德國水協DWA的專業刊物《Korrespondenz Abwasser·Abfall》（污水與垃圾）2020年第11期刊載了由德國水協DWA的“污水處理廠BIZ-1.1—污水處理廠協調組”撰寫的文章：《32.Leistungsvergleich kommunaler Kl?ranlagen》（第32次污水處理廠效果比較），現摘錄部分數據，供學習、討論、參考。

　　2019年德國水協（DWA）組織了第32次德國城鎮污水處理廠成效調查，本次調查內容包括：污水凈化效果、電耗以及污泥產量等情況，并與奧地利相應情況進行了對比。

　　1污水處理廠概況

　　2019年德國擁有城鎮污水處理廠9105座，總規模為1.518億當量人口，接近德國實際人口（8200萬）的2倍。2019年調查了其中的5310座，調查總規模為1.324億當量人口，占總規模的87.2%。所調查廠的規模分布情況詳見表1。

　　表1 2019年調查的城鎮污水處理廠規模分布情況

　　德國污水處理廠以中小型污水處理廠居多，5000當量人口規模（約1000m3/d水量規模）以下的廠數量占53.3%，但是服務的人口僅占總人口的4.8%；相對100000當量人口以上規模的污水處理廠數量僅為總數量的4%，但是服務的總人口要占調查廠總人口的53%。德國這種污水處理廠布局與德國城市化水平高、小城鎮多和城市城市化水平高的特點有密切關系。

　　2污水凈化情況

　　與先前調查相比，污染物凈化效果沒有太大變化，但是營養物，特別是磷的去除效果略有提高。各地區相比較，德國北部、東北部州的氮和磷的去除率較高，這與這些州進水中營養物的濃度較高和是分流制地區有關，詳細調查結果詳見表2。

表2 2017、2019年德國調查污水處理廠運行數據匯總

　　3處理廠能耗情況

　　較2017年德國污水處理廠能耗有小幅度上升，各州單位人口耗電量差距不大。德國污水處理廠沼氣發電量占耗電量的50%以上，特別是規模較大污水處理廠數量較多的污水處理廠。黑森、萊·法爾茨、薩爾州多數為規模較小的污水處理廠，則發電量也較小。

　　4污泥產量情況

　　德國污泥產量情況詳見表3，規模大于5000人口的污水處理廠，污泥產量十分接近。但是規模小于5000人口的廠，污泥產量波動較大，這與這些廠多采用移動式脫水機有關。

　　德國《污泥生物穩定化導則》（DWA-M368）中規定：采用好氧生物穩定的，污泥產量為18 kg（干物質）/人·年；采用厭氧消化穩定的，污泥產量為15 kg（干物質）/人·年。若按照人均產泥量15 kg/人·年計算，德國平均產量為處理萬立方米污水的產泥量約為2000 kg（干基），相當于10 m3（含水率按照80%計）。

　　表3 2019年調查的城鎮污水處理廠污泥產量

　　5幾點體會

　　①德國污水管道質量令人贊嘆。德國年2019年人均污水處理量為82m3（折算225 L/人·d）。分流制地區的德國北部和東北部明顯較低，僅134、110L/人·d，與人均污水產生量相差無幾。相對合流制地區，人均處理污水量也未超過277 L/人·d，其除了雨天雨水外，還有普遍實施雨水截流池的緣故，故人均污水處理量就比較高。這也說明德國污水管道、合流制管道質量令人贊嘆。

　　②德國污水處理廠規模衡量科學。德國污水處理廠規模是按照服務人口（當量人口）來衡量的，其有效解決了排水體制不同，處理水量不同，但是（當量）人口污染負荷相同的問題。其單位耗電量、單位污泥產量等都是按照單位人口來衡量和比較的，實現了可比性。

　　③德國節水工作扎實有效。需要特別說明的是：德國人均污水處理量和人均污水產生量是兩個不同概念，前者是將污水處理廠年均污水處理量按照實際服務的人口折算的，其與包括雨水在內的外來水量。后者是類似于我們的人均綜合生活污水量，包括商業、小型工業等（表中斜體字數據來自（德國排水管網和雨水處理水平）。從德國人均污水產生量看，我國相關標準規定的人均綜合生活污水量標準太高，節水才是最有效的治污措施。

　　④德國污水處理廠進水濃度因排水體制差異很大。德國以分流制為主的北部和東北部地區的污水處理廠污染物進水濃度幾乎比合流制為主的地區高1倍，東北部進水COD濃度超過1000mg/L，這與分流制地區的人均處理水量值幾乎是合流制為主地區的一半是相吻合的。我國只有低地下水位地區和排水管網較好的城市，其進水濃度基本上與德國合流制地區接近。高進水濃度與節水工作成效直接相關，也與德國有效杜絕地下水等外水入滲工作的成效密切相關。

　　⑤德國污染排放當量規定精準。非常有趣的是，按照實際處理水量和進水污染物濃度計算的進水污染物當量，除總磷外，其余污染物與德國標準規定的當量人口產污量是一致的，分別是COD：120 g/人·d，總氮：11 g/人·d。實際總磷當量值低于標準值2.5 g/人·d，這是因為德國持續不斷推行無磷洗滌劑的緣故。調查缺少BOD5的數據，這與德國從2000年開始鼓勵采用COD進行設計計算和考核有密切的關系。

　　⑥德國污水處理廠重視生物質能的利用。德國污水處理廠單位人口耗電量為32.6kwh，折算處理單方污水0.42kwh。有厭氧消化處理的污水處理廠普遍回收生物質能，這些廠生物質能甚至可以滿足本廠能源消化的50%。

　　6反思

　　①應合理確定我國地下水入滲量指標。我國現行規范規定地下水入滲量按照污水量的10%計，這種相對數值的要求是否科學值得商榷。德國認為地下水入滲量小于污水量的20%，則認為該區域地下水入滲是可以接受的。德國單位面積的污水排水強度遠低于我們的城市，我們即便是10%，其實際入滲量也遠高于德國。而且這種調查要在“夜深人靜”的時候進行，我們城市沒有“夜深人靜”，實際檢測極其困難，加之還有河水倒灌、施工降水。污水管道地下水入滲檢測是在排水管道上分段檢測的，所以衡量污水管道的外水量用單位時間、單位管長衡量就比較科學。德國水協（DWA）有資料介紹：德國污水處理廠每年處理近100億立方米m3污水；其中： 52億m3為“純”污水、21億m3為外來水、27億m3為雨水（如合流制緣故等）。德國污水管道總長21.5萬km，合流制管道總長24.7萬km，兩者合計為46.2萬km，折算單位污水管長（含合流管）地下水入滲量為12.4 m3/km·d。調查資料顯示，我國污水管道地下水入滲量為均在150 m3/km·d，甚至高于250m3/km·d，我們實際地下水入滲量是德國的10倍以上。

　　②應扎實推進污水管道系統“清污分流”工作。現在150 m3/km·d看來的確太大了，“清污不分”是影響我國城鎮污水處理廠進水濃度低下的重要因素，把“外水趕出去”對提高污水處理廠進水濃度，提高污水處理廠污染物削減效益有重要意義。所以“趕外水”、“清污分流”工作是污水處理提質增效的重要工作。

　　③應高度重視污泥生物質能源的利用。2017年調查還對沼氣產量、沼氣發電量及發電效率進行了調查，詳見表4。按照平均23 L/人·d 計，德國城鎮污水處理廠每天的沼氣產量為240萬m3。很多廠生物質能源可以滿足能源消耗的50%，而且是綠色能源。可惜了。我們眾多的污水處理廠失去了多少的生物質能？

　　表4 德國污水處理廠污泥消化產氣量調查表

　　④應合理確定污水處理廠處理能力。德國污水處理廠規模是按照人口（當量人口）確定的，但是無論是合流制污水處理廠，還是分流制污水處理廠，其生物處理段規模均是按照2倍的旱天污水量來確定其水量處理能力的。這樣設計的目的是應對系統外來水的，德國積極采取措施，治理外來水進入系統，故污水處理廠沒有滿負荷的，這也才有了處理截流雨水的能力。從表1可以清晰地看出，德國分流制地區處理水量就是污水產生量，幾乎沒有外來水。德國合流制污水處理廠在生物設施前，初次沉淀池后在雨天是允許溢流的。為了減少合流制雨天溢流，德國普遍采用帶有沉淀功能的雨水溢流池和截流池（截流水送到污水處理廠），且分流制地區也在推進雨水截流池。我國分流制地區普遍存在雨水與污水互相混接的問題，旱天雨水排水口又不允許排放，所以分流制雨水末端截流就成了普遍采用的措施。由于合流管、雨水管地下水入滲實際上比污水管更加嚴重，再加上水體水倒灌，合流制截流和分流制這種截流，導致污水處理廠低濃度、大水量，甚至冒溢。一味地擴建污水處理廠解決溢流不是好辦法，也無法解決雨天雨水問題。最根本的辦法還是在源頭，有效削減徑流雨水和進行雨污混接改造。只有在解決好源頭問題，污水處理廠又有一定的雨天應對能力，末端污水截流和雨天溢流治理才會有效。

編輯：王媛媛