高城镇化率下城镇污水处理厂出水水质标准的思考

王绍征

（郑州市市政工程勘测设计研究院，郑州 450000）

1 全国排水现状及发展分析

根据近年来统计数据，污废水排放总量持续增加（见表1），工业废水排放量由于产业升级及政府在工业污染防治方面的努力，呈下降趋势。生活污水排放量增加显著，从2000年的2.21×1010t增至2015年的5.35×1010t。主要原因：一是人口规模不断增加，二是随着城镇化，人口向城镇聚集，城镇居民的生活习惯、卫生设施配套等决定了城镇生活用水量远大于农村生活用水量。统计显示，城镇人均生活用水量225L/d，农村居民人均生活用水量89L/d，城镇用水量是农村用水量标准的近3倍。

表1 排水总量统计表 ×108t

随着城镇化率进一步提高，局部人口密度增加，排水总量和排水密度同步增加，排水点更加集中，对城镇下游水体特别是局域水体水质的影响更加显著，排放指标控制更加重要。

2 目前城镇污水处理厂排水水质指标控制

根据现行DB 11890—2012《城镇污水处理厂污染物排放标准》[1]，污水厂出水水质标准分为一、二、三级，各地污水厂出水标准基本历经二级、一级B、一级A等3个阶段。目前，大部分污水厂均执行一级A排放标准。

2015年4月，国务院发布《水污染防治行动计划》，提出到2020年，长江、黄河等7大重点流域水质优良比例总体达到70%以上，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体高于93%。

北京市要求新、改、扩建的城市污水处理厂出水排入IV、V 类水体的 COD≤30mg/L，BOD≤6mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.3mg/L。

江苏省规定太湖流域一级、二级保护区内污水处理厂排放 COD≤40mg/L，NH3-N≤3mg/L，TN≤10mg/L，TP≤0.3mg/L。

河南省要求郑州市区现有污水处理系统执行COD≤40mg/L，BOD≤10mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。

从各地发布的污染物排放地方标准看，重点地区和流域相对于现行一级A标准，对COD、TP、TN、NH3-N等指标提出了更高的要求。

3 污水厂排放指标与其他相关指标的关系

3.1 地表水质量标准

根据 GB 3838—2002《地表水环境质量标准》[2]，江河、湖泊、运河、渠道、水库等地表水标准分为5类，其中，V类水为最低要求，满足农业用水及一般景观要求用水。DB 11890—2012《城镇污水处理厂污染物排放标准》对排入III、IV、V类地表水体的排放质量做了相关规定，I、II类地表水体做为水源地或保护区，一般不允许排入。

3.2 再生水回用标准

城镇污水厂再生利用的途径很多，如灌溉、建筑中水、河道补水、景观用水、电厂冷却水等，做为河道补水和景观用水对水环境的影响较大，所占比例也较大。

3.3 水体富营养化评价标准

水体富营养化主要是由于水体中含有的氮、磷、有机等可供藻类利用的营养物质较多，造成水体中的浮游植物如藻类会大量繁殖，水体水质就会降低，水体中的溶解氧下降，鱼虾等生物缺氧死亡。随着人类生产生活，从外部排入水体的氮磷等营养物质导致水体快速富营养化。

3.4 黑臭水体评价标准

城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现出令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味的黑污水体的统称。城市黑臭水体分级的评价指标主要包括透明度、溶解氧、氧化还原电位和NH3-N。

4 水质指标比较分析

BOD和COD反应的是水中有机物的含量（见表2），目前一级A的排放标准与地表V类水、再生水、富营养化的指标基本接近，稍低于Ⅲ类水、Ⅳ类水标准，其排放不会对环境水体造成严重危害。

表2 水质对比表mg/L

悬浮物在地表水、再生水等指标中都没有提及，主要是因为通过对其他指标的控制，可以间接地对悬浮物起到控制作用。

TN、NH3-N一级A标准与再生水标准基本一致，低于黑臭水体评定标准，但远高于地表水标准及富营养化判定标准，NH3-N是地表水V类标准的2.5倍，Ⅲ类标准的5倍，TN是地表水V类标准的7.5倍，Ⅲ类标准的15倍，富营养化标准的50倍。

TP的一级A排放标准与再生水标准基本一致，高于地表水标准，远高于富营养化判定标准，是水体富营养化判定标准的50倍。

可见，目前城镇污水厂的排放标准与水体的要求水质还是有很大的差距，尤其是氮和磷的浓度，对于下游排放基流比较大的河道，在河道水体水质较好的前提下，通过河水的稀释和自净作用，可以很大程度上减小对水体的冲击，但对于河道基流较少，甚至河道补水完全靠污水厂尾水排放的河道、湖泊，污水厂排水的冲击是非常严重的。对于TN，河道自有水量要达到污水厂排水量的7.5倍，出水段河道才能达到V类水标准，河道自有水量要达到污水厂排水量的15倍，出水段河道才能达到Ⅲ类水标准。TP的情况类似。

5 排水体系及出水标准的思考

5.1 污水收集、处理系统优化

污水收集处理系统的布局行业现状还是以相对集中布置为主，特别是一些一线城市、省会城市。如上海白龙港污水处理厂，处理规模2.8×106t/d，北京高碑店水厂，处理规模1×106t/d，郑州新区污水处理厂，处理规模6.5×105t/d。集中布置的好处是单位占地、投资、运行成本低，便于运行维护。但缺点是管网投资高，风险比较高，管网或水厂出现问题时影响范围大，难以有合理的应急手段。同时，尾水排放点集中，对排放水体冲击大，不能有效发挥水体的自净能力。

因此，污水收集处理系统宜适当分散收集处理，这样作污水厂的数量会有所增加，但管网的投资是节省的，同时，各个污水厂之间可以实现水量调配，互联互通，管网或水厂出现问题时可把进入问题管段、水厂的污水通过其他管段、水厂进行收集处理，提高城市的防灾能力，同时，尾水排放更加分散，对现状水体的冲击减少，能够更充分发挥水体的自净能力，改善水环境。

5.2 一厂一策

我国幅员辽阔，各个地区的环境、气候、生活习惯等差异很大，不同地区的环境容量、水资源状况都存在很大差异，即使同一城市不同污水处理厂下游排放水体情况也各不相同，应在一级A基本要求的基础上，不同城市、不同污水处理厂制定合适的排放标准，不能一刀切。出水排放标准的制定是一项复杂的系统工程，涉及地理、气候、生活习惯、污水系统、处理工艺、水环境等多方面因素，应根据实际情况，一厂一策，合理确定污水厂排放标准。缺水地区、重点地区、重点流域等应制定更加严格的标准，而丰水地区、环境容量大的地区可放宽标准。

5.3 保持COD、BOD排放要求

COD、BOD的一级A排放标准对水体冲击不大，同时，COD、BOD的去除主要还是生化工艺，通过生物的方法去除，如根据地表水水质Ⅲ类或IV类标准进一步在污水厂内进行去除的难度较大，需要增加臭氧氧化、活性炭吸附等物理、化学的处理方法，成本较高，同时，在臭氧及活性炭的制备过程中也会产生新的污染，在经济上和环境上都是不合理的，可以通过水体的自然净化作用进一步消减。

5.4 强化TN、TP排放要求

TN、TP是引起水体富营养化和黑臭水体的重要因子，目前，一级A排放标准对TN、TP的排放指标控制不够严格，是水体水质标准和水体富营养化判定标准的数倍到数十倍，对下游水体的冲击非常大，严重影响地表水环境，各地应结合环境总体容量和下游排放水体水质标准，适当提高TN、TP排放指标。

6 结语

随着城镇化水平的提高，排水量趋向集中，对水环境的局部影响更显著，应根据地理、气候、生活习惯、污水系统、处理工艺、水环境等多方面因素，优化污水收集处理系统布局，一厂一策，合理确定污水厂排放标准，减少对水环境的破坏。