國際常用污水處理指標及其適用性分析
2019-11-18 點(diǎn)擊 0 作者: 來(lái)源:

北極星水處理網(wǎng)訊:污水處理監管指標對行業(yè)管理的健康發(fā)展起到至關(guān)重要的引導和指揮作用。分析國際常用污水處理指標的內涵、優(yōu)勢及其在我國的適用性,研究提出國際常用指標在我國推廣應用還需考慮納管管理、管網(wǎng)質(zhì)量、流動(dòng)人口、統計方式等問(wèn)題,建議我國在監管指標的設置上“質(zhì)”、“量”并重,采用污染物收集處理總量與污染物產(chǎn)生總量比值的方式核算污水收集處理效率。

0 引言

我國城鎮污水處理起步于20世紀70年代,根據住房和城鄉建設部《中國城市建設統計年鑒》,1985年前我國僅建成51座城市污水處理廠(chǎng),設計總處理能力154萬(wàn)m3/d,20世紀90年代,隨著(zhù)國債資金投入的加大以及污水處理工藝技術(shù)的快速發(fā)展,污水處理在地級以上城市逐漸得到普及,到2017年,我國的污水處理率已從1991年的14.86 %躍升為94.54 %,污水處理率作為污水處理行業(yè)監管統計的核心指標在規劃和行業(yè)監管中發(fā)揮了重要指導作用。然而,高污水處理率背景下黑臭水體等水環(huán)境問(wèn)題并未得到根本性改善;污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水量逐年上升,進(jìn)水濃度卻逐年下降,污染物收集效率不高問(wèn)題凸顯;從行業(yè)監督管理的角度,污水處理率未來(lái)可增長(cháng)的空間十分有限,不利于污水收集處理效能提升目標的實(shí)現。因而,進(jìn)一步規范城市基礎數據統計體系和尋求新的監管指標成為重要研究方向。

國際上評價(jià)污水收集、處理水平的指標相對比較成熟,一直以來(lái)聯(lián)合國統計司均采用“污水收集系統受益人口比重(Population connected to wastewater collecting system)”和“污水處理廠(chǎng)受益人口比重(Population connected to wastewater treatment)”對其成員國例行統計,同時(shí)這兩個(gè)指標也是歐盟、美國等諸多發(fā)達國家廣泛使用的評價(jià)污水收集和處理水平的重要指標。近年來(lái),我國污水處理行業(yè)也出臺了一系列考核管理辦法,績(jì)效評估水平和精細化管理程度不斷發(fā)展并日趨完善,但目前還未采用上述兩個(gè)指標,聯(lián)合國統計司網(wǎng)站上顯示我國最近一次統計兩個(gè)指標的數據是2004年,因此,綜合考慮我國現階段污水處理行業(yè)監管的實(shí)際需要并逐步推進(jìn)與國際統計方式接軌至關(guān)重要,本文探討兩個(gè)指標在我國進(jìn)行統計實(shí)施的可行性,并針對指標的應用提出對策建議,以期為我國城鎮污水處理行業(yè)監督管理指標體系的完善提供參考。

1 國際常用指標內涵及優(yōu)勢分析

污水收集系統受益人口比重主要是指接入污水收集系統的人口比重,即排水接入城市市政排水管網(wǎng)或管渠的人口占總人口的比重,主要目的是為了評估污水是否有效得到收集,評價(jià)排水管網(wǎng)等市政基礎設施的覆蓋和普及情況,其評價(jià)目標與我國采用的污水收集率指標類(lèi)似,該指標針對收集環(huán)節,也就是說(shuō)經(jīng)收集的污水可以送到處理廠(chǎng),也可以不經(jīng)處理而排放到環(huán)境。污水處理廠(chǎng)受益人口比重主要是指接入污水處理廠(chǎng)的人口比重,即城市排水戶(hù)所排放污水接入城市下水道,并最終進(jìn)入城鎮污水處理設施的人口占總人口比重,作為管網(wǎng)輸送至后續處理環(huán)節的評價(jià)指標,用以評價(jià)產(chǎn)生的污水被收集后是否得到有效處理,而非直接流入自然水體,其評價(jià)目標與我國一直沿用的污水處理率指標類(lèi)似。

我國采用的污水收集率和污水處理率指標的含義和計算方式與國際常用指標不同,其中污水收集率是污水排放總量與污水收集總量的比率,污水處理率是污水處理總量與污水排放總量的比率,兩者均通過(guò)水量的收集、處理情況作為評價(jià)要素;國際常用的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重從設施是否滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)際需求的角度表征城鎮污水收集和處理效率,以人口作為評價(jià)要素。

整體來(lái)看,國際常用的兩個(gè)指標通過(guò)人口比重的評價(jià)方式具有如下優(yōu)勢:一是含義和計算方式簡(jiǎn)單明了、易于理解,推廣和使用基本不需要復雜的培訓過(guò)程;二是人口增長(cháng)變化情況相對容易掌握,且具有較強的可持續性,有利于預測未來(lái)發(fā)展趨勢。三是不以“水量比”進(jìn)行直接評價(jià),一定程度上可以規避管網(wǎng)滲漏、雨水和地下水等“非污水”進(jìn)入收集處理系統對指標計算結果的影響。

2 我國與發(fā)達國家污水處理水平對比

2.1 我國污水處理所處水平

根據聯(lián)合國統計司網(wǎng)站2011年公布的各國污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重數據,共涵蓋近百個(gè)(97個(gè))國家和地區,關(guān)于我國的最新統計數據是2004年。2004年,我國的污水收集系統受益人口比重為45.67%,污水處理廠(chǎng)受益人口比重為32.55%,兩項指標均處于20.01%~40.00%這個(gè)數據區間內,屬于由低到高的第二層次范圍。

我國與發(fā)達國家或地區2004年污水處理水平進(jìn)行對比如圖1,20個(gè)國家或地區中已有15個(gè)國家或地區的污水收集系統受益人口比重超過(guò)80%,13個(gè)國家或地區污水處理廠(chǎng)受益人口比重超過(guò)80%,其中摩納哥和新加坡兩項指標均已接近100%。

2.2 發(fā)達國家污水處理水平

德國、美國、日本等發(fā)達國家1990年以來(lái)污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重兩項指標的變化情況見(jiàn)圖2。從兩項指標所處的水平來(lái)看,截止到各國數據獲取年份,2013年德國的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重分別為96.16%和99.99%,污水收集系統受益人口比重自1995年以來(lái)超過(guò)90%,污水處理廠(chǎng)受益人口比重自2007年以來(lái)已基本接近100%;2015年,日本兩項指標均為77.8%;2012年,美國兩項指標分別為75.4%和75.5%,到2013年達到96%。從兩項指標的增長(cháng)幅度來(lái)看,日本增長(cháng)幅度較大,1990年到2015年兩項指標均增長(cháng)了33.8個(gè)百分點(diǎn);美國增長(cháng)幅度相對較小,1992年到2012年兩項指標均增長(cháng)了5.5個(gè)百分點(diǎn)。從兩項指標的重合性來(lái)看,自1998年后的統計數據中,德國污水收集系統受益人口比重均小于污水收集系統受益人口比重,與德國不同,日本和美國兩項指標的數據基本是一致的??梢?jiàn)發(fā)達國家對于污水收集和處理系統效率的評價(jià)指標早在1990年左右就已經(jīng)開(kāi)始使用,并逐年增長(cháng)和完善??梢钥闯?,德國、美國、日本等發(fā)達國家城市的污水收集處理系統相對較為完善,但美國、日本的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重并未處于很高的水平。

2.3 我國與發(fā)達國家污水處理指標與水平的對比

與發(fā)達國家不同的是,我國對污水收集系統設施能力和效率水平的評估相對較少,污水收集率指標雖然有明確的計算方法,但污水排放量和污水收集量數據卻很難準確測量和統計。污水處理率一直以來(lái)作為反映污水處理水平的指標發(fā)揮了重要作用,但隨著(zhù)污水處理設施服務(wù)范圍的擴大,污水處理率指標的不適應性日漸突出。

我國污水處理率水平自2003年以來(lái)呈現較大幅度的增長(cháng),到2014年已超過(guò)90%,且仍呈現逐年增長(cháng)的趨勢(見(jiàn)圖3)。若以污水處理率和污水處理廠(chǎng)受益人口比重指標對應的話(huà),我國的污水處理水平已與德國相當,但從人均排水管道長(cháng)度數據來(lái)看,2013年,德國人均排水管道長(cháng)度為7.14 m/人,而我國按照城區總人口測算得到的人均排水管道長(cháng)度為1.07 m/人(見(jiàn)表1),人均占有量遠低于德國;從污水處理廠(chǎng)對污染物收集處理情況來(lái)看,我國污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水平均污染物濃度遠低于德國。與日本比較,我國的污水處理率高于日本污水處理廠(chǎng)受益人口比重,而從設施規模來(lái)看,2012年日本的污水管網(wǎng)總長(cháng)度為45.39萬(wàn)km,年污水處理總量144.6億m3,管網(wǎng)長(cháng)度與2012年我國排水管道長(cháng)度基本持平,排水管道密度超過(guò)20~30 km/km2,污水處理總量約為我國的1/3。與美國比較,我國的污水處理率高于美國污水處理廠(chǎng)受益人口比重,2013年,美國的污水管網(wǎng)總長(cháng)度達128.7萬(wàn)km,排水管道長(cháng)度約為我國的2.7倍??梢钥闯?,我國較高的污水處理率并不能表明污水處理設施能力和運行效率的高水平。

3 國際常用指標在我國的適用性分析

3.1 部分城區納管情況難以掌握

目前,我國很多城市對污水納管尤其是老舊城區的納管信息掌握不清楚,難以準確統計接入污水收集系統的人口數。一方面,我國在快速城鎮化進(jìn)程中仍然存在地下管網(wǎng)欠賬,許多城市還存在大量空白區,且空白區面積、排水量、排水人口等數據并不掌握,即使在管網(wǎng)設施相對健全的地區,也并不能完全掌握排水戶(hù)的納管情況及排水走向,很多老舊小區、沿街商戶(hù)、大排檔等污廢水的接駁缺乏規范化管理。另一方面,目前很少城市實(shí)現了“廠(chǎng)網(wǎng)一體”運營(yíng)管理模式,居住小區內部管網(wǎng)、市政管網(wǎng)、污水處理廠(chǎng)的運營(yíng)維護主體不一致,也是導致污水接駁情況底數不清的重要原因。

3.2 管網(wǎng)缺陷導致無(wú)效接管

污水在管網(wǎng)中的輸送過(guò)程也是關(guān)系到污水能否有效接管的關(guān)鍵環(huán)節,排水戶(hù)排放的污水接入管網(wǎng)且最終被污水處理廠(chǎng)處理才算真正接管,因此,管網(wǎng)缺陷問(wèn)題可能導致實(shí)際接入污水處理廠(chǎng)的人口數統計不準確。而目前我國很多城市排水管網(wǎng)建設質(zhì)量不高,運行維護管理不到位,年久失修等原因導致的管網(wǎng)存在破裂漏損,可能造成污水在運輸過(guò)程中滲漏,管網(wǎng)錯接混接導致污水通過(guò)雨水管道直排水體。

3.3 服務(wù)范圍與人口對應性較差

人口流動(dòng)造成污水收集處理設施實(shí)際服務(wù)人口數據統計不準確。隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),一些中小城市人口選擇到大城市工作生活,但戶(hù)籍統計卻仍保留在原有城市,根據2017年《中國城市建設統計年鑒》登記的廣州暫住人口總數達540萬(wàn)人,而其常住人口數為644萬(wàn)人,東莞暫住人口數439萬(wàn)人,常住人口211萬(wàn)人,可見(jiàn)暫住人口數量不可小覷。因此,流動(dòng)人口的統計也是影響污水收集處理設施服務(wù)人口準確性的重要因素。

3.4 非居民家庭排水的統計方式

餐飲、工業(yè)、商業(yè)等非居民家庭排水產(chǎn)生的污水核算成人口當量也是指標計算的難點(diǎn)。這類(lèi)排水戶(hù)的污水排放和居民家庭排水的計入方式不同,無(wú)法通過(guò)戶(hù)籍人口數統計,且污水排放量和污染物濃度均有較大的不確定性。

4 我國污水收集處理效率的評價(jià)方法推薦

鑒于我國現有污水收集處理效率評價(jià)指標的指導作用減弱,尤其污水處理率是一個(gè)僅通過(guò)污水量核算的指標,而現階段國際常用的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重在我國應用還有一定障礙,綜合考慮我國污水收集處理設施的現狀,從提高城市污水收集和處理系統的“質(zhì)量”入手,實(shí)現污染物“質(zhì)”與“量”的結合,建議采用污染物收集處理總量占污染物產(chǎn)生總量比重的方式核算污水收集處理效率,其中污染物產(chǎn)生總量按照城市人口與人均污染物產(chǎn)生總量乘積計算,污染物收集處理總量按照城市污水處理廠(chǎng)污水處理總量與污染物濃度乘積計算。

5 結語(yǔ)

(1)國際常用的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠(chǎng)受益人口比重指標通過(guò)“人口比”的計算方法較“水量比”更有優(yōu)勢,能更好的反映污水收集和處理的實(shí)際情況。

(2)與發(fā)達國家相比,我國污水處理水平還存在一定的差距,但僅通過(guò)我國現有評價(jià)指標很難客觀(guān)反映真實(shí)水平。

(3)提高我國污水處理行業(yè)監管指標的管理水平,與國際指標接軌還需要綜合考慮納管管理、管網(wǎng)質(zhì)量、流動(dòng)人口、統計方式等多方面問(wèn)題。

(4)根據我國污水收集處理設施的現狀,評價(jià)指標應綜合考慮“水質(zhì)”和“水量”的影響,推薦采用污染物收集處理總量占污染物產(chǎn)生總量比重的方式核算污水收集處理效率。

作者:高晨晨等  來(lái)源:給水排水