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数字化协同耦合模式是指将数字技术与污水处理工艺深度融合，通过物联网、大数据、人工智能等技术实现污水处理全过程的智能管控和优化运行。

未来污水处理厂将不仅是“污染物去除工厂”，更是“资源回收工厂”——同时生产再生水、能源（沼气和热能）和肥料（污泥堆肥），实现能源自给甚至能源正收益。

污水处理行业是全球十大温室气体排放行业之一，其碳排放量占全球碳排放总量的2%<u>3%，且仍呈逐年增长的趋势。污水处理也是氧化亚氮、甲烷等非二氧化碳温室气体的重要来源之一，约占全社会非二氧化碳温室气体排放的4%</u>6%。

污水处理厂在建设、运营及退役过程中均会产生碳排放，其中运营阶段排放最为显著。目前多数污水厂采用生化处理工艺，在好氧曝气与厌氧单元产生大量CH₄和CO₂。

污水处理实现碳减排的途径包括：挖掘内部潜力，减少间接碳排放量；采取智慧水务运管模式；新型技术生产性应用；发挥污水处理厂优势。

当前污水处理行业在碳排放核算方面存在系统边界不清、数据获取困难、本地化排放因子缺失等问题。不同区域采用的核算口径不一，导致排放数据不具可比性，制约了减排绩效评估和碳交易机制建设。

整合污水行业科研、产业链、处理工艺等优势力量，系统研究污水处理厂各环节流程中碳排放，平衡污水处理过程中有机物去除率、温室气体排量和碱化增汇潜力，有助于打造碳中和示范行业。

污水处理过程中会产生温室气体排放，包括：好氧处理中CO₂的间接排放（来自能耗）、厌氧处理中CH₄的排放、生物脱氮过程中N₂O的排放。污水处理行业是全球十大温室气体排放行业之一。

污水处理适应气候变化的措施包括：提高防洪排涝能力（应对极端降雨）、保障低温条件下的处理效果（应对极端低温）、增强系统的韧性和可靠性。

“碳达峰”是指污水处理行业的碳排放量达到峰值后不再增长；“碳中和”是指通过节能降碳、能源替代、碳汇等措施，使污水处理行业的净碳排放为零。