城市水系统关键环节碳排放影响因素分析及减排对策建议

陈云峰

摘要：在城市水系统处理过程中，会产生大量的碳排放，使得对自然环境造成一定的影响。在全球温室气体控制的大背景下，只有不断的实现碳排放控制，有效的促进技术升级，才能使得碳排放最终满足社会发展要求。本文针对目前在水处理关键环节碳排放的影响因素分析，有针对性的提出了减排措施，希望能够为我国水处理的节能减排创造良好的基础。

关键词：水系统;减排;影响因素

在人类的生产生活当中，对大气产生较多的碳排放，会对自然环境产生很大的影响。因此，如何使得碳排放得到控制是国内外目前一项重要的举措。通过分析，二氧化碳的排放将会在2030年会达到极大值，因此，我国提出了对于碳排放的相应控制目标。作为碳排放的重要控制手段，如何减少在水处理过程中的碳排放量，实现节能减排的措施是目前自来水厂进行优化改进的目标。通过必要的碳排放影响因素分析，能够有效的为后续提出良好的减排措施创造良好的基础。

1水系统关键环节碳排放影响因素分析

通过对于城市水系统的生产流程的分析，主要在碳排放影响因素存在以下几个方面：分别是水源地、供水管网、自来水厂、供水管网以及污水处理厂。

1.1水源地

目前，可利用的水源主要分为地表和地下用水。无论是哪种水源在取水的过程中都要使用取水泵，进行相应的运输。因此泵房的排放量是目前在自來水生产过程中较大的碳产生因素。而水源在运输过程中并不会直接产生相应的碳排放。因此，通过合理的布局改变，优化水源地和自来水厂之间的运输模式是减少碳排放的一个重要因素。

1.2自来水厂

在水源进入自来水厂之后，需要进行相应的净化、处理和加工，因此而产生的碳排放对环境会造成一定的影响。自来水在使用过程中基本不会产生碳排放。因此，其在运输过程中的使用是为后续减少碳排放的一个重要因素。如何消减间接排放对自来水厂的生产影响，是目前自来水厂碳排放控制的重要考虑因素。

1.3供水管网

供水管网主要是自来水厂向用户之间的输送管道，在供水过程中需要有泵站、构筑物等相应的组成。在使用过程中的加压设备都会产生大量的功率。不同城市管网也会存在很大的区别，如其供水泵站和配水管道组成的能耗，都会对大气排放的碳造成一定的影响。而能耗较高的设备和管网的不合理使用，都会增加不合理的碳排放，是目前影响碳排放量的一个重要因素。

1.4排水管网

排水管网相对复杂，而且影响因素较多。排水管网经常收集生活、生产废水以及雨水等，在其运行过程中，主要是废水的化学反应造成的碳排放，使之增加温室气体的排放。一是生化反应在管网中水的污泥会产生二氧化碳、甲烷等温室气体，这些都可能会对后续的空气造成一定的影响。二是气体泄漏。因为泵站在生产过程中造成相应的外泄，都会对城市的气体排放造成很大的影响。因排水管网中反应较为强烈，因此在实际碳排放的核算当中具有一定的困难。通常排水管网的流量和排水的种类不易控制，都加剧了目前碳排放的数量。因此，如何加强排水管网的设定是极为重要的。

1.5污水处理厂

目前，在污水处理过程中，主要分为污水和污泥的处理，因为污水和污泥不同的化学组成部分都可能会造成碳的排放。直接排放主要是产生的化学气体造成的温室气体增加。间接排放是其在处理过程中使用的药剂和设备的运转消耗能量而产生的碳排放。因此，在污水处理过程也是应重点进行控制的因素。

2水系统处理关键环节碳排放因素的对比分析

在水处理的过程中，其在水源、供水、污水处理和排放过程中存在很大的差异。虽然在水源地、自来水厂和供水系统过程中，不直接产生温室气体，而在污水处理的过程中引起各种化学反应，都会对二氧化碳的排放造成很大的影响。但是在水源和自来水运输等过程中都会因为使用了大量的机械设备造成一定的能源消耗产生的碳也会对环境造成一定的影响。因此，通过分析，直接排放主要受到了工艺的影响，其应对目前水处理的工艺进行升级改造。而间接排放应加强对水处理过程中各个气体的收集，减少其在排放过程中对城市造成的影响。

3水处理系统减排的建议分析

通过以上对水系统碳排放的影响因素分析，应重点在水处理过程中控制直接排放和间接排放的过程。通过加减法的处理，消减间接排放，增加碳汇是目前在水处理过程中主要的减排措施。如在净水过程中，可以使用非石化资源，使其在排放过程中能够实现绿色化。加强光伏等绿色能源的使用，不断提高效率。在政策方面，应出台相应的碳排放控制系统与措施，加强指标设计，有效的让政策引导加强工艺的革新。通过节能减排工艺的发展，逐步实现碳排放的达标。通过不断提高能量的转化利用效率，使其能够应用到更多的领域。具体的节能减排通过分析可以使用以下几种措施：

3.1合理的加强水源地的选择与运输

通过合理的选择水源地与自来水厂的位置，有效的减少在运输过程中产生的不必要的碳排放。在这个过程中，水源地的选择应依据就近原则，合理的加强水源地的勘探与措施，同时加强如雨水、海水等非常规水源的利用，合理的化缓解水源地的供水压力。这对于减轻碳排放的目标具有重要的作用。同时应加强管网的维护，合理的设计管网的位置与运输工艺，合理的减少机械设备的使用时间，这都为节能减排创造了良好的条件。

3.2自来水厂工艺的提升

通过自来水厂工艺的提升，替换原有功率较大的设备。使之按照相应的品质进行供水生产，避免额外的消耗。同时，对于城市发展过程中应对不同规模的自来水厂加以合理的规划和利用，使之形成合力。在联合控制排放的过程中，减少因设备使用造成的不必要排放。

3.3供水管网升级

通过供水管网的升级，减少不合理的运输造成的能耗。在这个过程中，应加强供水管网位置的设计和用户的分析，区别使用工业用水和生活用水，这样能够合理的减少碳排放量。同时应加强对于供水管网日常的维修和维护，避免因管道泄漏造成的水资源与碳排放的浪费。这个都为在供水过程中减少碳的排放，创造了良好的基础。

3.4排水管网的升级改造

在排水管网的实施过程中，应依据实际的地理条件，减少排水管网的设计长度。同时可以在沿途加上相应的污水处理过程，通过分段的分类处理，减少碳的排放，避免污染物长时间的停留造成的化学污染。应合理的规划雨水、污水等方面的处理过程。在这个过程中，合理减轻污水处理的负担，对于后期碳排放缩减达标创造良好的条件。

3.5污水处理厂的技术升级

污水处理厂应重点控制间接排放的问题，通过高能耗设备的升级改造和新技术加强对清洁能源合理的利用。通过加药系统和污水改造系统的配合，合理的缩减能耗，有效的实现工艺提升，对于生物处理和高热能处理的改进是至关重要的。

4结束语

本文通过对水系统处理过程中碳排放影响因素的分析可知，目前碳排放的直接因素和间接因素都会对大气造成一定的影响。因此，如何通过合理的工艺改造以及水源、自来水厂、供水管网的合理设计，都可以有效的加强在水处理过程中节能减排的目标实现，为我国实现碳排放达标做出贡献。

参考文献

[1]赵洁玉，刘哲，刘然，等.“十一五”以来中国对世界节能减排贡献的研究[J].能源与环境，2019（1）：9-11.

[2]张辰，陈嫣，谭学军，等.城市污水系统温室气体排放与对策研究[J].给水排水，2017，36（9）：29-33.

[3]郭恰.城市污水厂污泥处理处置过程中碳排放核算边界浅析[J].净水技术，2019，38（10）：138-141，149.

[4]郭恰.上海污水处理AAO工艺碳排放情况及影响因素分析[J].净水技术，2020，39（10）：137-139，148.

[5]刘康安，李运宝，杨凡等.铁铝盐复合硅酸钾调理污泥脱水性能试验研究[J].应用化工，2020，49（2）：321-325.