城镇居民人均日生活污水污染物产生量如何测算

污水计量装置主要用于精准收集、计量和均匀混合每个时间间隔楼宇内居民产生的污水，并自动完成每个时间间隔的取样工作，主要由进出水管、取样池、取样调节池、采样器等功能单元构成。虽然也可使用在线分析仪表代替采样器完成测试工作，但为确保实验数据的准确性，原则上推荐利用采样器的标准取样程序进行自动取样，并交由有资质的化验室进行分析化验。

取样池容积应根据楼宇内常住人口数量、居民生活污水排放特征和国内外市场上可选用自动采样器取样瓶数量确定，鉴于自动采样器取样过程及相关泵阀开关时间要求，取样池停留时间以40 ~ 60 min，水量变化系数以不低于1.5为宜，取样池内需设置搅拌机、液位计、阀门控制的排水管等;取样调节池用于取样期间居民排放污水的临时存储，一般可按15 ~ 20 min停留时间或取样池容积1/3设计;按设计液位、时间周期和特定启动条件三种方式设置取样程序，为保障样品的均匀性，原则上取样前应设置3~ 5 min的混合搅拌时间;取样程序结束后排空取样池，开启取样调节池阀门，进入下一个取样时间间隔。

2.2 人员出入监控系统

城镇居民人均日生活污水污染物产生量测算需要的另一个重要数据是每个取样时间间隔内的排污人口当量，也即产生该排污量的人口数量，由取样时间间隔起始点的人口基准值和该时间间隔内出入楼宇人员停留时间的折算当量计算，各时间间隔的起点和终点由计量装置的取样程序确定。第一次取样前需对楼宇内的人口基准值进行摸底调查，以后各取样时间间隔起始点的人口基准值由人员出入监控系统自动统计计算;各时间间隔内进出人员的折算当量可由该时间间隔内所有进入楼宇人员自进入楼宇到本次时间间隔结束的时间总和，扣减所有离开楼宇人员自离开楼宇到本次时间间隔结束的时间总和，除以该时间间隔总时长计算获得，计算结果为正值代表该时间间隔排污人口当量增加，负值代表该时间间隔排污人口当量减少。以某城市楼宇为例，如2:00—3:00取样时间间隔内，2:15有10人离开楼宇，则10人离开楼宇到本次时间间隔结束的总时间为10*45 min=450 min;2:45有20人进入楼宇，则20人进入楼宇到本次时间间隔结束的总时间为20*15 min=300 min，据此可计算2:00 ~ 3:00取样时间间隔内出入楼宇人员停留时间为300-450=-150 min，人口当量为-150/60=-2.5，如2:00 ~ 3:00取样时间间隔起始点人数200人，则该时间间隔的人口当量为200-2.5=197.5人。

鉴于居民楼宇人员进出情况的特殊性，为尽量降低对楼宇内居民生活的影响，原则上该人员出入监控系统不做人员身份识别，不做每个个体在楼宇内停留时间的具体分析，只记录每个时间点的人员进出数量，也就是说人员出入监控系统只记录某时间点有多少人员进入楼宇，有多少人员离开楼宇。

2.3 数据计算平台

在取样阶段，污水收集计量装置和人员出入监控系统是两个独立运行的系统，但每次取样时间间隔的起始和终止时间是由污水收集计量装置的控制系统决定的，也就是说人员出入监控系统的排污人口当量数据计算有赖于污水收集计量装置提供的起始和终止时间。但受限于楼宇内频繁的人员流动和不同时间段人均用水量的明显变化，通常难以人为控制污水收集计量装置每个时间间隔的起始和终止时间，并根据起始和终止时间人工统计计算每个时间间隔内的人口当量变化情况，为此需建立数据计算平台，实现污水收集计量装置和人员出入监控系统的功能耦合，自动根据污水收集计量装置反馈的起始和终止时间，计算每个时间间隔的人口当量，并结合人工输入的第一次取样前摸底调查的楼宇内人口基准值和每个时间间隔的污染物浓度化验值，自动进行人均日污水污染物产生量、人均日排水量等指标的计算。

3 试验楼宇要求

鉴于对人员出入情况的监控要求和污水输送过程的无损耗控制要求，本方法主要用于对独栋楼宇或满足楼宇选择要求，距离较近的数栋楼宇进行测试，不适用于小区总排放口测试。

为保障被测试楼宇生活污水的全收集，原则上被测试楼宇应以高层建筑为主。鉴于多数楼宇排水需使用污水提升装置，为降低系统复杂性，应尽量选择旱季污水排放口(不含雨水立管)不超过3个的居民楼宇，排放口相对较多时，可结合实际条件对多个排放口进行合并收集，并做好各项防倒流措施。

为避免个别居民非正常状况对测试结果的影响，应尽量选择常住人口数量相对较多的楼宇，结合前期调研结果，所选择居民楼宇的入住户数应不少于120户，或常住人口应不少于300人，单栋楼宇不能达到常住人口数量要求的，也可选择周边区域内多个符合条件的楼宇开展联合测试。

为确保对楼宇内的人员出入情况进行连续监控和精准统计计算，原则上所选楼宇的人员出入口数量不宜超过5个。

污水收集计量系统需要约1个常规车位的安装空间，居民小区应具备装置运输和吊装条件;为降低污水提升管道对测试结果的影响，计量装置安装点与污水排放口之间的最大距离原则上应不超过50 m。

4 结语

作为城镇居民生活污水收集率行业管理指标的重要基础指标，城镇居民日生活污水污染物产生量的准确计量已经成为提升行业管理能力和水平的重要问题。所提出的居民日生活污水污染物产生量测算系统设计方案已于2019年5月得到专家认可，并耗时3个多月完成了试验场地选择、设备产品研发和测算平台开发工作，9月初在太湖流域某城市居民小区进行了装置安装和试验性测试，已经成功完成近10次的24 h取样测试，基本实现预期目标。目前正在对测试数据进行分析研究，相关结果将在《中国给水排水》杂志陆续发布。接下来，将进一步加强对相关设备产品和测算平台的研究开发和标准化工作，并选择全国不同地区、不同类型的城市楼宇开展测试工作。

编辑：王媛媛