来源:低碳网

污水处理,不止于治污
随着“双碳”目标推进,污水处理行业正从传统污染治理向绿色低碳转型,如何在保障水质达标的同时降低碳排放、提升能源利用效率、挖掘资源化潜力,成为行业发展的重要课题。
作为全球环境服务的领军企业,威立雅始终致力于为城市及工业领域提供涵盖水务、废弃物和能源管理的全方位高效环境解决方案,与各利益相关方携手,助力中国的绿色低碳转型。此次低碳网采访了威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监,罗敏博士(Dr. Min LUO)。罗敏博士是高级工程师,IWA中国膜技术专业委员会中国分会成员,从事膜法给水和废水处理与回用领域的研究与工程应用近30年,参与编写行业标准1项,发表科技论文30余篇、书籍(合著)4部,获美国专利1项、中国发明专利12项、中国实用新型专利10余项。
基于多年技术研究与工程实践经验,罗敏博士围绕行业低碳发展面临的挑战、工艺优化与数字化应用、存量设施改造及资源化利用等话题展开分享,探讨污水处理行业如何从“治污”进一步走向“减碳”。

— 威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监 罗敏博士
01
PART
从水质达标到低碳运营,污水处理行业正在面临新要求
REGULATION & MONITORING
低碳网· 提问
随着“双碳”目标推进,污水处理行业正在从传统污染治理向绿色低碳转型。您认为当前行业低碳发展面临哪些主要挑战?
罗敏博士· 威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监 :
在我看来,污水处理行业向低碳运营转型过程中最大的障碍并非缺乏解决方案,而是监管上的缺失。几十年来,相关法规一直要求污水处理厂监测并报告出水水质,但并不涉及气体排放。温室气体排放和N₂O,并不在污水处理厂的强制监测范围内,因此它在很大程度上处于未被发现和未被管理的状态。
N₂O值得特别关注,因为它是大多数现代污水处理厂运行的生物脱氮过程的直接副产物。细菌将氨氮转化为氮气的过程中产生了N₂O。从体积上看,它作为温室气体排放总量中占比较小——仅占污水处理厂温室气体排放总量的6%左右——但其全球变暖潜能值(GWP)却是二氧化碳的273倍。由于对其监测从未被强制要求,大多数污水处理厂至今没有对其实时检测。我认为这是错误的二元对立,水安全与脱碳绝非此消彼长的“零和博弈”,它们所谓的冲突,本质上仅仅是因为脱碳目标长期处于“不可见”状态。
即使污水处理厂的运营者具备减碳意愿,当前往往也缺乏有效的配套激励机制。现有的预算和人员配置并未考虑到碳排放,因此为实现碳减排通常需要新的资本投入和新的技术技能双重提升,而不仅仅是意愿的改变。
让我倍感信心的是,各国政策正开始切实改变这一现状。中国的“双碳”目标、韩国的“碳中和框架”,以及丹麦等先行者(2025 年起强制要求监测 N₂O)的探索,都开始要求填补此前缺失的监测环节。我预计,这种责任机制的转变,比任何单一技术更能推动行业最终走向真正的环境安全。
02
PART
不大规模更换设备,N₂O排放也能减少78%?
PROCESS OPTIMIZATION
低碳网· 提问
威立雅如何通过工艺优化、智能脱氮等方式帮助客户降低污水处理过程中的碳排放?
罗敏博士· 威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监:
无法衡量,就无法减排。实现减排的首要前提是全时段监测。考虑到污水处理过程中的排放具有显著的动态波动性,零散的点状抽样往往无法反映真实规律,从而导致管控失效。
一旦排放情况“可见”,解决方案往往在于优化工艺,而非更换设备。在丹麦一家12万人口当量(PE)的污水处理厂,通过我们的Hubgrade数字化平台实时调整硝化与反硝化时间,在无需重大资本投入的情况下,N₂O 排放量削减了78%。另外,聚焦“侧流”精准干预,实现以小博大的高效减排:我们的侧流脱氮技术(Anita™ Mox)仅需处理污水厂总流量的 1%–2%,即可去除 10%–20% 的氮负荷,且为后续的气体捕获与资源化扫清了障碍。
技术选型的战略意义,常被行业所低估。我们的ZeeLung™ MABR高效原位提标扩容技术利用其独特的异向扩散生物膜载体强化活性污泥法,可显著节能降耗,实现较低的N₂O排放。同时耦合ZeeDense™连续流致密化技术,可实现活性污泥工艺生化和二沉池的超级强化。在常规的脱氮工艺设计中,N₂O 的排放因子差异可达约 10 倍,这意味着同样的投资,基于不同的初始工艺,其减碳效果可能大相径庭。
真正的经验在于:这是一个系统性的长效机制,而非“头痛医头”的应急修补。监测、认知、策略、行动——这四个关键步骤构成了一套通用的管理闭环,与威立雅的“GreenUp”战略承诺(脱碳降碳、资源再生、消除污染)深度契合,确保低碳转型不仅是单一项目的成功,更是可持续的规模化实践。

— 威立雅Anita Mox载体

— 威立雅ZeeLung MABR和ZeeDense
03
PART
从能源消耗者到能源生产者,污水处理厂还有多少潜力?
ENERGY & CIRCULARITY
低碳网· 提问
威立雅目前有哪些技术创新实践,可以帮助城市和企业实现污水处理过程的节能降碳?
罗敏博士· 威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监 :
威立雅在脱碳方面整合了四大相辅相成的举措:削减基本能源需求、促进能源供应的低碳转型、减少化学品排放,以及控制来自工艺的直接排放。在技术和经济条件具备时,水资源再利用、沼气利用和营养物回收能够带来额外的循环价值。
源头减量在实践中常常被忽视,因为人们很容易认为降低污水厂的能耗需要设施改造——仅凭数字化监测,我们就能先期发掘出显著的节能潜力。我们的Hubgrade数字化平台正是基于这一理念:它将工艺控制、能源管理与排放监测整合于单一系统,彻底告别了过去多工具分散管理的繁琐与低效。
污水处理资源化,这一点在整个行业中仍然被低估。以法国Cagnes-sur-Mer污水处理厂(16万人口当量)为例,威立雅通过将消化池产生的沼气转化为电力,成功实现了“能源正平衡”——即其自产能源已超过运营所需,可满足5,500名居民的电力需求,并为当地市政府可带来每月65000欧元左右的收入,真正实现了从能源消耗者向能源生产者的角色转变。
在亚洲,威立雅也秉持着同样的理念:将能效提升与脱碳及水安全紧密结合,而非将其割裂开来。

— 法国Cagnes-sur-Mer污水处理厂
04
PART
处理不到1%的水量,如何贡献全厂10%的氨氮去除量?
RETROFIT IN PRACTICE
低碳网· 提问
能否分享威立雅在污水处理脱碳领域具有代表性的实践案例?
罗敏博士· 威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监 :
合规达标与低碳转型并非互斥,只要设计时预留空间,两者完全可以协同增效。在国内长三角地区,威立雅落地了国内首套侧流脱氮系统 Anita Mox,该项目在调试阶段即达成更为严苛的氮磷排放标准。Anita Mox系统处理侧流 2,100 m³/d——不到全厂进水总量的 1%——却贡献了全厂10% 的氨氮去除量,每年可帮助该水厂减少650吨氨氮的排放。
存量改造带来的成效,往往优于新建项目。以我们在中国衡阳的项目为例,通过对既有污水厂活性污泥工艺进行MABR技术升级,我们在无需额外占地、扩增产能的前提下,成功将能耗降低了15%——这充分验证了“轻资产、高能效”的改造路径,正是当下存量基础设施升级的最优选择。
展望2035年,全球绝大多数污水处理基础设施将已然投运。上述两个项目都无需新建厂区。因此,在未来十年中,真正的设计挑战已从单纯追求卓越性能,演变为如何实现更具兼容性的改造——这才是当下基础设施升级的生命线。

— 威立雅在中国衡阳的项目
05
PART
监测成为标配之后,污水处理行业还需要什么?
WHAT COMES NEXT
低碳网· 提问
未来3-5年,您认为污水处理行业绿色低碳发展将呈现哪些趋势?
罗敏博士· 威立雅中国区水务技术专家工艺工程总监 :
我预计,监测基础设施将与处理设施同等重要,成为行业标配。随着强制监测标准从丹麦等先行者的实践中不断向全球推广,未来那些缺乏N₂O与碳足迹监测能力的污水厂,将逐渐落伍。
制约低碳转型的真正瓶颈是激励机制的缺位。只要碳排放表现尚未像出水水质考核那样,直接与运营者的奖惩机制挂钩,那么即便拥有再领先的技术,其普及速度也难免会持续滞后于行业的实际需求。
沼气、营养物质回收与再生水等资源化利用可以抵消成本、创造价值,并降低对淡水和外部能源的依赖。同时,它们还通过推动资源多元化,进一步强化水安全与运营韧性。
能够将水安全与脱碳视作统一课题(而非对立取舍)的污水厂,必将成为行业衡量自身表现的新标杆。威立雅的 GreenUp 战略计划完美诠释了这一理念,它将脱碳降碳、资源再生、消除污染视为一个整体战略,而非彼此割裂的目标。这也是我们向全体水务运营方——无论是不是威立雅的客户——所真诚分享的理念。
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LAST
写在最后
CLOSING THOUGHTS
从污水处理的低碳转型,到能源、环保领域的技术创新与产业实践。未来,低碳网将继续走进优秀企业,与行业专家、企业代表展开深度对话,挖掘绿色低碳发展的创新实践,传递行业前沿观点,为产业交流与合作搭建桥梁。敬请关注低碳网企业专访栏目,下一期将继续探寻双碳与能源领域的创新力量。
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