盘点全球碳中和水厂及污水厂:绿色水处理进行时
刀子嘴斧头心
2025年02月21日 09:58:25
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来源:水务加

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作者:水务加运营团队

随着全球气候危机加剧,“碳中和"已成为各国基础设施升级的核心目标。水处理行业作为传统的高能耗、高碳排放领域,正在通过技术创新和模式变革掀起一场“净零排放"革命。 本期水务加盘点了全球范围内5个碳中和水厂标杆案例,并解析其技术路径,带您了解绿色水处理的最新进展。(表格按地区排列)   


随着全球气候危机加剧,“碳中和"已成为各国基础设施升级的核心目标。水处理行业作为传统的高能耗、高碳排放领域,正在通过技术创新和模式变革掀起一场“净零排放"革命。


本期水务加盘点了全球范围内5个碳中和水厂标杆案例,并解析其技术路径,带您了解绿色水处理的最新进展。(表格按地区排列)


  

△ 全球碳中和水厂标杆案例图


01

全球碳中和水厂标杆案例概览


    


Aarhus Vand(马尔利斯堡厂)


水厂简介

位于丹麦奥尔胡斯的马尔利斯堡污水处理厂,通过300万欧元的升级改造,实现了能源自给自足。2016年,其能源产量超过自身能耗近70%,成为全球首个能量自给自足的污水处理厂。


该厂通过从废水和污泥中提取碳,产生沼气并转化为热能和电力每年生产2.5干兆瓦热量,供应区域供热系统,剩余电力满足99%的能源需求。


水厂亮点

全球首个能量自给自足的污水处理厂


计划目标

每年减少约35,000吨碳排放,实现碳中和并产生额外收益。


    


DC Water(蓝平原高级污水处理厂)


水厂简介

华盛顿特区水务(DC Water)是负责美国哥伦比亚特区水资源管理的重要机构。它为特区内70多万居民以及每年2595万游客供应饮用水,并承担废水收集与处理工作。在饮用水分配方面,DC Water管理着超1350英里的管道、4个泵站、5个水库,保障饮用水稳定输送。废水收集则依靠1800英里的卫生和联合下水道、22个流量计站与9个场外废水泵站。


蓝平原高级污水处理厂,由安大略省净水局运营,是世界最大的先进废水处理设施之一。该厂建于1937年,占地1877平方千米 ,日处理废水14.5亿升,处理后的污水排至波托马克河,执行美国最严格排放标准。其污水处理流程为:城市污水经管道流入,先通过格栅拦截较大悬浮、漂浮物,送去填埋;再经沉砂池去除大颗粒;接着在初沉池去除悬浮物质和部分BOD5,产生的污泥待后续处理,这几步属于物理净化。之后进入生物处理环节,利用微生物代谢分解氮磷有机物,随后经二沉池去除悬浮活性污泥,最后用氯和紫外线消毒后排放。污泥处理上,初沉池和二沉池产生的污泥经脱水设备和消化池降解有机物,污泥浓缩和脱水产生的水回流至沉砂池再处理,最终处理完的污泥用于填埋、焚烧或制成有机肥。


水厂亮点

北美领先的碳中和水厂


计划目标

每年减少约10万吨碳排放,目标是到2030年实现净零碳排放。


    


Changi Water Reclamation Plant(樟宜水回收厂)


水厂简介

樟宜水回收厂是新加坡最大,最先进的水再生设施,该工厂每天可处理80万吨的废水,占地面积约32万平方米,部分设施建造在地下,并堆叠在一起,以实现最大的紧凑性并优化土地使用。


樟宜水回收厂其实只是深层隧道污水处理系统(DTSS)的一部分,进入DTSS系统的每一滴用过的水都可以被收集,处理并进一步净化为NEWater(新加坡自己的再生水品牌,被视为新加坡水可持续性的支柱,目前满足该国总用水需求的30%)。


水厂亮点

亚洲最先进的碳中和水厂之一


计划目标

每年减少约30,000吨碳排放,目标是到 2050 年实现净零排放。


    


北京槐房再生水厂


水厂简介

作为北京市第一座全地下再生水厂,也是亚洲最大的主体处理工艺全部处于地下的再生水厂工程,建成后的槐房再生水厂在全年满负荷运转的情况下,可将2亿立方米的污水转化为可利用的再生水。


该水厂位于北京市西南部,东西最长达805米,南北最宽处为519米,包括45个建、构筑物。地下部分占地面积16.22万平方米,为地下两层、局部(管廊)地下三层,水厂地面景观将建设槐房湿地保护区。水厂的处理规模为60万立方米/日,再生水处理系统采用世界先进技术,出水水质达到国家地表水环境IV标准。与此同时,还在厂区内采用热水解+消化+板框脱水的污泥处理工艺,实现污泥无害化处置。


水厂亮点

中国首个实现碳中和的再生水厂


计划目标

每年减少约20,000吨碳排放,成为中国水处理行业绿色转型的典范。


    


Eastern Treatment Plant(东部污水处理厂)


水厂简介

澳大利亚东部污水处理厂(Eastern Treatment Plant),位于墨尔本的班霍尔梅(Bangholme),于1975年建成投入使用 。它的诞生源于墨尔本城市规模不断扩张、人口日益增长,原有的污水处理设施难以满足需求,为缓解西区污水处理厂压力,服务墨尔本东部区域而建。


该厂占地面积达 1100 公顷,规模庞大,每日处理污水约 3.3 亿升,处理量占墨尔本污水总量的40% 。其污水处理工艺采用二级处理,在处理后的污水作为再生水出厂或排放到自然环境之前,还会进行加氯消毒,确保水质安全。


水厂亮点

南半球最大的碳中和水厂之一


计划目标

每年减少约50,000吨碳排放,目标是到 2030 年实现净零排放。


02

碳中和水厂技术的三大范式


01 能源自给型





可再生能源利用: 通过建设太阳能光伏发电设施、风力发电装置等,利用自然能源为水厂的运行提供电力,减少对传统化石能源的依赖。例如,一些水厂在屋顶和空地安装太阳能板,将太阳能转化为电能,满足部分设备的用电需求。


能源回收与再利用: 从污水中回收能源也是该范式的重要部分。污水中含有大量的有机物,通过厌氧消化等技术,可以将这些有机物转化为沼气等生物能源,用于水厂的供热或发电。








02 碳抵消型





水资源循环利用: 采用先进的水处理技术,如膜分离技术、生物处理技术等,对污水进行深度处理,使处理后的水能够满足不同的回用标准,实现水资源的循环利用,从而减少新鲜水资源的取用量,降低取水过程中的能源消耗和碳排放。


营养物质回收: 污水中富含氮、磷等营养物质,通过化学沉淀、生物吸附等方法将这些营养物质回收,制成肥料等产品,实现资源的再利用,同时减少污水处理过程中去除营养物质所需的能源和药剂消耗。








03 系统协同型





生态湿地建设: 在水厂周边或内部建设人工湿地,利用湿地植物和微生物的作用吸收和固定二氧化碳。湿地植物在生长过程中通过光合作用吸收二氧化碳,并将其转化为有机物质储存起来,同时湿地中的微生物也能对碳进行转化和固定。


绿色基础设施打造: 增加水厂的绿化面积,种植大量的树木和花草,构建绿色屋顶、垂直绿化等绿色基础设施。这些植物同样可以通过光合作用吸收二氧化碳,起到碳汇的作用,同时还能美化环境、调节局部气候。









03

结语


全球范围内,碳中和水厂的建设正稳步推进。这些水厂不仅为当地供应清洁、可持续的水资源,也为全球水处理行业树立了典范。但要实现全球水务领域碳中和目标,仍面临技术成本高、政策协同难、公众认知不足等挑战。这需要各国政府、科研机构、企业以及全社会齐心协力,形成推动绿色水处理发展的强大合力。

END


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zxl-66
2025年02月25日 16:47:57
2楼

谢谢楼主分享

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