双碳背景下城镇污水处理厂减污降碳协同治理路径研究

在我国“碳达峰、碳中和”战略全面推进的背景下，生态环境治理正式迈入减污与降碳协同推进的新阶段。城镇污水处理厂作为城市水环境治理的核心基础设施，是控制水污染物排放、改善区域水环境质量的关键载体，同时也是城市碳排放的重要源头之一。传统污水处理模式以污染物去除为核心目标，工艺设计、运营管理多聚焦化学需氧量、氨氮、总磷等水质指标达标排放，长期存在“重治污、轻降碳”的问题，处理过程中能耗过高、温室气体排放量大、资源利用率偏低，形成了“治污增碳”的矛盾格局。在此背景下，探索城镇污水处理厂减污降碳协同治理模式，破解污染治理与碳减排的发展悖论，实现水环境治理与低碳发展双向赋能，成为新时代生态环境保护与绿色低碳转型的重要研究课题。

城镇污水处理厂减污降碳协同治理具备坚实的政策基础与现实必要性。近年来，国家先后出台多项生态环保与低碳发展政策，明确要求推动污染治理与碳减排协同增效，构建绿色低碳的环境治理体系。污水处理行业作为民生保障与生态治理的重点领域，能耗和碳排放问题日益凸显。污水处理过程中的电能消耗、药剂投加、污泥处理处置以及微生物反应，会产生大量二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体，其中甲烷和氧化亚氮的温室效应远高于二氧化碳，是行业降碳的重点管控对象。当前，我国多数城镇污水处理厂仍采用传统活性污泥法等常规工艺，工艺能耗高、能源回收不足、污泥资源化利用率低，部分老旧厂区设备老化、运维粗放，不仅增加了污染物治理成本，还造成大量碳排放，制约了城市生态低碳建设进程。因此，推进污水处理厂减污降碳协同治理，是落实双碳战略、提升水环境治理效能、推动环保行业绿色转型的必然选择。

当前我国城镇污水处理厂减污降碳协同治理仍存在诸多短板与瓶颈。其一，治理理念存在偏差，协同认知不足。大部分污水处理厂的考核体系仍以水质达标为核心，未将碳排放指标纳入日常运营考核，管理人员重污染去除、轻低碳运营，缺乏减污降碳一体化治理思维，导致低碳改造、节能运维等工作推进滞后。其二，工艺技术体系滞后，协同治理能力不足。传统污水处理工艺专注于水污染治理，未兼顾碳减排需求，曝气、沉淀、污泥处置等核心环节能耗偏高，且污水中蕴含的水能、热能、生物质能未得到有效回收，资源能源利用效率低下。同时，低碳污水处理技术、碳捕集利用技术、污泥资源化低碳处理技术的产业化应用不足，技术落地成本较高，难以大规模推广。其三，运营管理体系不完善，协同机制缺失。多数厂区缺乏专业化的低碳运维团队，日常运营的能耗管控、碳排监测精细化程度不足，无法实现污染物治理与碳排放管控的同步调度。此外，行业尚未形成统一的污水处理碳排放核算标准，碳减排量化、考核、激励机制不健全，导致减污降碳工作缺乏标准化指引。其四，资源化利用水平偏低，碳抵消能力不足。污水、污泥中富含可回收资源与能源，但现阶段污泥填埋、焚烧等粗放处置方式仍较为普遍，污泥堆肥、能源化利用比例较低，污水余热回收、沼气发电等资源化利用项目覆盖率低，无法通过资源循环利用实现碳减排抵消。

针对现存问题，结合双碳战略要求，可从工艺升级、运营优化、资源循环、机制完善四个维度构建减污降碳协同治理体系。首先，推进工艺绿色低碳升级，搭建协同治理技术体系。对老旧污水处理设施进行智能化、低碳化改造，优化曝气系统、水泵机组等耗能设备，采用低能耗污水处理工艺替代传统高耗能工艺，在保障水质达标、强化氮磷污染物深度去除的基础上，降低设备运行能耗与温室气体直接排放。同时，积极引进推广碳捕集、生物脱碳、低碳污泥处置等先进技术，构建“治污+降碳”一体化工艺体系。

其次，优化精细化运营管理，实现全过程协同管控。建立污水处理全过程碳排监测体系，对进水、处理、出水、污泥处置全流程的能耗、污染物排放、碳排放量进行实时监测与动态核算，将碳减排指标纳入厂区绩效考核。组建专业化低碳运维团队，规范药剂投加、设备运行、工艺调控等操作流程，通过精细化管控减少无效能耗与冗余碳排放，实现污染治理精准高效、碳减排可控可测。

再次，强化资源循环利用，提升碳抵消效能。推动污水资源化利用，将处理达标后的再生水广泛应用于城市绿化、工业冷却、河道补水等场景，减少自来水开采与处理能耗。大力推进污泥减量化、无害化、资源化处理，通过污泥厌氧发酵、沼气回收发电、污泥制建材等方式，实现能源回收与资源循环，替代传统化石能源，形成有效的碳抵消。同时，充分挖掘污水热能资源，推广污水源热泵技术，为厂区及周边区域供热供冷，进一步降低区域化石能源消耗。

最后，健全政策保障机制，夯实协同治理基础。行业主管部门应加快完善污水处理行业碳排放核算标准与考核体系，建立减污降碳协同评价机制，明确治理指标与考核要求。出台专项扶持政策，对污水处理厂低碳改造、资源化利用项目给予资金补贴、税收优惠，降低企业转型成本。同时，搭建行业技术交流平台，推动低碳治理技术、先进运营模式的推广应用，助力污水处理行业全面实现绿色低碳转型。

综上，双碳背景下城镇污水处理厂减污降碳协同治理，是兼顾水生态环境保护与低碳发展的核心举措。当前行业正处于转型升级的关键阶段，唯有打破传统单一治污思维，通过技术升级、管理优化、资源循环、机制完善的多维发力，才能有效破解治污与降碳的发展矛盾，实现水环境质量提升与碳排放总量下降的双向共赢，为城市绿色低碳高质量发展、双碳目标顺利落地提供坚实的行业支撑。