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邝诺:北京排水集团绿色低碳发展路径与实践

2021-10-28 09:45:05  

 

“在碳中和大背景下,环境企业能做什么?结合自身做法,我们能为行业可持续发展、为碳达峰碳中和贡献什么?”日前,环境商会副会长、北京排水集团副总经理邝诺出席环境商会第十九期总裁圆桌会议,带来《北京排水集团绿色低碳发展路径与实践》的精彩分享。

 

 

北京排水集团是市属公共服务类一级企业,北京中心城区水环境治理特许经营企业,业务涉及雨污水收集、污水处理、再生水利用、污泥处理处置等。2021624日,为响应国家“双碳”战略目标,助力国家和北京市实现碳中和,北京排水集团正式发布《北京排水集团碳中和规划》(2021-2050年)和《北京排水集团碳中和实施方案》,制定北京排水集团碳中和时间表和路线图,成为全国污水行业首发。

 

规划指出,到2025年,北京排水集团要建立碳排放总量和强度的“双控”管理体系,碳排放量和碳排放强度较2020年下降20%以上。到2035年,碳排放量和碳排放强度力争较2020年下降40%,处理每立方米污水电耗力争达到国际领先水平,绿色低碳成为发展的主旋律。到2050年,碳排放量和碳排放强度下降80%以上,基本实现近零碳排放,形成绿色低碳的企业发展格局。碳中和实施方案对实现碳中和目标的路径、时间节点和部门及单位责任分工等都做了详细的安排和部署。

 

邝诺介绍,根据统计分析数据,北京排水集团主要能耗是电力,在主要业务板块中,电力消耗及碳排放主要集中在污水处理、污泥处置和再生水供应业务板块。北京排水集团通过沼气热电联产、光伏发电、集团内外水源热泵清洁能源利用,以及精确控制技术等节能措施,“十三五”累计减少电力消耗2.1亿度,共计减少二氧化碳排放46万吨,相当于“零碳排放”处理了13亿立方米污水,实现了节能低碳运行,碳减排成果显著。

 

“十四五”时期,北京排水集团将聚焦绿色低碳治水,着力打造“技术领先、厂网一体、智慧运营、绿色低碳、能源自给、资源回收、生态和谐、厂城融合”的未来水厂。实现“十四五”末较“十三五”末碳排放量减少20%以上,努力把高安屯再生水厂、清河第二再生水厂打造成为全国碳中和标杆再生水厂,在北京乃至全国树立起低碳绿色发展的典型示范。

 

邝诺表示,具体而言,做好低碳运营的“减法”和开发利用再生能源的“加法”,采取三个创新九大措施,促进企业实现碳中和。

 

邝诺详细介绍到,具体措施为降碳-替碳-固碳。

 

第一,降碳--管理创新,提升系统综合效能。即通过厂网河一体化运营调度、精细化运营管理、工艺设备双协同提质增效、厌氧氨氧化和好氧颗粒污泥等方式将能源需求和单位能耗降下来,争取到“十四五”末较“十三五”末,北排集团能够实现节电量7000万度,水处理单耗下降10%

 

路径上,一是为实现系统性降碳,北排集团采取厂网一体流域化管理来提升水环境质量,即以流域有意识地进行区域联动,通过管网改造等途径实现将高能耗的污水向低能耗污水处理厂输配,平衡碳源占比,基于成本最优化进行水量调度空间分布。比如北京地区按流域划分成立四个流域分公司,实现厂网一体化管理。通过实践,近年来污水厂的综合电单耗、化学除磷药剂投配率、碳源药剂投配率等数据都出现明显下降。

 

二是细化管理颗粒度,建立基于污染物特征变化的多种调控策略。比如通过精准调控实现进水污染物浓度季节性变化与能源投入相匹配。邝诺表示,这其中的挖掘空间很大。过去只用判断各污染物的浓度,现在从污染物的判断延伸到污染物的降解和降解过程中所带来的能耗曲线,进行耦合之后对内部调控非常有利。打破传统的管理理念,增强管理的颗粒感,这些也都是高质量发展趋势下企业深度精细化管理的诉求体现。

 

三是工艺和设备协同管理,提高系统的稳定性、可靠性和运行的经济性。通过技术改造和优化抽升策略,提升进水泵运行效率,通过密闭水循环系统节能改造,降低电能消耗,优化鼓风机运行,提高鼓风机运行效率等。

 

四是积极探索行业低碳新技术,推动自主创新低碳技术--好氧颗粒污泥项目改造,实现节能降耗。好氧颗粒污泥技术是当前世界最先进的生物处理技术之一,与传统絮状活性污泥法相比,生化反应效率高,占地面积比传统工艺节省20%以上,降低50%以上药剂费用,节省能耗15%以上。

 

邝诺提到,北排集团通过多年自主研发,已经实现好氧颗粒污泥技术的应用实践。20215月,好氧颗粒污泥示范工程--吴家村再生水厂已经开始试运行,20225月,将建成国内最大规模的吴家村再生水厂好氧颗粒污泥城市污水处理项目(8万立方米/日),较传统活性污泥技术每年节约电量116万度,减少二氧化碳排放量700吨。

 

 

五是针对行业痛点污泥问题,研发应用厌氧氨氧化技术,减少碳排放。厌氧氨氧化与传统污水处理工艺相比,可节省占地、投资和运行费20%以上,节约能耗30%以上,节约药剂90%以上,碳排放减少50%以上,为未来实现城市污水处理厂能源自给和能源供给提供支撑。目前,北排集团五个污泥处理中心建成世界最大规模厌氧氨氧化污泥消化液脱氮工程,总处理规模15900立方米/日,每年可减少碳排放10515吨。为解决污泥消化液世界性难题提供了一条全新、高效、可靠的技术途径。

 

六是智慧管理。邝诺表示,上述所有的技术实施实际上都伴随智慧管理。北排集团通过实施三级智慧运营调度系统,预调水量、均衡负荷,提高保障度,环境效益、经济效益。同时,加强设备管理,提升设备效能,减少电能消耗,构建智慧化生产运营调度系统,实现智慧化运营。

 

第二,替碳--技术创新,多点高效推进碳减排。邝诺表示,降碳是减少碳排放,替碳则是通过技术创新,加大再生能源利用。邝诺介绍,一是通过利用沼气热电联产技术,替代外部电能消耗。稳步实施污泥高级厌氧消化耦合沼气热电联产项目,通过热电联产实现“热”和“电”两种能源的回收利用,提高能源利用效率。二是积极利用再生水厂闲置空间,建设分布式光伏发电项目,实现绿色生产。三是开发水源热泵技术,替代天然气减碳。

 

第三,固碳--生态服务创新,不断实现碳抵消碳中和。一是大力推广高品质再生水回用,通过大力发展再生水生产利用,北排集团每年生产高品质再生水10亿立方米,广泛用于工业用水、景观绿化、市政杂用、河道补水,改善了城市水环境。二是大力推进污泥资源化利用。

 

邝诺表示,对于污水处理不可回避的污泥问题,北排采用污泥处理“151”模式,即一条主流处理工艺路线--热水解+厌氧消化+板框脱水,五个污泥处理中心,一个主要资源化利用方向--以土地利用为主,实现污泥资源化利用。这一北排独有的模式已经探索实践多年。

 

邝诺在总结中提到,虽然相较于能源、工业等耗能大户而言我们的碳排放占比不高,但同行业横向比较污水处理是高能耗的行业,亟需积极践行碳中和。作为地处首都的行业领军企业,北京排水集团希望能带头探索和实践,为行业提供参考。

 

锚定规划目标,北京排水集团将按照“统筹规划,率先转型;节约优先,重点推进;创新驱动,绿色低碳;成本管控,提质增效;全员参与,先行示范”的原则,以科技创新和转化应用引领能源低碳革命,推动绿色转型,在北京市和污水处理行业碳达峰碳中和行动中发挥示范引领作用,争取率先实现碳中和目标。


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