熱能回收可使污水處理對(duì)環(huán)境影響扭虧為盈
文章亮點(diǎn)
· 基于LCA方法對(duì)資源回收產(chǎn)生的總環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)
· 傳統(tǒng)污水處理有益水環(huán)境，但不利總環(huán)境
· 資源回收可助污水處理廠實(shí)現(xiàn) “凈-零（Net-zero）”總環(huán)境影響
· 僅出水回用、磷回收、污泥焚燒產(chǎn)能等措施難以實(shí)現(xiàn)污水處理廠“凈-零”總環(huán)境影響，唯有考慮出水余溫?zé)崮芑厥辗侥軐?shí)現(xiàn)“凈-零”總環(huán)境影響
· 污水處理帶來(lái)的其它方面環(huán)境負(fù)面影響可以通過(guò)資源回收予以抵消
· 余溫?zé)崮芑厥湛山档?0%污水處理負(fù)面環(huán)境影響。否則，污水處理環(huán)境影響難以扭虧為盈
文章簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)污水處理以能源/資源消耗為代價(jià)去除有機(jī)物（COD）與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（N、P），以期獲得水環(huán)境改善。因此，傳統(tǒng)污水處理實(shí)際上是一種污染轉(zhuǎn)嫁過(guò)程，有將水污染轉(zhuǎn)化為大氣和土壤污染之嫌。這就需要從全生命周期（LCA）角度評(píng)估污水處理對(duì)總環(huán)境產(chǎn)生的影響，并提出改善影響的具體措施。
研究對(duì)現(xiàn)有LCA環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法涉及相關(guān)因子本土化后，利用優(yōu)化LCA方法對(duì)實(shí)際污水處理廠產(chǎn)生的環(huán)境綜合影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)案例傳統(tǒng)污水處理工藝LCA評(píng)價(jià)顯示，兩種工藝每功能單位（FU）產(chǎn)生的環(huán)境綜合影響值（LCIA）分別為0.0118和0.0132，意味著污水處理廠在改善水環(huán)境的同時(shí)，卻對(duì)總環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
在保證良好出水的同時(shí)，減輕污水處理廠對(duì)總環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，資源/能源回收應(yīng)該在很大程度上可以彌補(bǔ)對(duì)總環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。目前已有資源回收途徑主要為出水回用、污泥土地利用、磷回收、化學(xué)能回收等手段，還沒(méi)有考慮大規(guī)模利用污水余溫?zé)崮堋Ｓ需b于此，研究提出一種包括出水余溫?zé)崮芑厥赵趦?nèi)的資源化處理工藝，連同出水回用、污泥干化/焚燒、灰分磷回收后用作建材等資源回收方式一并進(jìn)行LCA再次評(píng)價(jià)。LCA資源化評(píng)價(jià)結(jié)果表明，兩種工藝每功能單位（FU）產(chǎn)生的環(huán)境綜合影響值（LCIA）分別降至-3.50×10-3和3.72×10-3，降幅達(dá)到130%和128%，可以實(shí)現(xiàn)“凈-零（Net-zero）”總環(huán)境影響，甚至還可以對(duì)總環(huán)境產(chǎn)生額外正效益。
圖1評(píng)價(jià)結(jié)果表明（工藝1），填埋空間消耗（LSD）歸一化結(jié)果下降幅度最大，從0.14急劇減少至6.87×10-3；除富營(yíng)養(yǎng)化潛能（EP）和黑臭水體潛能（BOP）外，其余環(huán)境影響指標(biāo)均降為負(fù)值，即，避免了這些因素的不利環(huán)境影響、甚至產(chǎn)生額外正效益。圖2資源化改善總環(huán)境份額結(jié)果（工藝1）表明，出水余溫?zé)崮芑厥赵诳偔h(huán)境效益增加上所占份額最大（41%），污泥焚燒回收有機(jī)能源的貢獻(xiàn)率次之（30%）；出水回用和磷回收貢獻(xiàn)率分別為18%和6%。顯然，如果不考慮余溫?zé)崮芑厥眨鬯幚韽S難以實(shí)現(xiàn)“凈-零（Net-zero）” 總環(huán)境影響，所以，余溫?zé)崮芑厥帐俏鬯幚韽S實(shí)現(xiàn)“凈-零（Net-zero）”總環(huán)境影響的關(guān)鍵因子，今后需給予足夠的重視。
重要結(jié)論
1、資源/能源回收可以幫助污水處理廠在保證良好出水的前提下，實(shí)現(xiàn)“凈-零（Net-zero）” 總環(huán)境影響，甚至產(chǎn)生額外環(huán)境正效益。
2、出水回用等措施遠(yuǎn)不足以抵消污水處理廠產(chǎn)生的不利環(huán)境綜合影響。
3、能源回收（熱能+化學(xué)能）對(duì)不利總環(huán)境影響減量可達(dá)70%，其中，出水余溫?zé)崮芑厥肇暙I(xiàn)最大（~40%），在未來(lái)污水處理能源回收實(shí)踐中需特別關(guān)注。
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