城镇居民人均日生活污水污染物产生量如何测算

城镇居民人均日生活污水污染物产生量是生活污水处理工程设计的重要参数，也是《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)》中提出的城镇生活污水集中收集率这一行业监管新指标统计计算和污水处理行业效能评估的重要基础指标。但国内外关于城镇居民人均日生活污水污染物产生量的相关研究不足，国内现有各种规范标准和文献中引用的人均日生活污水污染物产生量数据多数借鉴外国经验值，难以真实表征我国城镇居民日常生活排污情况。

中国市政工程华北设计研究总院有限公司孙永利等构建了城镇居民生活污水污染物产生量测算方法，并设计研发了成套测算装备。该测算装备由污水收集计量装置、人员出入监控系统和数据处理平台构成，通过污水收集计量装置收集不同时间段楼宇内居民排放的所有污水，通过人员出入监控系统计算该时间段楼宇内的排污人口当量，据此计算该时间段的人均污水污染物产生量;将24 h划分为多个不等的时间段，并按上述方法分别收集计算各时间段的人均污水污染物产生量，加和即可求得本楼宇的居民人均日生活污水污染物产生量。选择太湖流域常住人口达到一定规模，生活排水可全收集、人员出入情况可全监控的居民楼宇进行初步测试，并有望形成标准化测试方法和成套测试测算装备，在全国范围内开展测试工作。

作者简介：孙永利(1975—)，山东威海人，博士，正高，主要从事城市水体和污水处理的技术与政策研究，承担国家和省部级科研课题、子课题20余项，获中国专利优秀奖1项，国际水协(IWA)科技创新全球最高奖1项，省部级科技进步一等奖3项、二等奖4项、三等奖6项。授权专利38项，其中发明专利20项。

1 前期测算方法及适用性

发达国家通常可直接利用城镇污水处理厂进水水质数据反推出居民生活污水量和污染物浓度，据此精准计算人均日生活污水污染物产生量，这主要得益于发达国家优良的城镇排水系统性能和污染物过程衰减研究成果。但我国绝大部分城市存在污水收集管网不健全、管道淤泥沉积、清水入渗入流、雨污水管道错接混接、工业废水排入等突出问题，城镇污水处理厂实际进水量和污染物浓度并不能准确反映居民生活污水污染物的产排情况。

据行业专家回忆，早在20世纪七八十年代，我国曾有学者通过收集特定人群每日粪尿排泄物的方式进行过人均生活污水污染物产生量的测算研究，但这种方法通常只收集了特定人群每日通过粪尿排泄物所形成的污染物量，在社会经济尚不发达，拖地、洗衣、洗澡等用水量和污染物排放量不多，家庭厨房污染占比并不突出的历史时期，的确可以较准确地反映城市居民生活污水污染物的产生情况。但随着居民生活水平的不断提高，居民家庭各项用水比例发生了很大变化，家庭厨房、拖地、洗衣、洗澡等日常生活用水的污染物产生量已经占较大比重，因此即使有收集和测试条件，这种方法也并不能如实反映当今时代居民生活污水污染物的产排量特征。

第一次全国污染源普查有力地推进了居民生活污水污染物产排情况的测算和统计工作，最近几年国家科研项目也增加了相关研究方向。国内高校、科研机构、行业主管部门多以居民小区出水总排口或典型居民家庭作为测试对象，进行过污水产排规律研究，但小区出水总排口测算方法多数只是通过瞬时水样或多个瞬时水样混合样的水质测定，以及简单的浓度加和平均和固定的人口数量进行人均日生活污水污染物产生量计算，基本上难以精准地进行排水计量，也无法对该排水量所对应的人口数进行统计核算，其计算结果并不能准确表征城市居民生活污染物的实际产排情况。典型居民家庭测算方法存在样本数量少，个体差异影响大，污染物难以全面收集等一系列问题。

2 新测试方法构建

城镇居民人均日生活污水污染物产生量也即特定人群每天产生的污水污染物总量与排污人口总数的比值。鉴于人口流动特征，无论以楼宇、小区、社区，还是以固定人群为监测单位，都很难精准收集这些特定人群24 h生活产生的所有污水污染物，因此这并不是一种具有可操作性的测试方法。为此如何根据特定区域内人群的生活规律和人员流动特征，将24 h时间段拆分为不同时间跨度的多个时间间隔，精准计算每个时间间隔特定区域内的人口数量(或当量)，准确收集每个时间间隔特定区域内居民实际排放的所有污水，测定污染物浓度，据此计算该时间间隔特定区域内居民的污水污染物产生总量和人均污染物产生量。最后将24 h内各时间间隔的人均污水污染物产生量累加，即可计算获得居民人均日污水污染物产生量，同理也可计算居民人均日污水排放量数据。

这种方法的假定条件是人在每个时间段的排污规律不会因所处环境条件的改变而发生很大的变化，也就是说无论是在楼宇内生活、在写字楼办公，还是在其他场合工作，其在特定时间间隔的排污行为是差不多的，因此可以根据特定时间间隔特定人群的排污量计算该时间间隔的人均污水污染物产生量。在这种情况下，将24h取样周期细分为更多的时间间隔，可使每个时间间隔的人员数量相对稳定，有效解决居民楼宇人员出入变化对测定结果的影响，使计算结果更加趋近于真实值;污水收集计量系统达到设定容积才启动取样程序，也就是说每个时间间隔收集的水量是恒定的，时间间隔长度主要取决于楼宇内居民的实际排水规律，这就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;选择常住人口相对较多的居民楼宇，可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)，或排污行为改变对测试结果的影响问题。

实现上述功能，需要开发并设计加工满足相关功能要求的污水收集计量装置、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。

编辑：王媛媛