中 国 给 水 排 水 第 3 6 卷 第 18期 2020年 9 月 Vol.36 No. 18 Sep.2020 CHINA WATER & WASTEWATER DOI ： 10.19853/ j .zgjsps.1000-4602.2020.18.006 全生命周期评价在污水处理中的研究与应用 李 爽 、 王向阳2， 郝晓地2， 江 瀚 1 ( 1 . 北 京 首 创 股 份 有 限 公 司 ，北 京 100044 ; 2 . 北 京 建 筑 大 学 城 市 雨 水 系 统 与 水 环 境 教 育 部 重 点 实 验 室 中 - 荷 污 水 处 理 技 术 研 发 中 心 ，北 京 100044) 摘 要 污 水 处 理 在 改 善 水 环 境 的 同 时 也 会 因 污 染 物 排 放 及 能 源 、资 源 投 入 而 产 生 其 他 负 面 ： 环 境 影 响 。 全 生 命 周 期 评 价 （L C A ) 作 为 一 种 可 以 全 面 评 估 污 水 处 理 总 环 境 影 响 及 其 影 响 减 量 方 法 的 工 具 在 国 内 外 已 得 到 相 当 应 用 。 然 而 ，不 尽 完 善 与 不 尽 合 理 的 目 标 范 围 界 定 、 评价参数选择会导 致 评 价 结 果 客 观 性 有 失 公 允 ，阻 碍 L C A 在 污 水 处 理 领 域 的 发 展 空 间 。 此 外 ， LC A 中 缺 失 资 源 、能源 回 收 模 块 会 使 得 传 统 污 水 处 理 技 术 背 负 它 对 总 环 境 影 响 是 一 种 “污 染 源 ”之 名 。 因 此 ，需 要 审 视 LCA 评价理论与方法的发展历程， 剖析国内外污水处理LC A 评价的应用现状， 指 出 我 国 现 有 LCA 评价污水处理的局限， 概括污水处理L C A 评价未来发展方向， 期 望 藉 此 推 动 L C A 评价在我国的广 泛 应 用 ，实 现 污 水 处 理 “净 - 零 ”环 境 效 益 的 远 大 目 标 。 关 键 词 ： 中 图 分 类 污水处理； 全生命周期评价； 环境影响评价 号 ： TU992 文 献 标 识 码 ： A 文 章 编 号 ： 1000 -4602(2020)18 -0032 -0 6 Research and Application of Life Cycle Assessment in Wastewater Treatment LI Shuang1, WANG Xiang-yang2 , HAO Xiao-di2 , JIANG Han' (1. Beijing Capital Co. Ltd., Beijing 100044, China；2. Sino-Dutch R Sc D Centre for Future Wastewater Treatment Technologies, Key Laboratory of Urban Stormwater System and Water Environment < Ministry of Education > , Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044 , China) Abstract ： Wastewater treatment can definitely improve the water environment and also cause other negative environmental impacts due to pollutant discharge and energy/resource input. As a tool comprehensively assessing the total environmental impact and also potentially alleviating the impact, life cycle assessment ( LCA) has been widely used in wastewater treatment at home and abroad. However, imperfect and unreasonable target scoping and selection of evaluation parameters could result in unfair evaluation results and hinder LCA development space in sewage treatment field. Moreover, the lack of resource/energy recovery module in LCA would always make traditional sewage treatment technology undertake the negative name of its total environmental impact as a ‘‘ pollution source . Therefore, it is necessary to review the LCA progress of assessment theories and methods, to analyze the application status of LCA at home and abroad, to point out the LCA questions applied in China, and to summary the future development direction of LCA in wastewater treatment. Based on the review, it is expected to promote the wide application of LCA in China to realize the goal of “ net - zero” environmental impact of wastewater treatment. Key words ： wastewater treatment ； life cycle assessment ( LCA ) ； environmental impact assessment • 32 • www.cnwwl985. com 李 爽 ， 等： 全生命周期评价在污水处理中的研究与应用 第 3 6 卷 第 18期 通过污水处理可削减污水中的污染物,从而改 命周期能耗分析、 经济分析及影响评价， 涉及建设、 善水体环境。但污水处理同时也会带来新的环境污 染和资源/能源消耗。传统经济成本评价污水处理 运行和拆除阶段的直接能耗输人和由物料投人引起 的间接能耗， 涵 盖 9 种环境影响指标（如 大 气 酸 化 、 的方式并不能反映污水处理的污染转嫁问题， 这就 需要对污水处理进行全生命周期评价（LCA)。 LCA 海洋生物毒性、 温室效应和人体健康影响等）[2]。 在 L C A 研究发展过程中， 许多评价模型方法和 不仅可以某种方式定量评价污水处理的环境综合影 软件工具得到开发利用， 大大提高了评价的方便性 响， 亦可为寻求低影响处理手段和高附加值资源回 收提供依据。 目前， 国际上有关污水处理 LCA评价 和准确度[3]。在 评 价 模型方法方面，目前比较为人 接 受 的 L C A 评价方法有:丹麦的 EDIP 方 法 、 荷兰莱 已经获得广泛应用和长足发展， 但 LCA 在我国应用 顿 大 学 CML2001方 法 、 生 态 指 标 法 Eco - indicator 还存在一定局限或不足。总体来看， 有关资源、 能源 回收介人 LCA评价不够全面， 所涉及的大多为传统 9 9 和 瑞 典 EPS 方法等。而在评价软件工具方面，目 前 国 外 市 场 上 认 可 度 较 高 的 通 用 L C A 评价软件基 意义上的资源和能源， 以至于目前有限的资源、 能源 本 都 来 源 于 欧 洲 ，如 Gabi (德 国 ）、 simaPro (荷 兰 ）、 回收方式并不能完全有效地弥补污水处理对环境产 TEAM (法 国 ）等 [2]。其 中 ， Gabi 和 simaPro软件是目 生的不利影响。 前 L C A 评价的主流软件， 而 simaPro 由于 容 量 小 、 易 1 于操作等特点， 在 L C A 实际应用中则颇受欢迎。此 污水处理全生命周期评价理论发展 全生命周期评价（LCA)是对某种产品、 工艺过 外， 还有专门用于能源评价的LC A 软 件 G REET、 开 程或过程服务的全方位评价， 即从原材料采集、 加工 放 性 获 取 软 件 openLCA， 大大简化了 L C A 实际应用 到生产、 运输、 销售、 使 用 、回 收 、 循环利用和最终处 流程。随着 国 际 上 对 L C A 研究 的 迅 速 发 展 ， 我国也 置等整个生命周期内涉及的所有环境负荷进行综合 评价。对 于 LCA 的准确定义和概述， 国际标准化组 开 始 了 相 关 软 件 开 发 研 究 ，目 前 国 内 最 为 成 熟 的 L C A 应 用 软 件 为 e-Balance， 其内置的 大 宗 物 质数据 织 （ISO)和国际环境毒理学与化学学会（SETAC)均 分别给出过较为权威的概括[n。在 ISO 14040标准 比国外软件更加贴近国情[3]。在 数 据 库 使 用 方 面 ， 国 外 软 件 中 常 用 的 背 景 数 据 库 为 欧 盟 ELCD 中给出的定义是： LCA 是 从 生 命 周 期 角 度 ， 对某种 ( European Life Cycle Database ) 数 据 库 和 瑞 士 产品、 工艺体系或政府决策等因能量、 材料 的 输 入 、 Ecoirwent数据库； 国内软件根据国情亦开发出相应 输出所带来的环境影响进行整理、 数据特征化分析 和评价的一种系统方法。LCA 研 究 最 早 出 现 于 20 数据库 CLCD( Chinese Life Cycle Database)， 为我国 世 纪 6 0 年代， 美国可口可乐公司曾对不同饮料容器 现 今 开 发 的 LCA 软 件 基 本 上 都 是 基 于 不