节约能源是我国发展经济的一项长远战略方针，也是我国的一项基本国策。污水处理厂是能源密集的高能耗产业，位居高能耗行业前十位。在国家要求加强节能减排、实现低碳发展、加快建设生态文明的大背景下，污水处理厂的节能降耗有什么样的意义？污水处理厂又该通过哪些工作来实现节能降耗？带着这样的问题，E20研究院采访了中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任、中国人民大学环境学院副院长王洪臣教授。
污水处理厂节能降耗空间很大
目前，我国污水处理厂的能耗主要是电耗，处理每吨污水耗电约0.2-0.3度，电费约占污水处理成本的50%-70%。在我国污水处理厂建设基础上，通过现有设施的优化运营，存在提高出水水质、降低能耗物耗的非常大的空间。王洪臣表示：“通过污水处理厂改造来节能降耗的空间，也就是提效改造的潜力，取决于具体采用的工艺、技术和设备，对于现有典型污水处理厂，通过全面提效改造和运营优化有可能使其能耗降低超过30%。”
节能降耗意义重大
王洪臣说：“别小看这区区污水处理30%能耗的降低，这对各方面其实都是一笔大帐。”
首先，节能降耗关系着社会资源使用效率。截至2015年9月底，我国共建立3830座城镇污水处理厂，污水处理能力1.62亿立方米/日。按我国污水处理厂每年处理450亿吨污水来计算，如果能够节省30%的能耗，这就能够为国家节约约40亿度电的社会资源。在目前国家大力提倡节能降耗的背景下，污水处理厂的节能降耗应被引起足够重视。
其次，节能降耗关系着企业的生存与发展。从目前我国污水处理厂所处的大环境，无论是融资方面，还是从污水处理厂的管理以及与政府之间的关系来看，企业之间的差异化越来越小。在行业规则越来越清晰，竞争越来越充分的情况下，技术将上升为企业竞争的最根本要素。如果企业通过技术手段降低30%的电耗，也就是降低了18%的污水处理成本。无疑，这将大大提高企业的竞争力。
第三，节能降耗关系着气候的变化。2015年12月12日，全球196个国家的谈判代表在法国巴黎通过了历史性的《巴黎协议》，协议指出：各方将加强对气候变化威胁的全球应对，把全球气温升温幅度控制在2摄氏度之内作为目标，并为把升温幅度控制在1.5摄氏度之内而努力。目前我国所处的工业化阶段特征，决定了在推动能源转型、实现碳减排方面，面临着比发达国家更艰巨的任务。据了解，全球2%-5%的温室气体（特别是有着更严重影响的甲烷和氮氧化物）排放与污水系统有关。所以污水处理厂如果能够实现碳排放平衡，将会对全球温室气体减排做出重大贡献。王洪臣说：“污水处理属于前十大碳排放行业，但相对于交通、能源和建筑等行业，污水处理行业减排的投入产出更大、效益更高。也就是说，对同样的碳减排量，污水处理行业所付出的减排成本是最低的。”
污水处理厂节能降耗方法探究
节能降耗关系着社会资源的使用效率，关系着企业的生存，关系着气候变化。那么，污水处理厂该如何实现节能降耗呢？王洪臣简单介绍了污水处理厂节能降耗三个方面的工作：（1）开展能耗审计：加强对污水处理各环节及全流程的能耗分析，通过建立行业能耗基准，动态评价各污水处理厂的能耗状况，确定节能降耗潜力；（2）实现优化运营：通过运行优化，使每一处理单元都处于高效运行状态，避免低效提升、过度搅拌以及过度曝气等状况；（3）实施提效改造：采用高效设备和可持续新工艺对现有设施设备进行改造，从本质上实现节能降耗。
后记：据统计，污水处理的电费约占污水处理总成本的50-70%，而精细管理、优化运营、提高技术装备等改造，将至少节省10%以上的能耗，污水处理厂节能降耗之路任重而道远，且已受到国家层面的高度重视。E20研究院紧跟产业发展动态，针对污水处理厂节能降耗问题，联合多家优秀的环保企业以及清华大学、北京大学、中国人民大学等知名学府的院校专家已开展持续性调研，目前已经掌握了全国3500多座污水处理厂的能耗数据，以及多家优秀企业的管理经验及管理建议。
王洪臣：污水处理厂节能降耗不是小事
时间：2016-03-01
来源：E20环境平台
作者：E20研究院 吕凯
【深度】概念厂落地污水处理事业自下而上的探索
“我们提出超越当今国际先进水平二十年的中国污水处理概念厂理念，计划用5到6年的时间建成一座或一批示范厂。”2014年年初，来自环境保护科研领域的六位业内知名专家提出了建设中国污水处理概念厂、变污水处理事业跟跑者为领跑者的目标，在业内外引发强烈反响。
笔者所在的单位有幸作为首家完整披露这一消息的媒体，也一直在关注、关心这一工作的进展。日前，我在宜兴参加2015（第三届）中国环保技术与产业发展推进会期间获悉，经过一年多的不懈努力，污水处理概念厂“概念”将落地。“我们最终确立了概念厂的工艺技术路线，并准备在宜兴正式启动第一座概念污水厂的建设。在工艺考察与研究的过程中，明确了主流厌氧氨氧化的重要地位。”王凯军透露，北京市政府也表达了意向，正在论证阶段。
追求水质的可持续性，追求能源的最大化回收，追求资源的高效循环利用以及设施与周边的环境和谐友好，中国污水处理概念厂提出的四重目标，与当今污水处理行业先进的可持续理念高度相通，且首创性地提出了打造生态综合体的设想，被认为是对当今世界先进污水处理模式的超越，更具挑战性和意义。
一年多时间里，围绕概念厂筹备的各项研讨交流和活动层出不穷，这一工作已经成为动员、整合国内外相关科研、产业资源的系统实践，吸引了越来越多的科研机构、企业、投资者的兴趣和参与。在中国污水处理未来发展方面，开始了一次自发的路径探索，并希望能对未来事业发展的实际走向产生深远影响。
1、面向20-30年的未来，从科研到产业发展，对未来的水污染治理、水资源管理需求做出预判和准备
从污水处理概念厂提出到现在，业内外一直不乏不同意见者。“如此高大上的污水处理厂在中国能不能用得上、用得起？”很多人认为中国污水处理还有诸多现实问题没有解决。
对此，笔者以为，探索建设中国污水处理概念厂的目标就是要面向20-30年的未来，从科研到产业发展，对未来的水污染治理、水资源管理需求做出预判和准备。而这是中国污染治理向来有所短缺的部分。
由于中国环境问题的集中快速爆发，无论是水、大气还是固废、土壤，治理都属仓促应战。科研和产业，相对于环境治理的紧迫需求，准备时间严重不足。而没有技术和产业基础，在技术路线等方面缺乏基本的判断力，这往往导致匆忙之下对国外技术路线的直接照搬，当时造成投资浪费，后续留下诸多遗憾。
而当前中国污水处理事业的现状也已经显示出了仓促上马的后遗症：普遍采用的长流程、高耗能工艺造成了能耗、运行稳定性适应性问题；在污泥问题上缺乏系统性考虑，污泥处置现成各城市难题。
更重要的是，由于缺乏对水环境治理、水资源形势的预判，使得我国在污水处理基础设施建设上，面临刚刚建成就已然落后的尴尬。生产管理粗放，排放水质普遍不能满足水环境的要求，设施本身成为污泥、臭气、噪声排放源，能源资源未能有效回收。专家表示，“面临水量、水质双重危机，庞大投资建成的污染治理设施未能发挥应有的作用。污水处理接下来工作推进的着力点在哪里，在业内比较迷茫。”而概念厂筹备这一年多来，笔者多次有机会旁听相关的研讨会议和相关活动，也得以“围观”污水处理概念厂对未来判断的日渐清晰。
据介绍，当前，发达国家的污水处理已度过以黑臭河道、水体富营养化为标识的污染解决阶段，目前处于以水资源为中心的可持续发展阶段。英国等国已提出下一代的污水处理厂将成为水资源中心、能源中心和营养中心等先进理念。
从这点上看，概念厂提出诸多目标中首要包含的是要在可持续发展阶段抓紧补课，适应中国资源环境的迫切需求。对此，王洪臣教授表示，我们的领先性和挑战在于提出了综合性目标。目前在水质提升、能源回收、环境友好等某个单方面，在国际上都有实践，但是要在一个设施上实现集合四个综合目标，还未有先例。
而生态文明理念在中国治国理念中被明确，也给了专家团队又一重目标。“生态文明理念下的技术大繁荣有可能使污水处理设施从目前的生态负资产变为生态正资产。为此，我们提出以污水处理设施为基础建立生态综合体。以资源能源利用循环，污水处理可以跟现代设施农业或者都市农业相结合，可以为市民提供社区休闲的空间，还可以与生态湿地结合，具备为社会服务，为生产服务，以及为自然服务的功能。”王凯军说，在这方面，我们和发达国家处于同一起跑线，我们不做，别人也在做；我们不抢先，别人就会抢先。
