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鄺諾:北京排水集團綠色低碳發展路徑與實踐

2021-10-28 09:45:05  

 

“在碳中和大背景下,環境企業能做什么?結合自身做法,我們能為行業可持續發展、為碳達峰碳中和貢獻什么?”日前,環境商會副會長、北京排水集團副總經理鄺諾出席環境商會第十九期總裁圓桌會議,帶來《北京排水集團綠色低碳發展路徑與實踐》的精彩分享。

 

 

北京排水集團是市屬公共服務類一級企業,北京中心城區水環境治理特許經營企業,業務涉及雨污水收集、污水處理、再生水利用、污泥處理處置等。2021624日,為響應國家“雙碳”戰略目標,助力國家和北京市實現碳中和,北京排水集團正式發布《北京排水集團碳中和規劃》(2021-2050年)和《北京排水集團碳中和實施方案》,制定北京排水集團碳中和時間表和路線圖,成為全國污水行業首發。

 

規劃指出,到2025年,北京排水集團要建立碳排放總量和強度的“雙控”管理體系,碳排放量和碳排放強度較2020年下降20%以上。到2035年,碳排放量和碳排放強度力爭較2020年下降40%,處理每立方米污水電耗力爭達到國際領先水平,綠色低碳成為發展的主旋律。到2050年,碳排放量和碳排放強度下降80%以上,基本實現近零碳排放,形成綠色低碳的企業發展格局。碳中和實施方案對實現碳中和目標的路徑、時間節點和部門及單位責任分工等都做了詳細的安排和部署。

 

鄺諾介紹,根據統計分析數據,北京排水集團主要能耗是電力,在主要業務板塊中,電力消耗及碳排放主要集中在污水處理、污泥處置和再生水供應業務板塊。北京排水集團通過沼氣熱電聯產、光伏發電、集團內外水源熱泵清潔能源利用,以及精確控制技術等節能措施,“十三五”累計減少電力消耗2.1億度,共計減少二氧化碳排放46萬噸,相當于“零碳排放”處理了13億立方米污水,實現了節能低碳運行,碳減排成果顯著。

 

“十四五”時期,北京排水集團將聚焦綠色低碳治水,著力打造“技術領先、廠網一體、智慧運營、綠色低碳、能源自給、資源回收、生態和諧、廠城融合”的未來水廠。實現“十四五”末較“十三五”末碳排放量減少20%以上,努力把高安屯再生水廠、清河第二再生水廠打造成為全國碳中和標桿再生水廠,在北京乃至全國樹立起低碳綠色發展的典型示范。

 

鄺諾表示,具體而言,做好低碳運營的“減法”和開發利用再生能源的“加法”,采取三個創新九大措施,促進企業實現碳中和。

 

鄺諾詳細介紹到,具體措施為降碳-替碳-固碳。

 

第一,降碳--管理創新,提升系統綜合效能。即通過廠網河一體化運營調度、精細化運營管理、工藝設備雙協同提質增效、厭氧氨氧化和好氧顆粒污泥等方式將能源需求和單位能耗降下來,爭取到“十四五”末較“十三五”末,北排集團能夠實現節電量7000萬度,水處理單耗下降10%。

 

路徑上,一是為實現系統性降碳,北排集團采取廠網一體流域化管理來提升水環境質量,即以流域有意識地進行區域聯動,通過管網改造等途徑實現將高能耗的污水向低能耗污水處理廠輸配,平衡碳源占比,基于成本最優化進行水量調度空間分布。比如北京地區按流域劃分成立四個流域分公司,實現廠網一體化管理。通過實踐,近年來污水廠的綜合電單耗、化學除磷藥劑投配率、碳源藥劑投配率等數據都出現明顯下降。

 

二是細化管理顆粒度,建立基于污染物特征變化的多種調控策略。比如通過精準調控實現進水污染物濃度季節性變化與能源投入相匹配。鄺諾表示,這其中的挖掘空間很大。過去只用判斷各污染物的濃度,現在從污染物的判斷延伸到污染物的降解和降解過程中所帶來的能耗曲線,進行耦合之后對內部調控非常有利。打破傳統的管理理念,增強管理的顆粒感,這些也都是高質量發展趨勢下企業深度精細化管理的訴求體現。

 

三是工藝和設備協同管理,提高系統的穩定性、可靠性和運行的經濟性。通過技術改造和優化抽升策略,提升進水泵運行效率,通過密閉水循環系統節能改造,降低電能消耗,優化鼓風機運行,提高鼓風機運行效率等。

 

四是積極探索行業低碳新技術,推動自主創新低碳技術--好氧顆粒污泥項目改造,實現節能降耗。好氧顆粒污泥技術是當前世界最先進的生物處理技術之一,與傳統絮狀活性污泥法相比,生化反應效率高,占地面積比傳統工藝節省20%以上,降低50%以上藥劑費用,節省能耗15%以上。

 

鄺諾提到,北排集團通過多年自主研發,已經實現好氧顆粒污泥技術的應用實踐。20215月,好氧顆粒污泥示范工程--吳家村再生水廠已經開始試運行,20225月,將建成國內最大規模的吳家村再生水廠好氧顆粒污泥城市污水處理項目(8萬立方米/日),較傳統活性污泥技術每年節約電量116萬度,減少二氧化碳排放量700噸。

 

 

五是針對行業痛點污泥問題,研發應用厭氧氨氧化技術,減少碳排放。厭氧氨氧化與傳統污水處理工藝相比,可節省占地、投資和運行費20%以上,節約能耗30%以上,節約藥劑90%以上,碳排放減少50%以上,為未來實現城市污水處理廠能源自給和能源供給提供支撐。目前,北排集團五個污泥處理中心建成世界最大規模厭氧氨氧化污泥消化液脫氮工程,總處理規模15900立方米/日,每年可減少碳排放10515噸。為解決污泥消化液世界性難題提供了一條全新、高效、可靠的技術途徑。

 

六是智慧管理。鄺諾表示,上述所有的技術實施實際上都伴隨智慧管理。北排集團通過實施三級智慧運營調度系統,預調水量、均衡負荷,提高保障度,環境效益、經濟效益。同時,加強設備管理,提升設備效能,減少電能消耗,構建智慧化生產運營調度系統,實現智慧化運營。

 

第二,替碳--技術創新,多點高效推進碳減排。鄺諾表示,降碳是減少碳排放,替碳則是通過技術創新,加大再生能源利用。鄺諾介紹,一是通過利用沼氣熱電聯產技術,替代外部電能消耗。穩步實施污泥高級厭氧消化耦合沼氣熱電聯產項目,通過熱電聯產實現“熱”和“電”兩種能源的回收利用,提高能源利用效率。二是積極利用再生水廠閑置空間,建設分布式光伏發電項目,實現綠色生產。三是開發水源熱泵技術,替代天然氣減碳。

 

第三,固碳--生態服務創新,不斷實現碳抵消碳中和。一是大力推廣高品質再生水回用,通過大力發展再生水生產利用,北排集團每年生產高品質再生水10億立方米,廣泛用于工業用水、景觀綠化、市政雜用、河道補水,改善了城市水環境。二是大力推進污泥資源化利用。

 

鄺諾表示,對于污水處理不可回避的污泥問題,北排采用污泥處理“151”模式,即一條主流處理工藝路線--熱水解+厭氧消化+板框脫水,五個污泥處理中心,一個主要資源化利用方向--以土地利用為主,實現污泥資源化利用。這一北排獨有的模式已經探索實踐多年。

 

鄺諾在總結中提到,雖然相較于能源、工業等耗能大戶而言我們的碳排放占比不高,但同行業橫向比較污水處理是高能耗的行業,亟需積極踐行碳中和。作為地處首都的行業領軍企業,北京排水集團希望能帶頭探索和實踐,為行業提供參考。

 

錨定規劃目標,北京排水集團將按照“統籌規劃,率先轉型;節約優先,重點推進;創新驅動,綠色低碳;成本管控,提質增效;全員參與,先行示范”的原則,以科技創新和轉化應用引領能源低碳革命,推動綠色轉型,在北京市和污水處理行業碳達峰碳中和行動中發揮示范引領作用,爭取率先實現碳中和目標。


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