唐 建 国

（上海市水务局，上海 200050）

1 污水处理厂基本情况

根据德国水资源、污水、垃圾协会（DWA）的统计，2011年德国拥有城镇污水处理厂9933座，总处理规模为1.51亿人（按照当量人口数计，德国采用当量人口来衡量污水处理厂的处理规模，其包括居民人口数和将工业废水折算的当量人口数），城镇污水处理厂服务接纳率已超过97%。

DWA对其中的5668座城镇污水处理厂2011年的运行数据进行了统计和分析。（本文也将以这5668座城镇污水厂为分析对象），其合计规模约为1.4亿人（当量人口数），约占全国污水处理厂总规模的92.4%。在这5668座城镇污水处理厂中，超过10万当量人口规模（相当于2万m³/d）的污水处理厂为226座，虽然数量仅占分析统计污水处理厂数量的3.98％，但是合计总处理规模达7460万当量人口，占总服务人口的53.36％。各类处理规模污水处理厂数量和服务的当量人口情况详见表1。

2011年德国各州（地区）和上海城镇污水处理厂情况见表2。

2011年上海市现有城镇污水处理厂53座，设计总规模694.05万m³/d，按照200 L/（人·d）折算，当量人口规模为3470万人。2011年全市城镇污水产生量为624.44万m³，城镇污水处理厂处理水量606.8万m³，污水处理率84.7%。上海在计算城镇污水处理率时，并没有直接采用污水处理厂处理水量，而是扣除了地下水渗入量后计算得出。

从相关文献可以了解到，德国污水处理厂的运行水量中包括地下水在内的外来水量。

德国各地污水处理厂电耗非常接近，按照当量人口计，平均34kW·h/人·a,折算成平均处理单位水量电耗为0.432kW·h/m³。上海各污水处理厂折算成当量人口耗电量为13.6kW•h/人•a,折算成平均处理单位水量电耗为0.186kW·h/ m³。两者存在较大差异的主要原因为：一是德国要求当量人口规模大于5000人（相当于规模为1000m³/d）的污水处理厂均需要除磷除氮；二是上海市污水处理厂进水水质浓度低于德国；三是德国厂电耗包括了带有相关污泥稳定化处理设施的耗电量，而上海仅统计到浓缩和脱水。

2 污水处理厂进水水质情况

德国各地污水处理厂进水水质年平均值差别很大，有的甚至相差1倍。其中，以德国东北部地区的进水浓度最高，次之是北部地区。造成进水水质差别大的主要原因为：一是东北部和北部地区单位当量人口的污水量低于其他地区，有的甚至仅为南部州的50%；二是排水体制的不同，德国北部以分流制排水体制为主，而南部则以合流制排水体制为主；三是农村粪便污水的接入量不同（德国许多农村地区污水是通过吸粪车定时送入污水厂的）。上海市也是合流制和分流制并存的城市，相比较，上海市污水处理厂污染物进水浓度明显低于德国平均值。相关进水水质情况详见表3。

与2008年相比，2011年德国各地和上海城镇污水处理厂进水水质浓度普遍有所提高，其中上海城镇污水处理厂进水浓度提高更加明显，这与上海市雨污混接改造和截污纳管工作的推进有直接关系。

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德国对污水处理厂出水水质的标准要求是根据当量人口规模的不同而不同，其现行污水处理厂污染物排放标准见表4。当量人口规模大于5000人的污水处理厂出水水质标准值与我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级B标准值接近。

德国各地区污水处理厂2011年平均出水水质均大大优于其排放标准（见表5），其年均出水水质除TP外，均优于我国现行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。近年来，上海市为完成污染物削减任务，注重优化运行，狠抓行业监管，同时借力于城镇污水处理厂污染物超量削减资金补贴政策，各污水处理厂出水污染物浓度不断降低，污水处理厂出水主要污染物浓度年均值已优于国家一级B标准。上海市在仅80%污水处理厂执行国家二级排放标准的情况下，能够做到这一点实属不易。与德国相比，上海城镇污水处理厂出水中TN和NH₄⁺—N浓度较高，特别是NH₄⁺—N。说明上海城镇污水处理厂硝化能力不足，反硝化能力欠缺。这也是进一步提高出水水质的重要关注点。

为评价污水处理厂出水状况，德国按照污水处理厂耗氧物质负荷和营养物负荷的排放情况，将出水状态划分为五级，分级标准详见表6。

2011年，德国绝大多数污水处理厂污染物排放水平处于“很低”和“低”的等级水平上。按照全德国年均水质评价，耗氧物质排放均为1级（很低）；营养物质为2级（低）。按照德国此评价分级标准，上海市耗氧物质排放均为2级（低）；营养物质除总磷为2级（低）外，总氮和铵氮为3级（一般），总体较德国低一个级别。

4 几点思考

结合对德国城镇污水处理厂运行情况的介绍和与上海市的对比，提出如下思考和建议。

4.1 合理确定我国城镇污水处理厂规模核定参数

我国城镇污水处理厂规模均采用水量规模来核定，即“万m³/d”，其的确能够反映一个污水处理厂的处理水量大小和一个地区的处理水量的能力，但污水处理厂的设计是按照污染物的负荷量来设计的，即处理水量和污染物浓度的乘积。因污水处理厂进水污染物浓度的不同，即便是在水量相同的情况下，污水处理厂各个构筑物的大小也是不同的，也就是说，水量规模这一考量参数，无法反映一个污水处理厂处理污染物的实际能力。德国污水处理厂是按照当量人口来反应污水处理厂规模的，而且规定了当量人口的污染物负荷，如当量人口COD负荷为120gCOD/(人·d)。尽管德国各地污水处理厂进水污染物浓度差异很大，但是按照实际进水的污染物浓度、处理水量和实际当量人口核算，各地污水处理厂进水实际污染物负荷均与规定的标准及其接近，这充分说明德国按照当量人口确定污水处理厂规模和按照当量人口污染物负荷设计污水处理厂的合理性；该规模指标也真正实现了污水处理厂规模的可比性。考虑到我国南北差异较大，是否可以用城镇污水处理厂进水COD负荷量作为污水处理厂规模的核定参数，以真实反映一座污水处理厂的实际处理能力和解决污水处理厂之间的可比性问题。

4.2 合理确定我国城镇污水处理情况的考核指标

目前我国考量一个城镇或者一个地区污水处理状况的指标是城镇污水处理率，其是城镇污水处理厂年处理污水总量与该城镇或该地区年污水产生总量的比值。指标非常直接，也能够非常形象地反映和考量一个地区的污水治理水平。但是，笔者结合多年管理工作实际认为：该指标因受测算数据来源、统计和测算过程、排水管网实际质量状况（因接口不严、管道破裂、变形、雨污混接等问题，引起的地下水、雨水、河水等外来水对污水量的影响等）、污水处理系统管理水平等多方面因素影响，非常难于准确计算出来，该考量指标甚至可以人为操作。比如城镇污水产生量就受所考量城镇范围的划定、用水量包括的内容、用水量数据的准确性、是否有自备水源、生活污水和工业废水量的折算比例等多方面因素的影响。没有扎实和可靠的基础工作，得到的数据就难于保证准确。污水处理厂运行水量虽可以通过污水处理厂流量计计量而得，但是受污水管网的雨污混接、地下水等外来水渗入（渗出）、河水倒灌等诸多方面的影响，其已不能够反映真实的污水处理量。国内有的城市污水处理率超过100%，就是源于基础数据不准确。“辉煌”的数字只能够掩盖真实的差距。选择一个更加符合我国实际的污水治理水平的指标，非常必要。笔者建议：采用城镇污水处理设施建成率和污水处理厂负荷率两个指标替代污水处理率。

城镇污水处理设施建成率（%）=一个城镇实际污水处理厂总规模×100 /（同城镇供水设施总规模×A/B），其中A是指污水产生量与用水量的比值，可采用0.8~0.85；B是供水量日变化系数，一般为1.2~1.3。污水处理厂负荷率（%）=一个城镇污水处理厂年总运行水量之和×C×100/城镇污水处理设施总规模，其中C是考虑地下水位高的城市，地下水和其它水渗入（混入）污水管道的水量，我国《室外排水工程设计规范》（GB50014-2006，2011年版）规定为10%；实际上远不止，可以通过实测得到。

这两指标数据来源比较容易，人为因素影响小，所以能够比较真实反映一个城镇污水处理设施建设情况，也能够反映其污水管网建设情况。

4.3 准确表征污水中的铵氮

氮在水中的存在形式主要是铵氮（NH₄⁺—N）、硝酸盐氮（NO₃^-—N）、亚硝酸盐氮（NO₂^-—N）、有机态氮。城镇污水中，游离氨，或者氨氮（NH₃—N）是不存在的。游离氨只有在高pH（pH＞11）时，NH₄⁺—N可以转换为NH₃—N，这也是处理高铵氮废水的一种方法。若污水或者地表水中氮以游离氨的形式存在，其将释放放到大气中，这岂不是因不再需要除氮。但是，国内一些文献，甚至是一些标准和政府文件，在表述城镇污水中的铵氮时，往往用词为氨氮，或者用NH₃—N表示。把一种实际存在的物质用特定情况下才存在的物质形式表示出来，不规范，也不科学，应予纠正。

参考文献略。

本文刊登于《给水排水》杂志2014年第1期，转发请注明出处。