水资源回收设施正通过环境、社会和治理目标加强社区管理，这些目标涵盖气候保护、流域健康改善和碳足迹削减。作为温室气体排放的重要来源，污水处理厂在实现ESG目标时需平衡营养物去除与减排，其中低溶解氧操作展现出潜力。

污水处理过程会产生直接和间接排放，包括二氧化碳、甲烷和强效温室气体一氧化二氮。一氧化二氮的全球变暖潜力是二氧化碳的273倍，主要来自生物脱氮过程。研究表明，通过优化操作如低溶解氧工艺，可同步提升营养物去除效率并减少能源消耗，从而降低碳足迹。

为保护受纳水体，污水处理厂需去除磷和氮，防止水体富营养化。美国切萨皮克湾地区自1983年起推行营养物减排，到2025年初总氮减少了27%。其他州如加利福尼亚州也实施总氮限制，提高脱氮效率有助于减少一氧化二氮排放。据2019年IPCC指南，将氮排入水体可能导致比在设施处理多约20%的一氧化二氮产生，因此ESG目标应权衡处理与排放的平衡。

低溶解氧操作通过降低曝气能耗，显著影响可持续性。传统曝气占能源需求的45%至60%，而低溶解氧可减少约29%间接排放。德克萨斯州一项模型研究显示，低溶解氧操作的碳足迹更小，一氧化二氮排放可控。威斯康星州案例表明，通过缓慢过渡和稳定控制，一氧化二氮排放可恢复到高水平相似水平。

低溶解氧操作还能促进同步硝化反硝化，实现总氮去除并减少碳补充，同时改善生物除磷。碳管理也关键，加利福尼亚州实验表明，碳类型和碳氮比影响一氧化二氮排放，确保足够碳源可缓解排放。

低溶解氧工艺以较少能源实现改进的总氮去除，减少间接排放，帮助污水处理厂达成ESG目标。操作调整如逐渐过渡、稳定设定点和碳管理，可有效控制一氧化二氮排放。

美国低溶解氧工艺助力污水处理厂实现ESG目标