双碳目标下城镇污水处理厂的绿色市政理念应用

双碳目标下城镇污水处理厂的绿色市政理念应用

蒋海洋

云南环拓建设工程有限公司  云南 昆明 650000

摘要：随着双碳目标的提出，城镇污水处理厂在城市可持续发展中的作用日益凸显。本文以姚安县污水处理厂为研究对象，探讨了城镇污水处理厂如何应用绿色市政理念，实现污染减排与碳排放双重降低。姚安县污水处理厂在双碳目标指引下，不断探索和实践绿色市政理念，其在技术创新、智能化管理、环境综合治理等方面的成果，为实现绿色发展和可持续发展提供了有力的支撑。这些经验和做法，对于其他城镇污水处理厂在双碳目标下的绿色转型升级具有重要的借鉴意义，也为整个水处理行业的发展提供了新的思路和方向。

关键词：双碳目标；城镇污水处理厂；绿色市政；污染防治

前言

在全球气候变化的大背景下，我国提出了“碳达峰”和“碳中和”的双碳目标，旨在实现经济高质量发展与生态环境保护的协调统一。城镇污水处理厂作为城市基础设施的重要组成部分，在推动绿色市政理念应用、促进环境治理和可持续发展方面扮演着至关重要的角色[1]。姚安县污水处理厂作为一个典型的中小型城镇污水处理设施，其处理能力和技术水平代表了当前中国同类污水处理厂的普遍情况。面对日益严格的环保要求和不断上升的能源成本，如何在保证处理效率的同时，实现能源消耗的降低和污染物排放的减少，是当前的主要挑战。

一 绿色市政理念的概述

在双碳目标的背景下，城镇污水处理厂作为城市基础设施的重要组成部分，其绿色转型对于实现可持续发展具有重要意义。绿色市政理念是指在城市管理和建设过程中，注重生态保护和环境友好，追求经济、社会、环境三者的和谐发展。在污水处理厂的背景下，这一理念主要体现在：①工艺流程的优化：通过采用更加环保的生物处理技术，减少化学药剂的使用，降低对环境的影响。同时，优化工艺流程，提高污水处理效率，减少污泥产生量。②设备的高效运行：更新老旧设备，引入节能型设备，通过智能化管理系统，提高设备运行的能效比，减少能源消耗。③污水处理厂的景观化：将污水处理厂建设成为与周围环境和谐共存的景观，提升市民的环保意识和参与度。④污水资源化利用：通过高级处理技术，将处理后的污水进行回用，实现水资源的循环利用。⑤生态系统的构建：在污水处理厂周边建立湿地等生态系统，利用自然力量进一步净化水质，同时为生物提供栖息地。

姚安县污水处理厂在实践绿色市政理念方面做出了积极的尝试和探索。通过技术创新和管理改革，该厂已经在减少环境污染、提高资源利用效率等方面取得了显著成效。

二 污水处理厂中绿色市政理念应用的实现途径

（一）处理优化工艺

在双碳目标的背景下，城镇污水处理厂的绿色市政理念应用是实现可持续发展的重要途径。优化处理工艺不仅能提高污水处理效率，还能降低能耗，减少温室气体排放，从而支持碳达峰和碳中和的目标。节能型生物处理工艺的应用是减少能耗的有效方法。例如，采用MBR（膜生物反应器）技术，可以在较小的空间内实现高效的污水净化，同时减少污泥产量，降低后续处理的能耗。在姚安县污水处理厂中，通过引入MBR技术，不仅提高了出水水质，还实现了对有机物的高效去除，显著降低了能耗。能源回收与再利用是优化工艺中的重要环节。通过厌氧消化工艺，可以将污泥转化为沼气，进而用于发电或供暖，实现能源的循环利用。在该污水处理厂中，通过沼气发电，每年可为厂区节省大量的电费支出，同时减少了温室气体的排放。最后，化学品的减量使用也是优化工艺的一部分。通过优化药剂投加系统，减少化学品的使用，不仅可以降低运营成本，还可以减少对环境的影响。在本污水处理厂中，通过精确控制药剂投加量，成功减少了30%的化学品使用，有效地减轻了环境负担。

（二）设备升级

设备升级的意义在于通过采用更高效、节能的技术来减少能源消耗和温室气体排放，从而支持碳达峰和碳中和的目标。高效能设备的引入可以显著提升处理效率。例如，使用新型低能耗曝气设备，可以提高溶解氧的传递效率，从而减少能源的使用。在该污水处理厂中，通过引入高效曝气系统，实现了能耗的大幅度降低，同时保证了处理效果。节能型污泥处理技术的应用也是设备升级的重要方面。通过采用先进的污泥脱水技术，可以减少污泥的体积，降低运输和处置的能耗。在本污水处理厂中，通过引入高效的污泥脱水设备，大幅度减少了污泥处理的能耗和成本。可再生能源的利用是实现WWTP绿色升级的重要途径。通过安装太阳能板或风力发电设备，污水处理厂可以利用可再生能源，减少对化石能源的依赖。在本污水处理厂中，通过安装太阳能发电系统，实现了部分能源的自给自足，减少了碳排放。

（三）绿色建筑设计

绿色建筑设计通过优化建筑布局和材料选择，减少能源消耗，降低温室气体排放。通过原水的碳捕捉和封存技术，减少温室气体排放。例如，通过改进的Bardenpho悬挂链曝气器，提高充氧动力效率，减少能源消耗。采用新型可持续污水处理工艺，如低氧曝气操作，减少化学物质和能源消耗，同时降低温室气体排放。设计与周围环境和谐共存，提升生态价值，增强公众对环保的认知和参与

[3]。可以设计生态屋顶，种植适宜的植物，不仅可以提供良好的隔热效果，减少建筑物内部的能耗，还能通过植物的光合作用吸收大气中的CO2，实现碳捕捉。加入雨水收集系统，收集雨水用于绿化灌溉和冲洗设施，减少对自来水的依赖，同时减少雨水径流对城市排水系统的压力。选用高效节能的设备，如变频泵、高效曝气设备等，通过技术创新降低能耗，提高能源使用效率。通过在污水处理厂建设中应用上述方法，可极大程度上实现能源的自给自足和污水处理的高效运行。该污水处理厂采用雨水收集系统的引入，有效利用了雨水资源，减少了对城市供水系统的负担。在设备选择上，该厂优先考虑了能效比高的设备，大幅度降低了整个处理过程的能耗。

（四）智能化管理

智能化管理作为实现这一理念的有效手段，不仅提升了污水处理的效率和质量，还有助于降低运营成本和减少环境影响。通过安装传感器和监测设备，实时收集污水处理过程中的关键数据，如流量、水质参数等。利用大数据分析和人工智能算法，对数据进行深入分析，为运营决策提供科学依据[4]。利用物联网技术，实现对污水处理设备的远程监控和控制。通过中央控制室，操作人员可以远程调整设备运行参数，及时响应处理过程中的变化。通过智能化管理系统，监测能源消耗情况，优化能源使用。智能化系统能够预测设备故障和性能下降，提前安排维护工作，避免突发故障导致的处理中断。通过智能化系统优化污泥的收集、处理和处置过程，提高资源回收率，减少污泥对环境的影响。该厂采用了先进的智能化管理系统，实现了对污水处理全过程的实时监控和自动控制。例如，该厂通过安装了多个传感器，实时监测水质和流量变化，通过中央控制系统自动调节处理工艺，确保出水水质稳定达标。此外，污水处理厂还通过智能化系统的故障预测功能，提前进行设备维护和替换，大大降低了运营风险和维护成本。智能化管理不仅提高了污水处理的效率和质量，还促进了能源的节约和环境保护，为城镇绿色发展做出了积极贡献。

三 案例分析

在政策层面，中国已经制定了一系列法规和标准，如《减污降碳协同增效实施方案》等，明确提出要推进水环境治理环节的碳排放协同控制，增强污染防治与碳排放治理的协调性。这些政策为城镇污水处理厂的绿色转型提供了明确的方向和强有力的支持。结合国家相关政策，本厂得到了资金和技术的支持，推动了绿色技术的应用。

技术创新是推动绿色市政理念应用的关键。该厂采用了先进的污水处理技术和设备，如人工湿地等，不仅提高了污水处理效率，还实现了能源的自给自足，减少了对外部电力的依赖，有效降低了温室气体排放。例如，在设计上采用了低碳材料和节能技术，如MBR膜处理工艺，有效提高了污水处理效率和水资源的循环利用率。同时，该厂周边还建设了湿地公园，不仅提升了生物多样性，还增强了公众的环保意识。此外，还通过全面推行信息化技术及数字化应用，实现了数字孪生和智慧管理，确保设计内容的高效实施。通过智能化管理系统，实现了能耗的实时监控和优化，降低了运行成本，减少了碳排放。

该厂采取的防治措施，不仅改善了当地的水环境质量，还促进了相关绿色产业的发展，提高了当地居民的生活质量。这一切都离不开各级政府的高度重视和统筹协调，以及社会各界的广泛参与和支持。其成功实践为其他地区提供了宝贵的经验，也为我国水环境治理和绿色市政建设探索出了一条可持续发展之路。

四 结语

姚安县污水处理厂的案例表明，城镇污水处理厂在双碳目标下的绿色市政理念应用是可行的，通过技术创新和政策引导，可以有效实现污染减排和碳减排的双重目标。未来，城镇污水处理厂的绿色转型将成为城市可持续发展的重要支撑。

参考文献

[1]宋瑞平,陶如钧,李智行,等. 双碳目标下城镇污水处理厂的绿色市政理念应用实践[J]. 中国给水排水,2022,38(16):61-65.

[2]张海亚,李思琦,黎明月,等. 城镇污水处理厂碳排放现状及减污降碳协同增效路径探讨[J]. 环境工程技术学报,2023,13(6):2053-2062.

[3]何智丽,李静,蔡坤河,等. 基于"双碳"目标的城镇污水厂优化应用研究[J]. 广东化工,2023,50(20):133-137.

[4]李忠群,丁彦如,郑磊,等. 基于"双碳"目标下污泥处置方式碳排放量分析 ——以广州市为例[J]. 环境保护科学,2022,48(5):45-49.