力點在哪里，在業內比較迷茫。”而概念廠籌備這一年多來，筆者多次有機會旁聽相關的研討會議和相關活動，也得以“圍觀”污水處理概念廠對未來判斷的日漸清晰。
據介紹，當前，發達國家的污水處理已度過以黑臭河道、水體富營養化為標識的污染解決階段，目前處于以水資源為中心的可持續發展階段。英國等國已提出下一代的污水處理廠將成為水資源中心、能源中心和營養中心等先進理念。
從這點上看，概念廠提出諸多目標中首要包含的是要在可持續發展階段抓緊補課，適應中國資源環境的迫切需求。對此，王洪臣教授表示，我們的領先性和挑戰在于提出了綜合性目標。目前在水質提升、能源回收、環境友好等某個單方面，在國際上都有實踐，但是要在一個設施上實現集合四個綜合目標，還未有先例。
而生態文明理念在中國治國理念中被明確，也給了專家團隊又一重目標。“生態文明理念下的技術大繁榮有可能使污水處理設施從目前的生態負資產變為生態正資產。為此，我們提出以污水處理設施為基礎建立生態綜合體。以資源能源利用循環，污水處理可以跟現代設施農業或者都市農業相結合，可以為市民提供社區休閑的空間，還可以與生態濕地結合，具備為社會服務，為生產服務，以及為自然服務的功能。”王凱軍說，在這方面，我們和發達國家處于同一起跑線，我們不做，別人也在做；我們不搶先，別人就會搶先。
