杨 鑫，胡梦瑾，丁潇蕾

(江苏常环环境科技有限公司，江苏 常州 213022)

0 引言

为深入打好污染防治攻坚战，改善生态水环境质量，需要对污水处理进行精准摸查，从而找准薄弱环节并进行科学治理。随着常州市的工业化进程不断加快，水环境问题日益严重，对城镇地区的水污染进行有效核算与科学治理十分必要[1]。而常规水污染核算方法，即直接使用废水产生、处理、排放量来反映废水的处理能力[2]，不能有效反应生活污水的处理水平。因此，对常州市城镇区域水污染物进行平衡核算，为提升污水收集处理能力提供科学支撑。

1 水污染核算区域及方法

1.1 核算区域划分

依据江苏省生态环境厅2021年印发的《江苏省城镇区域水污染物平衡核算方法(试行)》，将常州市辖的6个辖市区以及1个县级市的城镇划分为4个核算区域，即主城区核算区域、武进区核算区域、金坛区核算区域、溧阳市核算区域范围，在每个核算区域范围内，以集中式污水处理厂收集范围为基本核算单元。常州市城镇区域水污染物平衡核算单元共计5个：天宁区、钟楼区、新北区和经开区为1个核算单元，武进区和金坛区各划分为1个核算单元，溧阳市划分为2个核算单元(溧阳二污厂和溧阳花园厂)。对核算单元2020年全年(1—12月)进行水污染平衡核算后，对核算区域合并并统计，最终计算常州市整体的平衡核算。

1.2 水污染核算方法

由于城市发展理念、资金投入不足等方面的原因，全国很多城镇存在生活污水直排的问题[3]，不仅造成河湖污染，而且影响城镇污水处理率的计算。此外，在城市发展过程中未能及时更新城市地下管道与排水系统，雨污排水设施设计不当[4]，从而出现雨污合流的问题，增加污水处理量。

针对以上存在的问题，调整核算方法为以污水处理厂收集的生活污水中化学需氧量(COD)总量为源头进行梳理，通过扣除工业、畜禽养殖的贡献，来计算核算区域内生活污水的有效产生、收集、处理量。随后，通过城镇生活污水污染物校核浓度(C260和C350)进行校验，分别得出该核算区域内生活污水集中收集总量，进而得到生活污水集中收集率，如公式(1)～(3)所示。

MCOD区域生活收集量=MCOD区域污水厂收集量

-MCOD区域工业收集量-MCOD区域畜禽养殖收集量

(1)

(2)

(3)

式中：MCOD生活收集量、M污水厂收集量、MCOD工业收集量、MCOD畜禽养殖收集量分别为核算区域内生活污水COD、污水处理厂COD、工业废水COD以及畜禽养殖污水COD收集量(t)；C生活校核浓度为核算区域内生活污水COD校核浓度(mg/L);R年为一年中核算区域内生活污水集中收集率(%)；Q生活集中收集，i为核算区域内第i个月生活污水集中收集量(t)；Q生活污水产生，i为核算区域内第i个月生活污水产生总量(t)；i为2020年1—12月的月份值。

核算区域内污水集中处理设施COD削减总量，与区域生活污水COD产生量、进入污水集中处理设施的工业和畜禽养殖废水COD总量之和的比值，即为区域COD集中收集削减率，客观反应该区域主要污染物COD的集中收集削减能力和水平，如公式(4)～(5)所示。

(4)

(5)

2 水污染平衡核算结果与分析

2.1 核算结果

当核算区域内生活污水COD校核浓度为260 mg/L(低阶浓度核算)时，常州市核算区域内1年的生活污水集中收集率(R年)为92.25%。其中，主城区、武进区、金坛区和溧阳市1年内生活污水集中收集率(R年)分别为96.73%、88.41%、81.77%、86.98%。当核算区域内生活污水COD校核浓度为350 mg/L(高阶浓度核算)时，常州市、主城区、武进区、金坛区和溧阳市1年内生活污水集中收集率(R年)分别为68.53%、71.86%、65.68%、60.74%、64.61%。各核算区域不同月份在、高阶浓度核算下月生活污水集中收集率如图1所示。

图1 各核算区域低、高阶COD浓度核算下月生活污水集中收集率

由图1可知，使用低阶浓度进行核算时，各核算区域的生活污水集中收集率显著高于高阶浓度核算。在两种不同浓度核算标准下，各核算区域一年内生活污水集中收集率的变化趋势一致，即主城区的生活污水集中收集率最高，后面依次为武进区、溧阳市和金坛区。此外，核算区域内生活污水COD校核浓度取低阶浓度260 mg/L或取高阶浓度350 mg/L核算时，常州市核算区域及主城区、武进区、金坛区、溧阳市月生活污水集中收集率均在6—9月的汛期呈现明显偏低的特征。

不同COD校核浓度下，各核算区域每月的COD集中收集削减率也具有相似的变化曲线，如图2所示。核算区域内生活污水COD校核浓度取低阶浓度260 mg/L或取高阶浓度350 mg/L核算时，常州市核算区域及主城区、武进区、金坛区、溧阳市核算单元的每月生活污水集中收集削减率均呈现汛期，其中6—9月偏低，其余月份的变化趋势与生活污水集中收集率呈现结果一致。对于不同核算区域对COD集中收集削减效果表现为主城区最优，其次是武进区、溧阳市和金坛区。

图2 各核算区域低、高阶浓度核算下每月COD集中收集削减率

为进一步了解各核算单元污水厂对COD的处理情况，对常州市各核算单元的污水处理厂的设计处理能力、实际处理量以及运行负荷进行统计，如表1所示。

表1 各核算单元污水厂COD处理情况

由表1中所列结果可知，主城区的深水城北、武进区的武南厂、城区厂以及金坛区的一污厂目前运行负荷过高，已超出100%，说明在现阶段，这些污水厂处理能力不足，来水量偏大。主城区的排水江边、武进区的滨湖厂均为新建或者扩建的污水厂，周边配套的泵站以及管网全面投入运行的时间尚短，故这2个污水厂的负荷较低。结果表明，主城区与武进区不同污水处理厂的运行效率相差较大。

2.2 结果分析

区域之间差距较为明显。核算结果显示，常武地区的生活污水集中收集率以及COD集中收集削减率高于溧阳市和金坛区。其中生活污水集中收集率最高的常州市主城区比最低的金坛区高出近12个百分点，COD集中收集削减率最高的主城区比最低的金坛区高出近13个百分点。此外，不同核算区域，以及同一区域不同的污水处理厂对污水的处理能力和运行效率相差较大。

不同时段差距较为明显。核算单元普遍出现汛期(6—9月)生活污水集中收集率偏低的情况，汛期生活污水收集率比非汛期低约6%，存在汛期雨水溢流混流进入管网。

2.3 存在问题

通过本次核算，可以看出全市城市建成区生活污水收集率总体较高，但部分区域仍存在以下问题。

1)部分区域管网建设覆盖不完善。这主要是受到开发建设时序的影响，部分地区干网已建，但支管覆盖不全、连通不畅。以收集率最低的金坛为例，金坛区金科园东区、华科园区已按分流制开发建设，但部分地块仍在建设中，存在管网覆盖薄弱区域。

2)部分单元管网存在混接、雨污不分现象。在核算中发现，疑似存在地下水、河水、雨水等大量外来水混流进入污水管网的问题。

3)老城区截流对污水系统产生较大压力。老城区的污水系统改造，主要通过设置截流井。当出现大雨的时候，雨水就会通过截流管进入到污水系统中，使得一些污水检查井发生满溢，甚至污水倒灌的现象。核算中发现，在汛期，戚墅堰污水厂、深水城北和深水江边的负荷率都接近甚至超出100%，高出全年负荷4个百分点～9个百分点。

4)涉水企业工业废水排放的问题。首先是区域在线自动监测覆盖度不高，无法对工业废水进行实时监控，污水厂部分时段出现浓度飙升的情况，推测存在工业企业高浓度污水偷排等问题，大量企业尚未安装在线监测，污水非正常排放给排水主管部门日常监管和城市污水处理厂运维带来冲击；其次是部分污水处理厂的工业污水占比偏高，目前，大多数工业废水和生活污水混合进入城镇污水处理厂，再进行处理，但由于工业行业种类多，工业废水及其处理产生污泥成分差异大，难以直接套用市政污水和污泥处置技术，会导致废水超标排放、污泥处置工艺和方式有待完善等问题。

5)污水处理厂的运行负荷差距较大。同一地区不同污水厂之间的运行负荷存在较大差距。以武进区为例，武南厂、城区厂在2020年的运行负荷已经超出100%。在现阶段，这些污水厂收纳水量偏大，处理能力不足，而同在武进区的滨湖厂由于投入使用时间尚短，周边配套的泵站以及管网仍在逐步投入运行，其运行负荷仅为49%。

3 建议

1)拓宽核算的广度，将乡镇污水处理厂纳入核算；细化核算的区域，将范围从区县级别精确到乡镇、街道级别。参考上轮核算的相关经验做法，有序推动开展乡镇区域水污染物平衡核算工作。以城镇、乡镇污水处理厂为核算对象，将核算范围细化延伸至乡镇街道，以结果为导向，深入挖掘乡镇污水厂及污水管网存在的问题，为水污染治理决策提供技术依据。

2)提升企业在线监测设备覆盖度，开展重点涉水行业企业污水分质处理工作。针对电镀、化工等重点涉水企业，加快安装废水在线监测系统，与市、区监控平台联网，并与城镇污水处理厂进行实时共享，按照“一企一管一表”要求，实施重点涉水行业企业的污水管网明管化改造。按照《关于印发〈江苏省工业园区水污染整治专项行动实施方案〉的通知》(苏环办〔2022〕29号)要求，针对园区产业特点、生产废水特征等，积极推进工业废水与生活污水分类收集、分质处理，加快工业废水集中处理设施能力建设。同时，在满足预算的条件下选用高效设备，从而提高污水处理效率，节约处理能效[5-6]。

3)加强污水管网互联互通建设，加快推进污水科学调度工作。依据核算区域范围，综合评估现有污水污泥处理处置设施能力与运行效能，统筹优化污水处理设施布局，实施污水厂互联互通，有效解决污水处理能力空间不均衡的问题，有效调度超负荷污水厂和未饱和污水厂[7]。针对主城区，应优化互联互通的调度算法和指令，提升污水应急调度能力；针对尚未开展或开展初期的区域，因地制宜，加快推进互联互通建设。

4)加强结果运用，分类实施差别化措施。城镇区域水污染物平衡核算工作为水污染治理工作提供了抓手。在实际决策中，应强化对核算结果的运用，从管网建设运行评估、水质断面溯源等角度，聚焦环境基础设施薄弱、水环境问题突出的重点区域，结合不同核算区域的特质问题，针对薄弱区域开展补短板工程，从源头改善水环境质量。

5)加强部门沟通协作，形成区域水平衡有效工作合力。各地要重视核算结果反映出的各类问题，以提高水污染物集中收集处理率为核心，切实增强生态环境、住房城乡建设、水利、财政等部门工作合力，推动问题解决。住房和城乡建设部门坚持近期目标和远期规划相结合的原则，强化管网、集中处理设施的规划建设和日常运维管理。生态环境部门统筹做好常态化区域水污染物平衡核算工作，加强工业企业排污的监督管理[8]；水利部门加强生产经营单位自备用水情况管理，为常态化开展水平衡核算提供基础信息保障；财政部门加大资金保障力度和政策支持。