内容简介
本书从“双碳”背景下污水处理行业面临的机遇和挑战出发,系统性地分析了我国污水厂碳排放分布情况,低碳路线中的关键问题并量化了污水处理行业碳价值。书中详细对比了污水处理工艺碳排差异以及降碳潜力,基于未来低碳运维和零碳模式的技术需求,完善了碳排边界构建、数据挖掘方法,提出了基于底层和应用层模型的实时碳计量体系。同时,以典型案例污水厂为突破口,对污水厂能源自给方法、碳汇路径、碳流优化方式、污水厂碳汇价值及其实现方式进行了全面的论述,提供了构建零碳水厂的关键技术方法。
本书可用作设计咨询行业人员、水务运行及管理人员、污水处理技术人员等的岗位培训材料,也可用作给排水、环境工程教学过程中的参考用书。
目录
第 1 章 绪论 / / 1
1.1 各国碳中和路径及方案 / / 4
1.1.1 德国碳中和主要政策内容 / / 4
1.1.2 英国碳中和路径及方案 / / 5
1.1.3 欧盟碳中和路径及方案 / / 8
1.1.4 美国碳中和路径及方案 / / 10
1.1.5 日本碳中和路径及方案 / / 12
1.2 碳中和对我国各行业的影响 / / 16
1.2.1 能源行业 / / 16
1.2.2 钢铁行业 / / 19
1.2.3 水泥行业 / / 21
1.2.4 石化行业 / / 25
第 2 章 碳中和背景下污水行业面临的机遇与挑战 / / 30
2.1 我国碳中和政策对污水行业的影响 / / 30
2.2 国内外污水系统碳排放现状 / / 32
2.2.1 污水处理系统碳排放权重 / / 32
2.2.2 国外污水处理系统碳排放现状 / / 34
2.2.3 国内污水处理系统碳排放现状 / / 38
2.3 污水厂降碳潜力分析 / / 40
2.3.1 污水厂减碳潜力分析 / / 40
2.3.2 污水厂减碳路径选择 / / 42
2.4 污水处理低碳技术进展 / / 48
2.4.1 能源利用方式 / / 48
2.4.2 低碳工艺路线 / / 50
2.4.3 污水厂资源化及其对碳补偿 / / 54
第 3 章 污水厂碳信息采集方法 / / 58
3.1 污水厂碳排放边界 / / 58
3.2 污水厂直接碳排放测试方法 / / 60
3.3 污水厂能耗物耗信息核算 / / 63
3.4 污水厂过程参数碳信息挖掘 / / 64
3.5 污水厂生物碳排放信息获取 / / 66
第 4 章 污水系统碳排放核算方法 / / 69
4.1 碳排放核算的常用方法 / / 69
4.1.1 直接实测法 / / 69
4.1.2 排放因子核算法 / / 69
4.1.3 质量平衡法 / / 70
4.1.4 碳足迹法 / / 71
4.1.5 模型方法 / / 71
4.2 污水厂碳排放静态核算方法 / / 72
4.3 污水厂静态核算案例分析 / / 80
4.3.1 德国 Bochum-?lbachtal 污水处理厂概况 / / 80
4.3.2 德国 Khlbrandhft / Dradenau 污水处理厂 / / 83
4.3.3 希腊 Chania 污水处理厂 / / 84
第 5 章 污水厂碳排放计量体系构建 / / 87
5.1 污水厂实时碳信息挖掘方法 / / 90
5.1.1 污水厂实时碳排放数据挖掘 / / 90
5.1.2 污水厂碳排放当量信息获取 / / 94
5.2 污水厂底层碳排放模型构建 / / 95
5.2.1 基于物质流的元素平衡模型 / / 95
5.2.2 基于生化反应核算模型的构建 / / 97
5.2.3 基于物化反应的核算模型构建 / / 99
5.2.4 基于能源核算的模型构建 / / 103
5.2.5 基于设备碳排放数据库构建 / / 108
5.3 污水厂应用层碳排放模型构建 / / 109
5.3.1 污水输配碳排放模型构建 / / 109
5.3.2 污水物化过程碳排放核算模型构建 / / 112
5.3.3 污水生化过程碳排放核算模型构建 / / 112
5.3.4 污泥、废气、废渣处理处置碳排放核算模型构建 / / 114
5.3.5 能资源回收及碳补偿碳排放核算 / / 116
5.4 污水厂碳排放计量价值体系构建 / / 118
第 6 章 污水厂碳排放构成分析 / / 122
6.1 污水厂直接碳排放分布 / / 122
6.1.1 预处理过程直接碳排放 / / 124
6.1.2 生化过程直接碳排放 / / 128
6.1.3 脱氮过程直接碳排放 / / 131
6.2 污水厂间接碳排放分布 / / 138
6.2.1 能耗间接碳排放分布 / / 138
6.2.2 药耗间接碳排放分布 / / 140
6.3 污泥处理和处置过程对碳排放的影响分析 / / 142
第 7 章 污水厂降碳潜力分析 / / 153
7.1 污水厂直接碳排放降碳潜力分析 / / 154
7.2 污水厂间接碳排放降碳潜力分析 / / 157
7.3 污泥处理过程降碳潜力分析 / / 160
第 8 章 基于低碳目标的污水处理厂工艺策略分析 / / 166
8.1 低碳污水厂最佳工艺路线选择 / / 166
8.2 低碳污水厂运行策略和管理模式 / / 172
8.2.1 污水厂低碳运行策略 / / 172
8.2.2 国内外工程实例 / / 172
8.3 基于实时碳信息反馈的低碳运行体系构建 / / 175
第 9 章 污水厂碳汇新技术 / / 177
9.1 污水厂新能源利用与蓄能技术 / / 177
9.2 污泥碳封存技术 / / 180
9.3 污水厂负补偿调剂模式 / / 183
9.4 污水厂+数据中心的新模式 / / 187
9.5 污水厂碳汇收益潜力分析 / / 199
第 10 章 碳汇的污水处理新业态 / / 204
10.1 智慧化碳汇水厂的经济价值分析 / / 204
10.2 典型智慧化低碳水厂运行案例分析 / / 208
10.2.1 国内污水厂碳中和举措 / / 208
10.2.2 国外污水厂碳中和举措 / / 212
参考文献 / / 216