基于“水—能—碳”关联的城市污水处理系统碳排放研究

从“水—能—碳”关联视角开展城市污水处理系统碳排放研究,有助于揭示污水处理系统中资源的流动、投入过程与碳排放的内在关系机理,并可为城市污水处理系统低碳运行和管理提供重要参考依据。本文基于“水—能—碳”关联的角度,构建了城市污水处理系统碳排放研究的理论框架和方法,以郑州市某污水处理厂为例,评估了污水处理系统运行过程不同环节的碳排放,并对各环节碳排放动态变化的影响因素进行了分析。结果表明：①城市污水处理系统碳排放中,直接碳排放占主导地位,间接碳排放中的能耗和物耗碳排放占比较小;②吨水CH₄排放和吨水N₂O排放主要受污水处理量和进出水水质浓度（BOD浓度和TN浓度）的影响;③吨水能耗碳排放和吨水物耗碳排放均有呈规模效应的趋势;④城市污水处理系统不同环节碳排放受污水处理工艺、污水处理量、运行工况、进出水水质要求、回用水处理率和能源消耗类型等因素影响。因此,加强城市污水处理系统的资源输入和流通过程的综合管理,推动水、能节约和碳减排的协同对于污水处理系统的低碳运行具有重要意义。