综述：工业废水处理中的温室气体排放：技术、挑战与策略

这篇综述系统探讨了工业废水处理过程中温室气体（GHG）排放的现状与减排策略，重点分析了甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）和二氧化碳（CO2）的生成机制，并提出以厌氧膜生物反应器（AnMBR）、部分亚硝化-厌氧氨氧化（PN/A）等低碳技术为核心的减排路径。文章结合越南案例（如CH4排放达476.1 MtCO2e），强调需整合生命周期评估（LCA）、人工智能监测及碳金融机制，实现2050年净零目标，同时推动SDG 6、13等可持续发展目标的协同达成。

　　

当前工业废水处理现状

工业废水处理是全球环境治理的关键领域，每年产生约3590亿立方米废水，但仅约1881亿立方米得到处理。发展中国家如越南的集中式污水处理厂（WWTPs）面临严峻挑战，其CH₄和N₂O排放分别高达476.1 MtCO₂e和13,103.9 MtCO₂e，凸显传统技术的局限性。

温室气体减排技术与策略

减排技术可分为三类：

1. 1.

   碳与能源回收技术：如厌氧膜生物反应器（AnMBR）和上流式厌氧污泥床（UASB），能将有机负荷转化为沼气，同时减少CH₄逃逸。

2. 2.

   高效脱氮工艺：部分亚硝化-厌氧氨氧化（PN/A）技术可降低N₂O排放，其转化率仅0.0017 g N₂O-N/g TN进水。

3. 3.

   智能支持系统：光伏驱动的生物气回收和AI实时监测可优化能耗与排放。

越南2050年脱碳路线图

越南通过《2050年国家气候变化战略》设定分阶段目标：

• •

  近期（2025）：推广AnMBR和PN/A试点，建立排放因子数据库（如CH₄排放系数0.0011 g/g BOD₅）。

• •

  中期（2035）：整合碳定价机制，实现43.5%减排（基于NDC目标）。

• •

  长期（2050）：全面部署数字化LCA工具，达成净零排放。

未来挑战与建议

需突破厌氧发酵效率瓶颈，开发低成本膜材料，并加强政策协同。例如，微藻脱氮系统可同时捕获CO₂，但规模化应用仍需验证。

结论

工业废水处理的脱碳需多维度创新：技术层面优先AnMBR与PN/A；政策层面衔接NDC与SDG框架；经济层面引入碳金融。这种系统性变革不仅能缓解气候危机，还可提升公共卫生韧性，为新兴经济体提供可复制的低碳发展范式。