基于城镇污水处理厂运行情况的城镇生活污水污染核算方法——以滇池流域城镇生活污水污染核算为实例

丁宏翔，罗延龄

(昆明市环境监测中心，昆明 650228)

1 引言

生活污水不仅来源于人们日常的起居饮食产生的家庭污水，也来自于人群在社会生活中产生的污水，诸如学校、医院、宾馆、商场、影剧院、饮食店、体育馆、办公场所等人类活动场所也是排放生活污水的源头。在环境统计、总量减排核算和污染源普查动态更新调查中，城镇生活污水污染物产生量按照城镇常住人口与人均产污强度计算，城镇居民人均产污强度包括污染源普查核算的城镇居民生活排污系数和服务业污水污染物排放人均核算系数，其数值由污染源普查数据计算得出，并作适当调整［1］。

伴随城市化进程，城镇居民产排污情况也相应逐年改变，应对核算参数与方法进行适当调整。城镇污水处理厂主要处理城市污水，包含城市地区范围内的生活污水、工业废水和外来污水，如果能对城市污水组成进行梳理，就能辨析出城镇生活污水的污染负荷，较真实的反映现实情况。本文通过调查城镇污水处理厂运行情况，结合城市供排水平衡，提出城镇生活污水污染物产排情况核算的方法，并以此方法核算了2010年滇池流域城镇居民生活主要污染物产生与排放总量。

2 思路与方法

2.1 思路

为简化调查方法，《生活污染源动态更新调查技术规定》［2］，生活污水污染物产生量按照城镇常住人口与人均产污强度相乘计算，生活污水污染物排放量则是生活污水污染物产生量扣减经集中污水处理厂处理生活污水去除污染物的量。可以看出，在进行核算时，确定准确的人均产污强度最为关键，因为城镇常住人口和污水处理厂去除量均为调查所得数据。城镇居民人均产污强度由污染源普查得到的城镇居民生活污染物产生量除以普查人口数得出，由于城市的发展和居民生活方式的变化，在新的统计年度，人均产污强度也应该做出适当的调整。然而，生活源产排污系数的确定需要选取城市具有代表性的城镇居民生活区、住宿业、餐饮业、洗浴业、美容美发业、洗染业、洗车业、医院等为研究对象，并对研究对象的废水排放量、污染物浓度进行现场实测，同时利用统计学方法，最终才能确定生活源废水排放系数以及污染物的产排污系数［3］。整个研究工作过程时长且量大，因此探索一个可行而又较简便的核算方法就显得很有必要。

常规环境统计不进行生活污染源的重点调查，而是以城市为调查单位进行核算，把城市视为一个统一的污染单元，把城镇污水处理厂当作一个统一的处理单元，来进行产排污核算。城镇污水处理厂处理的污水包括城市地区范围内的生活污水、工业废水和外来污水 (主要包含雨季城市地表径流和渗入污水管网的地下水)，每年的调查统计中，城镇污水处理厂作为重点调查污染源，均有详细的处理水量、进出水质等数据，如果能对城市污水组成进行梳理，把工业废水和外来污水的水量和污染物量进行剔出，就能辨析与计算出城镇生活污水的产生量、去除量、排放量，较真实地反映实际情况。

2.2 方法

根据核算思路拟定计算公式(1)、(2)、(3)、(4)。

式中，E产为城镇居民生活污水中污染物产生量;Cc为城镇居民生活污水中污染物浓度;Q为城镇居民生活污水排放总量，数据来源于城市供排水平衡分析。Cc由式 (2)计算得出。

式中，CW生为城镇污水处理厂处理的居民生活污水中污染物量;QW生为城镇污水处理厂处理的居民生活污水量;CW总为城镇污水处理厂处理污水中污染物总量;CW工为城镇污水处理厂处理的工业废水中污染物量;CW外为城镇污水处理厂处理的外来污水中污染物量;QW总为城镇污水处理厂处理污水总量;QW工为城镇污水处理厂处理的工业废水量;QW外为城镇污水处理厂处理的外来污水量。CW总、CW工、QW总、QW工均可从环境统计或污普动态更新调查软件中获取数据，QW外数据来源于城市供排水平衡分析，CW外为外来污水污染物平均浓度与QW外的乘积。

式中，RW生为城镇污水处理厂去除的城镇居民生活污水中污染物量;RW总为城镇污水处理厂去除的污水污染物总量;RW工为城镇污水处理厂去除的工业废水污染物量;RW外为城镇污水处理厂去除的外来污水污染物量。RW总、RW工均可从环境统计或污普动态更新调查软件中获取数据，RW外为外来污水水量乘以外来污水浓度与污水处理厂出水浓度差的乘积。

式中，E排为城镇居民生活污水中污染物排放量。

3 滇池流域城镇生活污水污染核算实例

滇池流域是国家重点治理的流域之一，其地理范围位于昆明市五华区、盘龙区、官渡区、西山区、呈贡县、晋宁县4区2县之内，根据2010年污染源普查动态更新调查《生活污染源动态更新调查技术规定》，生活源的基本调查单位为地(市、州、盟)，其所属的区、县城以及镇区数据包含在所在地 (市、州、盟)数据中，因此从调查软件中不能直接得出滇池流域的生活源排放数据，本文根据上文中提出的基于城镇污水处理厂运行情况和城市供排水平衡分析的城镇生活污水污染核算方法对2010年流域生活污水污染产生与排放情况进行核算。

3.1 城镇污水处理厂污染物处理情况

3.1.1 城镇污水处理厂处理污水污染物总量

滇池流域2010年纳入核算的有9座集中式污水处理厂，2010年进入到城镇污水处理厂的污染物总量数据见表1。

表1 2010年滇池流域污水处理厂处理污水主要污染物情况Tab.1 Major pollutants treatment efficiency by WWTP in Dianchi Lake basin in 2010

3.1.2 城镇污水处理厂处理工业废水污染物的量

2010年进入到城镇污水处理厂的工业废水污 染物总量数据见表2。

表2 2010年滇池流域污水处理厂处理工业废水主要污染物情况Tab.2 Industrial wastewater pollutants treatment efficiency by WWTP in Dianchi Lake basin in 2010

3.1.3 城镇污水处理厂处理外来污水污染物的量

污染源普查动态更新调查的污水处理厂基本情况表 (J501表)、污水处理厂调查信息汇总表(H401表)中，污水处理厂污水实际处理量含有生活污水处理量、工业废水处理量两个分项，因为无法核算外来污水量，污水处理厂在实际上填报时均把污水实际处理量减去工业废水处理量即得到生活污水处理量。虽然从2008年起昆明市开展了大量的排水管网和雨污分流工程建设，但至2010年底尚未完善，仍然有部分外来污水进入污水处理厂。缺失外来污水的相关核算，必然引起最终核算结果的失真。

因2010年西南大旱，昆明旱季降水极少，得以把旱季处理污水视作纯污水，把雨季多出旱季的日均处理水量视为外来污水量通过地表径流最终进入污水处理厂的量值。据测算，2010年进入到城镇污水处理厂的外来污水污染物总量数据见表3。

表3 2010年滇池流域污水处理厂处理外来污水污染物情况Tab.3 Outside wastewater pollutants treatment efficiency by WWTP in Dianchi Lake basin in 2010

3.2 滇池流域城镇生活污水污染物产生量与排放量

3.2.1 滇池流域生活污水污染物浓度测算

根据核算结果，从滇池流域污水处理厂处理污水总量中，扣减工业废水、外来污水污染物量，计算出污水处理厂处理的生活污水污染物量，再根据公式 (2)计算出生活污水浓度，计算结果见表4。

表4 2010年滇池流域污水处理厂处理生活污水污染物情况Tab.4 Domestic pollutants treatment efficiency by WWTP in Dianchi Lake basin in 2010

3.2.2 滇池流域生活污水污染物产生量、去除量、排放量

根据《昆明主城供排水平衡分析报告》［5］，2010年滇池流域城镇生活污水产生量为32599.63万t。根据公式 (1)计算，2010年滇池流域城镇生活污水污染物产生量为:化学需氧量119067.63t、氨氮 9712.69t、总磷 2265.82t、总氮12166.57t。根据公式 (3)计算，2010年滇池流域污水处理厂去除生活污水污染物量为:化学需氧量 69120.81t、氨氮 5494.43t、总磷 1342.62t、总氮5295.40t。根据公式 (4)计算，2010年滇池流域生活污水污染物排放量为:化学需氧量49946.83t、氨 氮 4218.26t、总 磷 923.20t、总 氮6871.17t。

4 分析与讨论

4.1 人均测算产污强度与普查结果值的差异

根据上文的核算结果，按照2010年滇池流域人口总数319.93万人，测算滇池流域城镇生活污水人均产污强度，结果见表5。

表5 测算人均产污强度与普查结果的对比Tab.5 Comparison between calculated per capita emission intensity and the census results (g/d)

与第一次全国污染源普查结果进行对比，化学需氧量、氨氮、总氮的计算值与调查结果的相对误差小于±20%，考虑到普查数据也是统计计算的结果，核算方法得出的计算值应是可接受的结果。总磷计算值与调查结果的相对误差为60.66% ，可能是因为计算总磷的数据存在偏差所致，需要进一步的校核参与计算的基础数据。

4.2 差异分析

本文提出一种基于城镇污水处理厂运行情况的城镇生活污水污染的核算方法，进行了实例演算，通过测算人均产污强度，与第一次全国污染源普查结果进行对比，发现数据间存在一定偏差。经分析，存在差异的原因可能为:在第一次全国污染源普查中，城镇居民生活污染源分为城镇居民生活源、住宿餐饮业、居民服务和其他服务业、医院四部分进行调查，居民生活源按照人均排污系数测算，其余3类源按照产排污系数进行测算，产排污系数取值为全国统一，或者是按地区分类采用，这就与滇池流域实际情况存在一定差异;本文的核算方法，存在污水处理厂处理外来污水污染物没有调查数据，需要计算的难点，并且生活污染物产生量的计算也取决于污水处理厂进水污染物量值的核定结果，如果污水处理厂进水污染物的调查结果偏离真实情况，必然造成核算结果的失真，这些都表现在总磷计算值与调查结果相对误差较大的现象上;由于城市发展、第三产业增长和居民生活方式的变化，人均综合产污强度会出现变化，这也导致本文测算的2010年数据与2007年普查数据之间会有所差异。

4.3 小结

作为一种简化的核算方法，本文提出的方法在基础数据准确的情况下应可以用于对环境统计、污染源普查动态更新调查数据的调整，也可以用于对调查数据真实性的检验与校核，还可以用于污染物产排核算研究与总量减排核定计算之中。

在第一次全国污染源普查中，城市居民生活污染经过细分为城镇居民生活源、住宿餐饮业、居民服务和其他服务业、医院4大部分的全面普查，得到了可信真实的城镇居民人均产污强度，为核算城镇生活污水污染物产生与排放情况奠定了基础，但伴随城市化进程，城镇居民排污情况也相应有所变化，进行大规模重点污染源调查对城镇居民人均产污强度进行动态调整，耗时费力，经过“十一五”主要污染物总量减排工作的强力推进，城市集中式污水处理厂陆续建成，纳污管网有序建设，雨污分流逐步实施，以及总量减排核算工作对污水处理厂数据质量的严格要求，这些逐渐完备的基础条件为根据城镇污水处理厂运行情况核算城镇生活污水污染产排情况提供了有效保障，根据本文提出方法的核算结果将会更接近统计值。

［1］环境保护部华南环境科学研究所.2010年污染源普查动态更新调查生活源产排污系数及使用说明［Z］.北京:环境保护部，2010.

［2］环境保护部.2010年污染源普查动态更新调查生活污染源动态更新调查技术规定［Z］.北京:环境保护部，2010.

［3］胡 爽.重庆市生活污染源产排污系数研究［D］.重庆:重庆大学，2008.

［4］黎 巍，何 佳，徐晓梅，等.滇池流域城市降雨径流污染负荷定量化研究［J］.环境监测管理与技术，2011，23(5):37-42.

［5］昆明市规划设计研究院.昆明主城供排水平衡分析报告［R］.昆明:昆明滇池投资有限公司，2010.