2021年是中國開啟“碳中和”的元年，中國真正邁入低碳發展時代。各行各業積極探索低碳化的發展路徑，水務行業自然也不會缺席。聯合國數據顯示，全球污水處理等水處理行業碳排放量大約占全球碳排放量2%左右。水務行業的減污降碳對碳達峰和碳中和有著重要的作用，是不可忽視的碳減排領域。

2020年12月12日，國家主席習近平在氣候雄心峰會上承諾到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，實現“碳達峰”，努力爭取2060年前實現“碳中和”。

2021年3月15日成為中國碳達峰、碳中和的分水嶺，習近平總書記主持召開的中央財經委員會第九次會議強調：“要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。”

2021年是“十四五”的開局之年，同時也是中國開啟“碳中和”的元年，中國真正邁入低碳發展時代。

各行各業積極探索低碳化的發展路徑，水務行業自然也不會缺席。聯合國數據顯示，全球污水處理等水處理行業碳排放量大約占全球碳排放量2%左右。水務行業的減污降碳對碳達峰和碳中和有著重要的作用，是不可忽視的碳減排領域。

水務低碳化的戰役已經打響未來低碳范疇可能高于環保

國家動作層面，一系列的實際動作將推動雙碳戰略落下石錘。

首先，頂層設計部署上，國家和各省市相繼出臺了關于綠色低碳循環發展經濟體系的文件，統籌推進高質量發展和高水平保護，確保實現碳達峰、碳中和目標，推動我國綠色發展邁上新臺階。

其次，市場化角度，生態環境部要求加快全國碳市場建設，推進綠色低碳發展。有了市場交易，自然會提高行業積極性。據了解，7月16日開市以來，全國碳市場排放配額累計成交量達到702萬噸，累計成交額是3.55億元。全國碳市場運行平穩，交易價格從首日開盤價的每噸48元上升到8月17日收盤價每噸51.76元。

第三，監管角度，生態環境部下一步將把碳達峰、碳中和落實情況納入中央生態環境保護督察。這也將倒逼水務企業進行低碳方面的相關改造。

低碳化背景下，也正值“雙百跨越”（即從2021建黨百年向2049建國百年邁進）的關鍵節點，2020年7月，E20攜手16家水務領跑企業共同發起成立“雙百跨越”污水處理標桿聯盟。(相關閱讀：引領行業升級方向，“雙百跨越”污水處理標桿聯盟成立)聯盟踐行“雙百跨越”行動計劃，為樹立污水處理標桿形象，引領污水處理行業未來，開展了“雙百跨越”標桿污水廠比選活動。

其中，在低碳化方面比選出3個細分榜單，8座污水廠入圍，上榜5座。城市污水廠正由節能降耗向綠色低碳循環、系統融合的方向轉型，但目前行業低碳化才剛剛起步。入圍的64座污水廠中最低單噸電耗達到0.12kWh/噸，最高單噸電耗0.69kWh/噸，而地下污水廠和地上污水廠的單位運營電耗差距較大，其中，地下污水廠平均電耗0.73kWh/噸。(剔除可再生能源利用及污泥處置發電耗電等外部電耗，剔除地下污水廠提升排放、通風等高電耗因素影響)此外，工藝選擇及南北差異均對能耗影響明顯。

中國人民大學環境學院副院長王洪臣表示曾表示，污水處理行業盡管經濟總量、投資規模和從業人員只有經濟全行業的千分之一，但碳排放量卻占全社會總排放量的1%-2%，是一個名副其實的高碳行業。E20研究院院長傅濤博士指出，未來在低碳和環保之間會存在博弈。碳交易形式有兩種，一種是可以買賣的碳配額，一種是可以通過低碳產品實現。環保的可能不低碳，低碳的未必環保，未來在低碳和環保之間會存在博弈，低碳的維度會越來越高，未來低碳范疇可能高于環保。

一波水務行業龍頭搶占“碳”先機

當前，污水處理行業已經迎來了新的挑戰，從節能降耗角度審視污水處理過程的高能耗，從物質循環角度審視污水處理的高“碳足跡”，因此，具有耦合資源和能源回收理念的新路線和新工藝不斷涌現。目前世界范圍內，對“污水”的認知已經從“廢物處理”對象轉向“資源及能源回收”的載體，基于資源回收、能源開發與利用和碳平衡理念的未來污水處理廠在領先的環境公司已經開始實踐。

在中國“30·60”戰略目標之下，我國的污水處理行業亦將大刀闊斧地踐行低碳發展路徑，以高質量發展引領轉型升級，以高質量發展打造競爭新優勢，以高質量發展贏得未來。

比如，在近期“雙百跨越”污水處理標桿聯盟舉辦的污水處理行業工藝技術產品化專題研討沙龍暨首期“雙百跨越”污水處理標桿建設技術產品預評審會上，北控水務介紹了已投入生產運營的生化系統智能控制技術(BE-EMR)、按需曝氣工藝包(BE-CMR)、高級氧化工藝包(BE-Fenton)三款硬核科技產品。

BE-EMR借助工藝智能機器人“北控小藍”，可以實現生化系統運行的無人值守和閉環控制，通過對水、泥、氣、藥等各個關鍵工藝參數的智能控制，達到行業運行專家的控制水平，大幅度節省運行的電耗和藥耗，降低電耗10-20%，降低藥耗20-90%，同時提升處理水質，提高系統抗沖擊能力，溶解氧控制精度達到±0.1mg/L，達到行業領先水平。

BE-CMR以其特有的反應池、設備構造和智能控制系統，實現反硝化除磷、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、內源呼吸抑制等先進控制結果；可以實現在碳氮比(BOD5/TN)低于1.7的情況下，出水TN達到8mg/L以下，生物除磷去除率達到95%以上，在正常碳氮比條件下出水TN達到5mg/L以下。

BE-Fenton可以實現低成本對難降解COD的去除，出水COD達到20mg/L以下，在COD凈去除量30-40mg/L時，直接運行成本低至0.36元/噸，比傳統芬頓法成本低50%以上，比臭氧催化氧化成本低60%以上，并具有占地小，投資少的優點。

而首創環保則成功利用黑科技—生物模擬技術，守護水廠全周期。生物模擬技術是采用ASM白箱模型實現水廠數字化，是解決傳統污水處理廠效率問題最有效的手段，其可以解決污水處理廠全生命周期的技術需求，包括優化初步設計、工藝自控方案設計、運營優化以及問題診斷等。

從2017年4月起，首創環保就與荷蘭ASM DESIGN技術公司展開合作，以長治A2/O污水處理廠為案例展開生物建模研發。經一年多研發與實踐，成功將荷蘭業已成熟的“模型協議”移植到我國污水處理廠，實現該水廠碳源投加量降低70%以上，運行成本降低1800萬元/年。

此外，首創環保根據國情進一步優化數學模擬建模方法、規范數據收集/清洗、搭建數據庫，以匹配中國水質和運營特征，且儲備我國參數數據庫。經長達4年之久研發與實踐，首創環保不僅在公司內部完成了對A2/O、CAST、氧化溝、MBR等工藝數個污水處理廠模型構建和運行優化工作，而且成功實現該技術的市場化推廣。到目前為止，已完成廈門環科公司下屬前埔污水處理廠(20 萬m³/d)運行優化建模項目，后期還將繼續為廈門水務其它4個污水處理廠提供運行優化建模服務和智慧運行平臺技術支持。其他在上海、安徽等地的外部合作也在洽談之中。

碧水源在MBR技術、MBR-DF雙膜新水源技術的基礎上，又研發了新成果振動膜生物反應器技術——V-MBR。據介紹，這一技術最大的特點是能耗低、膜抗污染性強，其出水總氮較傳統曝氣MBR技術降低30%，即降低3-5mg/L，組器運行能耗較傳統MBR組器降低70%，按照1000萬噸/天的處理規模計算，每年可使MBR組器運行能耗節省2—3億元。既提升了出水水質又降低了運行成本，已入選《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄》，是目前最具競爭力的膜法水處理技術之一。

碧水源目前還正在研發面向未來的可實現資源循環、能源回收、環境友好的低碳污水資源全回收廠，該回收廠運用納米級高精度膜分離等自主知識產權技術，高效回收污水中的資源和能源，將污水處理廠升級為兼具保護環境、增加水資源、生產能源和磷肥回收等多功能的新型城市綜合體。

中持股份打造的睢縣第三污水處理廠是全國首座按照概念廠“水質永續、能量自給、資源回收、環境友好”四個追求建造的污水處理概念廠，項目建立了有機質處理中心，能量自給程度可以滿足廠區能耗的40~60%，實現物質良性循環和資源化，踐行了“污水廠是能源工廠”的治理理念。此外，中持股份的寧海縣城北污泥處理處置工程作為寧�？h的一座綠色生態基礎設施，按照集中處理，協同消化的原則，實現了有機廢棄物的資源化利用，大大提高污泥處理的效率，改善城市水環境和生態環境的同時，也是貫徹節能減排政策，發展低碳經濟和循環經濟的重要舉措。

北京排水集團在全國污水處理行業首家發布了《北京排水集團碳中和規劃》(2021年-2050年)和《北京排水集團碳中和實施方案》，計劃到2025年，碳排放量和碳排放強度較2020年下降20%以上，高安屯再生水廠率先實現碳中和。

在運營管理創新方面，北京排水集團將通過實施優化“廠網一體化”運營調度、精細化運營管理、設備效能提升、智慧化管理模式，提升管理水平和效能,減少碳排放；在科技創新方面，將積極探索行業低碳新技術，推動集團自主創新低碳技術——厭氧氨氧化和好氧顆粒污泥技術轉化應用，在企業內部搭建沼氣熱電聯產、分布式光伏發電、水源熱泵等綠色低碳技術應用平臺，培育集團綠色產業,實現低碳綠色生產；在生態服務創新方面，將大力推動再生水回用和污泥資源化利用，扶植循環經濟新業態，實現生態固碳。

......

低碳已經成為企業發展的一大重要抓手。不僅是上述提到的企業，事實上很多環保企業也在“摩拳擦掌”，進軍低碳化賽道。

水務行業低碳化，路在何方?

未來，水務行業的低碳化之路該怎么走?方向在哪兒？這是行業非常關注的問題。

針對這些問題，行業內也展開了深入的討論和探索，E20環境平臺也曾主辦多場主題沙龍，來具體探討和交流。

 

清華大學環境學院教授，博士生導師王凱軍在上述沙龍中曾表示，低碳本質是國家安全與能源可持續發展問題；可持續發展和低碳發展是國際共識，國家政策明確，但到目前為止各行各業解讀和執行情況不統一，有些領域還在喊口號階段，應該將碳達峰碳中和切實納入到國家生態文明框架，切實從和諧共生、良性循環、全面發展、可持續繁榮等方面落實。

中國人民大學低碳水環境技術研究中心主任王洪臣教授表示，低碳化應落腳在精細化運行、高效設備選型、新技術驅動上。5萬噸/天、10萬噸/天、15萬噸/天等中小處理規模具有行業普遍性，但是低碳數據沒有大規模污水處理廠好，建議將大規模污水廠低碳指標凝練出來用于指導中小規模污水處理廠進行低碳對標。

光大水務執行董事兼總裁安雪松認為，水務行業的碳中和應當以能源回收為主要導向，提升全過程的綠色比例。首先，要改變行業內在規劃、設計、建設、運營與改造時的技術出發點，增加碳足跡追蹤的評估和技術方案優化內容；其次，要調整研發方向，將適當比例的研發資金投入到“減污降碳”協同的技術領域，如節能、降耗、減排與再生利用等領域；再者，要讓水務行業主動加入到碳管理體系中去。

云南水務總經理于龍指出，生態環境保護與生態文明修復并重，需以碳循環為基礎實現“碳達峰，碳中和”，未來將實現污泥和有機固廢產生、污泥處理和有機固廢協同處置、還碳于土到人類生活的閉環。

北控水務執行董事、執行總裁李力表示，污水處理不僅涵蓋水務還包括水環境，所以污水處理行業不僅要低碳，還要向負碳去努力。未來污水處理行業市場化有更好預期，加之碳交易的活躍，這些都將推動污水處理行業的高質量轉型。環保行業發展從解決污染物問題，到解決營養物問題，現在已經有了生態指標，溫室氣體減排將不是政府強制要求的，而是行業會主動參與其中，形成跨介質處理和跨行業處理，使多種基礎處理設施融合，形成產業滲透，我們停留在環保和工業之間的最后一公里，產業滲透是未來拉動行業服務范式的升級方向。

碧水源總經理戴日成建議開展污水處理小系統的碳中和研究，推進污水處理領域非依賴碳源型深度脫氮、智能加藥、污水污泥資源化等低碳技術創新和工程應用，從源頭實現節能減排。同時，他呼吁環保行業加強規劃引領和政策支持，盡快出臺可低碳發展的指導政策、低碳標準和技術規范，促進高新技術企業在實現碳中和、碳達峰目標中發揮引領帶動作用。

博匯特董事長潘建通認為，要在污水處理行業實現碳中和，總體來說有三條路徑，即“提質增效+節能降耗+能量資源回收”。短期內提質增效仍將是行業主旋律，需要提升工藝、更新設備來提升能源使用效率，減少現有碳排放，實現消耗最小化。有條件和有剛性需求的污水廠將面臨工藝技術升級，再深入一步，污水資源化、能量回收和有效組分回收是“碳中和”的深層次需求。

在國務院發展研究中心資源與環境政策研究所副所長、研究員常紀文與E20研究團隊的署名文章《推進市政污水處理行業低碳轉型，助力碳達峰、碳中和》中，提到了對于我國市政污水處理行業開展低碳發展轉型的總體建議：第一，要摸清市政污水處理廠的底數和低碳發展潛力，制定低碳轉型目標和階段性任務；第二，健全市政污水處理行業與綠色、循環標準體系相銜接的低碳發展標準體系；第三，基于市政污水處理企業的減排貢獻、能源轉化效果建立污水處理價格調整及運營補貼機制；第四，允許市政污水處理行業靈活利用節能指標、能源利用指標、發電指標和碳匯建設指標，提升其經濟效益；第五，設立市政污水處理行業低碳發展國家科技專項，通過試點示范樹立標桿企業，全面推動新工藝和新技術的發展；第六，建立市政污水處理行業綠色、低碳、循環發展的綜合考核機制（詳情點擊：推進市政污水處理行業低碳轉型，助力碳達峰、碳中和）。

E20研究院院長傅濤博士表示，以前我們衡量價值的標尺是經濟因素，之后是環保，總書記提出“綠水青山就是金山銀山”將經濟和環保進行了完美統一，而低碳的提出，讓我們有了第三把標尺。中國踐行的是生態文明下的低碳戰略，而不是歐美碳核算規則下的按部就班，中國會有自己的碳核算辦法。建議每個領域都可以制定自己的低碳發展導則和指南，盡可能降低行業碳排，積極參與國際碳排放規則制定。在生態文明邏輯下，E20研究院提出了“30·60”戰略的“低碳二十字方針”(節能優先、效率為本、完整周期、系統治理、兩山發力)。

如果從全周期和全價值鏈條核算來看，污水處理行業產生的綜合價值會遠遠比處理污染物產生的價值要高，污水處理費用不止現在的水平，而是可能比現在高很多。“我已經隱隱感到環境產業新的春天要來到了，優質的環保資產將再次成為資本市場的寵兒。”傅濤表示，污水和垃圾處理的價值延伸都將是經濟核算的資源，盡量把污水和垃圾中的資源和能源重新導入到低碳的循環中去。