城镇居民人均日生活污水污染物产生量如何测算

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城市居民人均日生活污水污染物排放量是生活污水处理工程设计中的一个重要参数，也是《提高城市污水处理质量和效率三年行动计划(2019-2021)》中提出的新的行业监管指标、城市生活污水集中收集率和污水处理行业效率评价的重要基础指标。然而，国内外对城市居民人均日污水污染物排放量的研究还不够。文献中引用的国内现有的人均日排污量标准和数据大多参考了国外的经验值，这使得很难真实地描述我国城市居民的日排污量。

中国市政工程华北设计研究院有限公司孙等人构建了城市居民生活污水污染物产生量的测量方法，并设计开发了一套完整的测量设备。测量设备由污水收集和计量装置、人员出入监控系统和数据处理平台组成。建筑物内居民在不同时段排放的所有污水由污水收集和计量装置收集，该时段建筑物内污水人口当量由人员出入监控系统计算，从而计算出该时段人均污水污染物排放量。将24小时分为几个不同的时间段，按照上述方法收集并计算每个时间段的人均生活污水污染物排放量，然后求和得到该建筑居民的人均日生活污水污染物排放量。选择居住人口达到一定规模、生活排水能够充分收集、人员出入能够充分监控的太湖流域居住建筑进行初步测试，并有望形成标准化的测试方法和成套测试测量设备，在全国范围内开展测试工作。

作者简介:孙，(1975—)，山东威海人，高中医生。主要从事城市水和污水处理的技术和政策研究，承担了20多个国家和省部级科研项目和子项目，获得了一项中国专利优秀奖、一项国际水协会全球科技创新最高奖、三项一等奖、四项二等奖和六项省部级科技进步三等奖。共授予38项专利，包括20项发明专利。

1预计算方法及适用性

在发达国家，可以直接从城市污水处理厂的进水水质数据中推导出生活污水量和污染物浓度，进而准确计算出人均日生活污水污染物量，这主要得益于发达国家城市排水系统的优良性能和污染物过程衰减的研究成果。然而，我国大多数城市存在着污水收集管网不完善、管道泥沙淤积、清水下渗、雨污水管道错接、工业废水排放等突出问题。城市污水处理厂的实际进水量和污染物浓度不能准确反映生活污水中污染物的产生和排放情况。

据业内专家回忆，早在20世纪70、80年代，我国就有学者研究过通过采集特定人群的日常排泄物来计算人均生活污水污染物，但这种方法通常只采集特定人群的日常排泄物所形成的污染物。在社会经济不发达的历史时期，拖地、洗衣、洗浴等耗水量和污染物排放量较小，家庭厨房污染比例不突出，确实能够准确反映城市居民生活污水污染物的产生。然而，随着居民生活水平的不断提高，家庭用水比例发生了很大变化，家庭厨房、拖地、洗衣服、洗澡等产生的污染物也在不断增加。已经占了很大的比例。因此，即使具备收集和检测条件，这种方法也不能真实反映当今时代居民生活污水污染物产生和排放的特点。

第一次全国污染源普查极大地促进了生活污水污染物产生和排放的计算和统计。近年来，国家科研项目也增加了相关的研究方向。国内高校、科研机构和行业主管部门大多以住宅小区或典型住户的排污口为测试对象，研究污水的产生和排放规律。然而，大多数居民区排污口的计算方法只测量瞬时水样或多个瞬时水样的混合样本的水质，并以简单浓度加平均和固定人口计算人均日生活污水污染物排放量。基本上，很难精确地测量排水，并且不能统计地计算与位移相对应的人口，并且计算结果不能准确地表征城市居民。典型的家庭测量方法存在着样本数量少、个体差异影响大、难以全面收集污染物等一系列问题。

2新测试方法的构建

城市居民人均日生活污水污染物排放量是特定人群每天产生的污水污染物总量与污水污染者总数的比值。鉴于人口流动的特点，很难准确收集这些特定人群24小时生活产生的所有污水污染物，无论是建筑物、社区还是固定人群作为监测单位，因此这不是一种可操作的测试方法。因此，根据特定区域内人们的生活规律和人员流动特点，如何将24小时划分为不同时间跨度的多个时段，准确计算每个时段特定区域内的人口(或当量)，准确收集每个时段特定区域内居民实际排放的所有污水，测量污染物浓度，进而计算出该时段特定区域内居民产生的污水污染物总量和人均量。最后，通过对24小时内每个时间间隔的人均排污量进行累加，可以计算出居民人均日排污量，也可以用同样的方法计算出人均日排污量。

这种方法的假设是，人们在每个时间段的排污规律不会因环境条件的变化而发生很大的变化，也就是说，无论他们是生活在建筑物中，工作在办公楼中，还是在其他场合工作，他们在特定时间间隔内的排污行为是相似的，因此可以根据特定人口在特定时间间隔内的排污量计算出该时间间隔内的人均污水污染物排放量。在这种情况下，将24小时采样周期细分为更多的时间间隔，可以使每个时间间隔内的人数相对稳定，有效地解决了居住建筑内进出人数变化对测量结果的影响，使计算结果更接近真实值；采样程序只有在污水收集和计量系统达到设定量时才开始，也就是说，每个时间间隔收集的水量是恒定的，时间间隔的长度主要取决于建筑物内居民的实际排水规律，这意味着用水高峰期的时间间隔缩短，用水低谷期的时间间隔延长；选择居住人口相对较多的居住建筑，可以有效解决个体排污差异、非常规排污事件(如醉酒呕吐、腹泻等)等问题。)，或污水排放行为变化对试验结果的影响。

为实现上述功能，需要开发、设计和加工满足相关功能要求的污水收集和计量装置、人员出入监控系统和统计分析平台。

2.1污水收集和计量装置

污水收集计量装置主要由居民楼宇生活污水提升装置和计量装置两部分组成，各部分实物图详见图1。居民楼宇生活污水收集提升装置主要由水泵和调节水池组成，用于将楼宇内居民排放的所有生活污水(含雨水立管排放的生活污水)及时输送至污水计量装置。居民楼宇需要的生活污水提升装置数量取决于楼宇内污水总管和旱季排污的雨水立管的数量和位置分布。用于接收厨房和卫生间排水的生活污水收集提升装置，需选用带切割功能的提升水泵;带有化粪池的居民楼宇，生活污水收集提升装置需设置于化粪池前;为避免漂浮物问题，原则上调节水池容积不宜过大，应以保障污水泵安全运行，污水及时排出为基本原则。