【摘要】：通常來說,污水處理“以能耗能”、“污染轉嫁”,它在改善水環(huán)境的同時亦可能污染大氣和侵占土地。盡管污水中大部分有機物(COD)是生源性的,它被穩(wěn)定至CO_2可以不計入污水處理碳排放,但它客觀上存在直接或間接耗能過程,這未免使其也具有碳排放大戶的嫌疑。因此,對污水處理進行碳核算,并因此獲得積極有效的減排方式意義重大。這就需要從污水處理涉及的整個環(huán)境影響范圍進行評價,運用全生命周期(LCA)定量評估其對總環(huán)境的影響范圍和數(shù)值,以揭示污水處理的環(huán)境影響內涵、提出影響改善措施并進行LCA定量評價。本研究主要內容為:1)污水COD成分中存在一定量化石碳成分,需要在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)碳排放模型中予以補充和修正;2)對現(xiàn)有LCA環(huán)境影響評價方法涉及相關因子進行本土化;3)在LCA評價方法中引入多目標優(yōu)化法(MOP),以提供多因素優(yōu)化策略;4)利用該LCA-MOP模型進行碳足跡以及綜合環(huán)境影響評估計算,包括對傳統(tǒng)污水處理廠“一級A”與“準四類水”出水達標排放、具有能源/資源回收污水處理廠、以及地下污水處理廠。在對傳統(tǒng)LCA模型補充、修正和升級的基礎上,以兩個實際污水處理工藝進行應用評價。LCA-MOP評價表明,傳統(tǒng)污水處理工藝確實存在“污染轉嫁”問題,它雖然有助于改善水環(huán)境,但綜合環(huán)境效益卻是負值。從“一級A”提高至“準四類水”出水標準,案例污水處理廠對環(huán)境產生的環(huán)境綜合影響增大;兩個工藝綜合影響指標值分別從9.85E-03和1.08E-02分別升高至1.25E-02和1.40E-02,漲幅達26.9%和32.0%。污染轉移是傳統(tǒng)污水處理廠普遍面臨的環(huán)境問題。應對這一問題,污水處理應考慮資源/能源回收,以最大限度彌補對總環(huán)境的負面影響。污水處理資源/能源回收不僅包括傳統(tǒng)的水回用,也要涵蓋磷回收、有機能源與余溫熱能等利用。建議資源/能源回收工藝LCA-MOP評價顯示,僅僅靠水回用、磷回收以及有機能源利用仍難以使環(huán)境影響出現(xiàn)“凈—零(Net-zero)”效應。只有將余溫熱能回收并利用包括在內,方有可能實現(xiàn)“凈—零”環(huán)境影響。利用所建立的LCA-MOP模型對采用MBR工藝的地上和地下式污水處理廠評價顯示,地下式MBR每功能單位產生的環(huán)境綜合影響更高,升幅為1.3%。結果表明,地下污水處理廠雖對人類自身有利,但對總環(huán)境不利。在未來污水處理廠建設中,不能僅考慮人類自身利益,更要兼顧對總的生態(tài)環(huán)境影響。
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X703;X820.3
【圖文】：

圖 2-1 生命周期評價框架Fig. 2-1 Frame of life cycle assessment在 LCA 的研究發(fā)展過程中，許多的評價模型方法和軟件工具得到開發(fā)和利用，大提高了評價的方便性和準確度[30]。在評價模型方法方面，目前較為接受的 LCIA 評方法有：丹麥的 EDIP 方法、萊頓大學環(huán)境研究中心 CML2001 方法、生態(tài)指標Eco-indicator 99 和瑞典 EPS 方法等。而在評價軟件工具方面，目前國外市場上認可度的通用 LCA 評價軟件基本是歐洲出版，最為人熟知的是 Gabi（德國）、simaPro（荷蘭TEAM（法國）等[29]。其中 Gabi 和 simaPro 軟件是目前 LCA 評價的主流軟件，但 sima由于具有容量小、易于操作的特點，在實際 LCA 應用中更受歡迎[29]。此外，還有專用于能源評價的 LCA 軟件 GREET，開放性獲取的軟件 openLCA，這些軟件的發(fā)展利均大大簡化了 LCA 的實際應用流程。隨著國外 LCA 研究的迅速發(fā)展，我國也開始了關軟件開發(fā)研究，目前國內最為成熟的 LCA 軟件是四川大學王洪濤與億科環(huán)境公司同開發(fā)的軟件 e-Balance，其內置的一些大宗物質數(shù)據(jù)比之國外軟件更加貼近國情[30最后在使用的數(shù)據(jù)庫方面，國外軟件中常用背景數(shù)據(jù)庫為歐盟 ELCD（European L

第 3 章 污水處理廠碳足跡模型分析第 3 章 污水處理廠碳足跡模型分析水處理過程中直接產生的 CO2排放長期以來被認為是生源性的，即enic Carbon，BC），不需列入碳排放清單，國際“政府間氣候變化專C）”亦這樣界定[20]。但是，人類開采煤炭、石油等礦藏碳源后大量使品（如，洗滌劑、化妝品、藥物等），致使這部分化石碳（Fossil Carb進入污水，導致污水總有機碳（TOC）包含了這部分化石碳[19]。這樣，中因化石碳分解直接產生的 CO2排放便隨之忽略。

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本文編號：2724705