绿色转型白皮书 开启废水资源的 潜力空间 将废水视为保护人类与生态系统的宝贵资源 白皮书主要内容 迈向能源中立型水循环 从废水中回收资源 最具成本效益的废水基建设计 处理工业废水必须从源头抓起 分享灵感 联手丹麦 2 开启废水资源的潜力空间 将废水视为保护人类 与生态系统的宝贵资源 版本 3.2 印刷于 2023 年 4 月 首页图片 封面图片为 Egå 废水处理厂 图片来源 ：Kontraframe/ 绿色国度 主编 绿色国度 Tanya Gottlieb Jacobsen，info@stateofgreen.com 技术编辑 COWI 咨询公司 Ole Godsk Dalgaard，oda@cowi.dk 奥胡斯水务 Per Overgaard Pedersen，pop@aarhusvand.dk VCS Denmark Per Henrik Nielsen，phn@vandcenter.dk 奥尔堡大学 奥胡斯水务 Aquarden Aquaporin AVK Billund Vand BIOFOS Biokube COWI 咨询公司 丹麦技术研究所 Grundfos 格兰富 Krüger NISSEN energy Inc. ULTRAAQUA Unisense VCS Denmark 撰稿人 Per Halkjær Nielsen，phn@bio.aau.dk Per Overgaard Pedersen，pop@aarhusvand.dk Maria Nymann Christensen，mcn@aquarden.com Søren Robenhagen，sro@aquaporin.com Michael Ramlau Hansen，mrh@avk.dk Thomas Kruse Madsen，tkm@billundvand.dk Bjørk Hasager Sørensen，bhs@biofos.dk Peter Taarnhoj，mail@biokube.dk Ole Godsk Dalgaard，oda@cowi.dk Michelle Lison Rebsdorf，mlr@teknologisk.dk Morten Riis，m.riis@grundfos.com Theis Gadegaard，tng@kruger.dk Thorvald Pedersen，tp@nissenenergy.com Ulf Nielsen，uni@ultraaqua.com Mikkel Holmen Andersen，mha@unisense.com Per Henrik Nielsen，phn@vandcenter.dk 下载本白皮书 访问 www.stateofgreen.com/publications 下载本白皮书及其他相关刊物 更多信息 如需获取本白皮书副本或其他相关出版物， 请通过 info@stateofgreen.com 与绿色国度取得联系 版权所有 绿色国度与丹麦水资源论坛 2022 内容摘要 内容摘要 在全球范围内，仅不到一半的废水得到收集，并且仅不到五分之一的废水得到了处理。这一 现状导致世界上许多内陆水域与海域环境的严重恶化。越来越紧缺的水资源与不断增长的人 口，更加凸显了处理废水与了解废水价值的重要性。联合国可持续发展目标 6 指出，到 2030 年，未经处理就排放的废水比例必须减半。为实现这一目标，在设计新废水处理厂和升级现 有废水处理厂时，必须重视能源效率和能源回收。 产出能源的废水处理厂 水务部门的用电量约占全球总用电量的 4%，而仅废水处理所消耗的电量就占水务部门总用 电量的四分之一。在丹麦，水务部门用电量占全国总用电量的份额已经下降到了 1.9%。丹麦 的大多数废水处理厂都在降低能耗上投入了资金，并越来越重视能源生产。下一个阶段，丹 麦部分水务公司将在废水排放前回收其中的热能，这一举措同时还能降低对承受水域的气温 影响。 将废水视为宝贵资源 将废水视为资源是一种相对新颖的观点。不过，将废水中的有机成分作为能源生产的宝贵资 源已被广泛接受。废水中的磷可用于肥料生产，比施用污泥更具优势。最终，这些废水根据 标准得到净化，用来冲厕、洗衣或农业灌溉等。 集中化与分散化解决方案 确保一个地区废水基建设计的成本效益最大化，是极具挑战的。在人口较密集的地区，最理 想的方案是建造集中处理厂 ；在没有中央排水系统的农村地区，可以采用分散化解决方案。 处理工业废水 城市废水处理厂通常是为处理生活废水而设计的，不一定配备能够处理工业废水的设备。通 常情况下，工业废水中的有害物质含量高，可能引起生物降解与粪泥处理方面的问题。因此， 在源头对工业废水进行预处理益处颇多。确切地说，针对性地处理相对少量但工业污染物含 量高的废水，能够降低投资与运营的成本。 为自身所处城市的废水项目寻找灵感 本白皮书着重介绍了丹麦废水处理领域各利益攸关方所获得的经验与教训，旨在作为一个参 考工具，启发人们将废水视作宝贵资源并从中获益。 我们希望本白皮书对您有所帮助。 3 4 “当我们处理废水时，既保卫了人类健康，又保护了水生环 境，还增加了生物多样性。与此同时，我们掌握的技术可以 帮助减少废水处理所造成的温室气体排放和能源消耗。” 莱娅 · 韦尔梅林，丹麦前环境部部长 我们必须高效处理废水，保护健康和天然的环境。值得庆幸的是，只要采用正确的方法和技术，就可 以将废水转化为宝贵的资源。比如，处理废水所得到的污泥可以转化为一种有用的能源来源。 丹麦政府制定了宏伟的气候目标，即在 2030 年前，本国的温室气体减排 70%。废水处理部门及其 他所有部门必须为实现这一目标共同努力。 丹麦水务部门的目标是实现能源和气候中立，甚至成为能源净生产国。这是一个宏伟的目标，需要丹 麦当局、水务公司、企业和组织进行合作，打造为水用户和整个社会带来更多价值的创新型解决方案。 丹麦模式是一个具有示范性的实例，展示了在应对全球重大水资源和气候挑战时，丹麦所能提供的解 决方案，以及如何贯彻落实联合国的一系列可持续发展目标。 本白皮书介绍了一系列废水处理的最佳实践示例，包括集中式和分散式废水处理。虽然其中许多解决 方案是以丹麦的国情和条件为背景设计的，但这些解决方案可塑性强，也适用于全球其他国家和地区。 目录 目录 1. 出水排放规范作为创新驱动力................................................................................................................ 6 采用最高标准处理废水 保护人类与生态环境 2. 废水作为清洁能源来源..........................................................................................................................10 建设能源生产型废水处理厂 迈向能源中立型水循环 3. 从废水中回收资源...................................................................................................................................14 将废水处理厂作为资源回收设施 4. 集中化废水处理.......................................................................................................................................16 通过集中化确保更具效果和成本效益的废水处理 5. 分散化废水处理解决方案......................................................................................................................18 维护地区水资源的同时保护环境 6. 工业废水处理............................................................................................................................................20 从源头处理工业废水通常更具效益 7. 水资源的真正价值...................................................................................................................................23 从丹麦视角看如何塑造水资源未来 5 6 1. 出水排放规范作为创新驱动力 1. 出水排放规范作为创新驱动力 采用最高标准处理废水 保护人类与生态环境 几十年来，许多国家 / 地区并未对废水排放进行严格管控，导致内陆与沿海水域都出现了严重的环境恶化。 要扭转这一趋势，必须对处理效率与废水质量执行更严格的监管标准。 进行废水收集但未达标 据估计，全球范围内仅有 20% 的生活废水与 工业废水得到了充分收集与处理。联合国的可 持续发展目标 6 提出，到 2030 年，未经处理 就排放的废水比例必须减半。在欧洲，大约有 97% 的废水进行了收集和二级处理，但只有 69% 的废水进行了三级处理。 监管促进发展 长期以来，环境都是丹麦的重点关注领域，在 100 多 年 前 就 建 造 了 废 水 处 理 设 施。 如 今， 97% 的废水都经过了处理。首批采取重大措 施的国家 / 地区就包括丹麦，这些措施可以最 大程度降低城市废水排放对水生环境的不利影 响。具体方式是通过新技术的应用，不仅要清 除城市污染，而且还要达标经过处理的城市废 水。这样一来，不但可以提升丹麦城市的宜居 性，同时也增加了周边区域的吸引力。就地理 条件而言，丹麦缺乏接收城市污染排放物的大 规模水体，因此，环境因素长期以来都是重中 之重。自 20 世纪 80 年代开始，丹麦实施了严 厉监管。在 20 世纪 90 年代，丹麦又进一步 加强了针对排放至敏感水域的实施标准。丹麦 的许多立法几乎都被欧盟全文采用。如今