《污水处理厂低碳运行评价技术规范》

团   体   标   准

T/CAEPI 49－2022

污水处理厂低碳运行评价技术规范

Technical specification for low-carbon operation evaluation of sewage treatment

plant

（发布稿）

2022—06—06 发布                                               2022—07—01 实施

中 国 环 境 保 护 产 业 协 会  发 布

目    次

前言        II

1  范围         1

2 规范性引用文件         1

3  术语和定义         1

4 碳排放强度核算         2

5 低碳运行评价         7

附录 A（资料性）污水处理厂碳排放强度核算主要系数参考值          16

附录 B（资料性）化学药剂种类及其 CO2排放因子          17

附录 C（资料性）碳排放强度核算参数数据源          18

前    言

污水处理厂低碳运行评价技术规范

2 规范性引用文件

3 术语和定义

4 碳排放强度核算

4.1.1.1 N2O 直接排放量

污水处理过程 N2O 直接排放主要发生在污水生物处理单元中，直接排放量按公式（1）计算。

mN2O, i =  × CN2O/N2 … … . … . … … . … … … … … …  

式中：

mN2O, i —— 第 i 天 N2O 直接排放量，kgN2O；

Qrb, i —— 污水生物处理单元第i 天进水水量，m3；

TNrb. i —— 污水生物处理单元第 i 天平均进水 TN 浓度，mg/L；

TNeb, i —— 污水生物处理单元第 i 天平均出水 TN 浓度，mg/L；

EFN2O —— N2O 排放因子，取值为 0.016 kgN2O-N/kgTN；

CN2O/N2 —— N2O/N2 分子量之比，取值为 44/28。

注：如预处理或一级处理后没有溢流或跨越，污水处理厂进水水量即为污水生物处理单元的进水水量；如无污水

生物处理单元的进出水 TN 浓度，可用污水处理厂进出水 TN 浓度近似代替。

4.1.1.2 N2O 直接碳排放强度

污水处理过程 N2O 直接碳排放强度按公式（2）计算。

EN2 O  =  … … … … … … … … … … … … … … … …  

式中：

EN2O —— N2O 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

t —— 评价周期内日历天数，d；

fN2O —— N2O 温室效应指数，取值为 265 kgCO2/kgN2O；

mN2O, i —— 第 i 天 N2O 直接排放量，kgN2O；

Qrb, i —— 污水生物处理单元第i 天进水水量，m3。

4.1.2 CH4 直接碳排放强度

4.1.2.1  CH4 直接排放量

污水处理过程 CH4 直接排放主要发生在初沉池以及生物处理等单元存在的厌氧过程中，直接排放

量按公式（3）计算。

mCH4,i  =  × B0  × MCF − RCH4, i × 0.717… … . …

式中

mCH4, i —— 第 i 天 CH4 直接排放量，kgCH4；

Qra, i —— 污水处理厂第 i 天进水水量，m3；

CODra, i —— 污水处理厂第 i 天平均进水 CODCr 浓度，mg/L；

CODea, i —— 污水处理厂第 i 天平均出水 CODCr 浓度，mg/L；

SGi                        —— 污水处理厂第 i 天产生的干污泥量，kgDS；

Pv, i —— 污水处理厂第i 天干污泥的有机分，%；

pS —— 污泥中的有机物与 CODCr 的转化系数，取值为 1.42 kgCODCr/kgDS；

B0 —— 厌氧过程降解单位 CODCr 时 CH4 的产率系数，取值为 0.25 kgCH4/kgCODCr；

MCF            —— 污水处理过程 CH4 修正因子。当初沉池正常刮泥排泥、厌氧和缺氧区充分混合搅

拌、曝气池好氧区曝气均匀时，各构筑物内无污泥淤积，MCF 取值 0.003；当存在初沉池刮泥排泥不

正常、厌氧或缺氧区搅拌不充分、曝气池好氧区曝气不均匀等状况时，构筑物内存在污泥淤积，MCF

取值 0.03；

RCH4, i —— 污水处理厂第 i 天 CH4 回收体积，m³;

0.717 —— 标准状况（1个标准大气压和温度 0 ℃)下 CH4 的密度，kgCH4/m³。

注：干污泥量 DS 计量误差较大，应加强计量管理，通过物料衡算等方法核算核实 SGi 数据，否则mCH4,i计算结果

偏差很大，甚至会出现负值。

4.1.2.2  CH4 直接碳排放强度

CH4 直接碳排放强度按公式（4）计算。

ECH4 =  … … … .... … … … … . … … … … … … … …  

式中：

ECH4      —— CH4 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

fCH4 —— CH4 温室效应指数，取值为 28 kgCO2/kgCH4；

mCH4, i —— 第 i 天 CH4 直接排放量，kgCH4；

Qra, i —— 污水处理厂第 i 天进水水量，m3。

4.1.3 CO2 直接排放强度

4.1.3.1  化石燃料燃烧 CO2 直接排放量

污水处理厂可能用到的化石燃料包括煤炭、汽油、柴油、煤油、液化石油气、天然气和焦炉煤气 等，主要用于生产环节中锅炉、发电内燃机、运输车辆等设备运转所需的燃烧活动。

化石燃料燃烧 CO2 直接排放量按公式（5）计算。

mCO2,i = ∑lj =1 (fc × Mf,j ) … … … .. … … … … . ……………………（5）

式中：

mCO2, i —— 第 i 天化石燃料燃烧产生的 CO2 直接排放量，kgCO2；

fc —— 标准煤 CO2 排放因子，取值为 2.7725 kgCO2/kg 标准煤；

Mf,j —— 第j 种化石燃料使用量，按标准煤计算，kg 标准煤；

j       —— 化石燃料种类代号；

l —— 化石燃料种类数量。 4.1.3.2  CO2 直接排放强度

CO2 直接排放强度按公式（6）计算。

ECO2 =  . … … … .. … . … … … … . … … … … … … … …  

式中：

ECO2 —— CO2 直接排放强度，kgCO2/m3；

mCO2, i —— 第 i 天化石燃料燃烧产生的 CO2 直接排放量，kgCO2；

Qra, i —— 污水处理厂第 i 天进水水量，m3。

4.1.4 直接碳排放强度

直接碳排放强度按公式（7）计算。

Ed  = EN2O  + ECH4  + Eco2 … … … … … … … . ……………………（7）

式中：

Ed                          —— 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

EN2O —— N2O 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

ECH4 —— CH4 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

ECO2 —— CO2 直接排放强度，kgCO2/m3。

4.2  间接碳排放强度

4.2.1 能耗碳排放强度

4.2.1.1  电耗碳排放强度

电耗为污水处理厂生产运行过程中的外购电量，不包括办公区和生活区的用电量。

电耗碳排放强度按公式（8）计算。

 … .. … … … … … . … … … … … … … … … …

式中：

Ee                           —— 电耗碳排放强度，kgCO2/m3；

fe —— 电耗碳排放因子，kgCO2/（kW·h），取值详见表 A.2；

wi —— 第 i 天用于生产运行的外购电量，kW·h；

Qra, i —— 污水处理厂第 i 天进水水量，m3。

4.2.1.2  热耗碳排放强度

热耗为污水处理厂生产运行过程中的外购热力，不包括办公区和生活区的热耗。 热耗碳排放强度按公式（9）计算。

 … … … … … … … … … . … … … … … … … …

式中：

Eh                          —— 热耗碳排放强度，kgCO2/m3；

fc —— 标准煤 CO2 排放因子，取值为 2.7725 kgCO2/kg 标准煤；

Mh, i —— 第i 天用于污水处理运行的外购热量，按标准煤计算，kg 标准煤；

Qra, i —— 污水处理厂第 i 天进水水量，m3。

4.2.2 物耗碳排放强度

4.2.2.1  物耗碳排放量

物耗为污水处理厂生产运行过程中消耗的混凝剂、絮凝剂、碳源、消毒剂以及清洗剂等化学药剂。

物耗碳排放量按公式（10）计算。

Mc, i  = ∑mg=1 (fc,g  × Mcg, i ) … … .. … … … … … .. …………………（10）

式中：

Mc, i —— 第 i 天物耗 CO2 排放当量，kgCO2；

fc,g —— 第 g 种化学药剂的 CO2 排放因子，单位为 kgCO2/kg ，主要化学药剂的 CO2 排放因

子详见表 B.1；

Mcg, i —— 第 i 天使用第 g 种化学药剂的质量，kg；

g —— 化学药剂种类代号；

m —— 化学药剂种类数量。

4.2.2.2  物耗碳排放强度

物耗碳排放强度按公式（11）计算。

 … … … … … … … … … … . … … … … … … … …

式中：

Ec                     —— 物耗碳排放强度，kgCO2/m3；

Mc, i —— 污水处理厂第 i 天物耗 CO2 排放当量，kgCO2；

Qra, i —— 污水处理厂第 i 天进水水量，m3。 4.2.3 间接碳排放强度

间接碳排放强度按公式（12）计算。

Ei = Ee  + Eℎ + Ec … … … . … … … .                                              （12）

式中：

Ei —— 间接碳排放强度，kgCO2/m3；

Ee —— 电耗碳排放强度，kgCO2/m3；

Eh                      —— 热耗碳排放强度，kgCO2/m3；

Ec                      —— 物耗碳排放强度，kgCO2/m3。

4.3 碳排放强度

碳排放强度按公式（13）计算。

Ef  = Ed  + Ei … … … . … … … ... … … .                                     （13）

式中：

Ef                    —— 碳排放强度，kgCO2/m3；

Ed                   —— 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

Ei —— 间接碳排放强度，kgCO2/m3。

5.2 低碳运行评价指标体系

5.3.1.1  总氮去除率修正系数

总氮去除率 (ηTN ）修正系数用于修正 N2O 排放因子，用 k1 表示，不同ηTN 对应的 k1 详见表 2。

总氮去除率按公式（14）计算。

ηTN  =  × 100% … . … … … … … .. … … … … …

式中：

ηTN                         —— 总氮去除率，%；

t   —— 评价周期内日历天数，d；

TNrb. i —— 污水生物处理单元第 i 天平均进水 TN 浓度，mg/L；

TNeb, i —— 污水生物处理单元第 i 天平均出水 TN 浓度，mg/L。

注：如无污水生物处理单元进出水 TN 浓度，可用污水处理厂进出水 TN 浓度近似代替。

表 2 总氮去除率修正系数

5.3.1.2 处理规模修正系数

处理规模修正系数用于修正电耗碳排放强度，用 k2 表示。处理规模按评价周期内污水处理厂平均

进水水量计，以 5×104 m3/d 为基准（k2=1.00），不同处理规模对应的 k2 详见表 3。

表 3 处理规模修正系数

5.3.1.3  耗氧污染物削减量修正系数

耗氧污染物削减量修正系数用于修正间接碳排放强度，用 k3 表示，以 250 mg/L 为基准（k3=1.00）， 不同耗氧污染物削减量对应的 k3 详见表 4。

耗氧污染物以BOD5 和TKN 计（如无实测每日进出水BOD5 ，可根据本厂进水和出水B/C 将CODCr 换算成 BOD5；如无实测进水 TKN，则以 TN 近似代替）。

耗氧污染物削减量按公式（15）计算。

∆x = ∑ti=1[Qrb,i×(BOD rb,i+3.5×TKri1)−QQ eeb,bi,i×(BODeb,i+3.5×NH3−Neb,i)] … . … … .. ……………（15）

式中：

∆x —— 耗氧污染物削减量，mg/L；

t —— 评价周期内日历天数，d；

BODrb,i —— 污水生物处理单元第 i 天平均进水 BOD5 浓度，mg/L；

BODeb,i —— 污水生物处理单元第 i 天平均出水 BOD5 浓度，mg/L；

TKNrb, i —— 污水生物处理单元第 i 天平均进水 TKN 浓度，mg/L；

NH3-Neb,i —— 污水生物处理单元第 i 天平均出水 NH3-N 浓度，mg/L；

Qrb, i   —— 污水生物处理单元第i 天进水水量，m3；

Qeb, i —— 污水生物处理单元第i 天出水水量，m3。

注：如预处理或一级处理后没有溢流或跨越，污水处理厂进水水量即为污水生物处理单元的进水水量；如无污水 生物处理单元的进出水 BOD5 浓度，可用污水处理厂进出水 BOD5 浓度近似代替；如无污水生物处理单元进水 TKN 浓  度，可用污水处理厂进水 TN 浓度近似代替。

表 4 耗氧污染物削减量修正系数

5.3.1.4  出水排放标准修正系数

出水排放标准修正系数用于修正间接碳排放强度，用 k4 表示。出水排放标准按 CODCr 浓度限值界

定，以 GB 18918—2002 表 1 中一级 A 限值为基准（k4=1.00），不同排放标准对应的 k4 详见表 5。

表 5 出水排放标准修正系数

5.3.1.5  臭气控制程度修正系数

臭气控制程度修正系数用于修正电耗碳排放强度，用 k5 表示，以无除臭为基准（k5=1.00），不同

除臭方式对应的 k5 详见表 6。

无除臭指未对污水处理厂各工艺单元产生的臭气进行收集处理，部分除臭指对部分工艺单元的臭

气进行收集处理，全部除臭指对全部工艺单元的臭气进行收集处理，包括加盖和地下式两种方式。

表 6 臭气控制程度修正系数

5.3.2 直接碳排放修正强度计算

直接碳排放修正强度按公式（16）计算。

Edc  = EN2O  × k1 + ECH4 + ECO2 . … … … . … . … … … … … … …（16）

式中：

Edc                      —— 直接碳排放修正强度，kgCO2/m3；

EN2O —— N2O 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

k1 —— 总氮去除率修正系数，无量纲；

ECH4 —— CH4 直接碳排放强度，kgCO2/m3；

ECO2 —— CO2 直接排放强度，kgCO2/m3。

5.3.3 间接碳排放修正强度计算

间接碳排放修正强度按公式（17）计算。

Eic  = [Ee  × (k2 · k5) + Eh  + Ec] · k3  · k4 . … … … .                              （17）

式中：

Eic                   —— 间接碳排放修正强度，kgCO2/m3；

Ee —— 电耗碳排放强度，kgCO2/m3；

Eh                    —— 热耗碳排放强度，kgCO2/m3；

Ec                     —— 物耗碳排放强度，kgCO2/m3；

k2 —— 处理规模修正系数，无量纲；

k3 —— 耗氧污染物削减量修正系数，无量纲；

k4 —— 出水排放标准修正系数，无量纲；

k5 —— 臭气控制程度修正系数，无量纲。

5.3.4 评价碳排放强度计算

评价碳排放强度按公式（18）计算。

Ep  = Edc  + Eic. … … ………… … … . … . … .. ………………（18）

式中：

Ep                     —— 评价碳排放强度，kgCO2/m3；

Edc                  —— 直接碳排放修正强度，kgCO2/m3；

Eic                    —— 间接碳排放修正强度，kgCO2/m3。

5.4 低碳行为鼓励

对设施设备低碳改造、优化运行、低碳建设、监测与核算等低碳行为进行鼓励，引导低碳运行。

T/CAEPI 49－2022 低碳行为详见表 7。

表 7 低碳行为

5.5 低碳运行评价规则

5.5.1 一般规定

低碳运行评价分数由评价碳排放强度分数和低碳行为鼓励分数两部分组成。其中，评价碳排放强

度分数以 F1 表示，低碳行为鼓励分数以 F2 表示。

5.5.2 评价碳排放强度分数

根据评价碳排放强度的计算结果，对不同区间的评价碳排放强度进行赋分，详见表 8。

表 8 评价碳排放强度分数

5.5.3 低碳行为鼓励分数

低碳行为鼓励总分数为 100 分，不同低碳行为的鼓励分数用sq 表示，详见表 9。 表 9 低碳行为鼓励分数

低碳行为鼓励分数按公式（19）计算。

F2  = ∑=1 sq … . … … … .. … … … … … . … … … … … … … …  

式中：

F2    —— 低碳行为鼓励分数；

sq —— 第 q 种低碳行为鼓励分数； n             —— 低碳行为数量。

5.5.4 低碳运行评价总分数

污水处理厂低碳运行评价总分数（F）为评价碳排放强度分数（F1 ）和低碳行为鼓励分数（F2 ）的 加权之和，按公式（20）计算。分数权重详见表 10。

F = λ1 · F1 + λ2  · F2 . … … … … … … … ...                                     （20）

式中：

F            —— 低碳运行评价总分数；

F1 —— 评价碳排放强度分数； F2 —— 低碳行为鼓励分数；

λ1 —— 评价碳排放强度权重； λ2 —— 低碳行为鼓励权重。

表 10 指标评分权重

5.5.5 评价等级

根据污水处理厂低碳运行评价总分数，评价等级分为一级、二级和三级，详见表 11。

表 11 低碳运行评价等级划分

5.6 评价流程

5.6.1 一般规定

污水处理厂低碳运行评价包括资料收集、资料核查、数据核算和等级评定四个步骤，具体评价流 程如图 1 所示。

图 1 低碳运行评价流程

5.6.2  资料收集

被评价的污水处理厂应按表 C.1、C.2 、C.3 和 C.4 提供评价周期内的运行数据，优先使用实际监测  /检测数据，如无，则取估算值。按表 9 提供可证明采取低碳行为的图片、视频、评估改造报告等资料。 提供的数据、资料应真实、可靠，有据可查。

5.6.3  资料核查

评价方应对污水处理厂提供的数据从真实性、准确性和完整性方面进行核查，所有数据应符合物 料平衡与能流核算的要求，物料平衡偏差不超过 15%，能流核算偏差不超过 5% 。若核查后数据符合要 求，则表示收集数据基本可信，可进行碳排放强度计算；若不符合，则表示数据存疑，需返回核查数 据监测、记录过程，重新收集数据，或中止评价。低碳行为评价过程中，应对提供的低碳行为证明材 料进行核查，必要时应进行现场复核。

5.6.4 数据核算

依据本标准第 4 章计算污水处理厂直接碳排放强度、间接碳排放强度和碳排放强度等，依据本标 准第 5 章计算直接碳排放修正强度、间接碳排放修正强度和评价碳排放强度，并计算评价碳排放强度 分数、低碳行为鼓励分数和低碳运行评价总分数。

5.6.5 等级评定

根据计算所得低碳运行评价总分数，按表 11 对污水处理厂低碳运行水平进行等级评定。

附录 A

附录 B

附录 C