2020年度常州市水污染物平衡核算及相關建議

楊 鑫，胡夢瑾，丁瀟蕾

(江蘇常環環境科技有限公司，江蘇 常州 213022)

0 引言

為深入打好污染防治攻堅戰，改善生態水環境質量，需要對污水處理進行精準摸查，從而找準薄弱環節并進行科學治理。隨著常州市的工業化進程不斷加快，水環境問題日益嚴重，對城鎮地區的水污染進行有效核算與科學治理十分必要[1]。而常規水污染核算方法，即直接使用廢水產生、處理、排放量來反映廢水的處理能力[2]，不能有效反應生活污水的處理水平。因此，對常州市城鎮區域水污染物進行平衡核算，為提升污水收集處理能力提供科學支撐。

1 水污染核算區域及方法

1.1 核算區域劃分

依據江蘇省生態環境廳2021年印發的《江蘇省城鎮區域水污染物平衡核算方法(試行)》，將常州市轄的6個轄市區以及1個縣級市的城鎮劃分為4個核算區域，即主城區核算區域、武進區核算區域、金壇區核算區域、溧陽市核算區域范圍，在每個核算區域范圍內，以集中式污水處理廠收集范圍為基本核算單元。常州市城鎮區域水污染物平衡核算單元共計5個：天寧區、鐘樓區、新北區和經開區為1個核算單元，武進區和金壇區各劃分為1個核算單元，溧陽市劃分為2個核算單元(溧陽二污廠和溧陽花園廠)。對核算單元2020年全年(1—12月)進行水污染平衡核算后，對核算區域合并并統計，最終計算常州市整體的平衡核算。

1.2 水污染核算方法

由于城市發展理念、資金投入不足等方面的原因，全國很多城鎮存在生活污水直排的問題[3]，不僅造成河湖污染，而且影響城鎮污水處理率的計算。此外，在城市發展過程中未能及時更新城市地下管道與排水系統，雨污排水設施設計不當[4]，從而出現雨污合流的問題，增加污水處理量。

針對以上存在的問題，調整核算方法為以污水處理廠收集的生活污水中化學需氧量(COD)總量為源頭進行梳理，通過扣除工業、畜禽養殖的貢獻，來計算核算區域內生活污水的有效產生、收集、處理量。隨后，通過城鎮生活污水污染物校核濃度(C260和C350)進行校驗，分別得出該核算區域內生活污水集中收集總量，進而得到生活污水集中收集率，如公式(1)～(3)所示。

MCOD區域生活收集量=MCOD區域污水廠收集量

-MCOD區域工業收集量-MCOD區域畜禽養殖收集量

(1)

(2)

(3)

式中：MCOD生活收集量、M污水廠收集量、MCOD工業收集量、MCOD畜禽養殖收集量分別為核算區域內生活污水COD、污水處理廠COD、工業廢水COD以及畜禽養殖污水COD收集量(t)；C生活校核濃度為核算區域內生活污水COD校核濃度(mg/L);R年為一年中核算區域內生活污水集中收集率(%)；Q生活集中收集，i為核算區域內第i個月生活污水集中收集量(t)；Q生活污水產生，i為核算區域內第i個月生活污水產生總量(t)；i為2020年1—12月的月份值。

核算區域內污水集中處理設施COD削減總量，與區域生活污水COD產生量、進入污水集中處理設施的工業和畜禽養殖廢水COD總量之和的比值，即為區域COD集中收集削減率，客觀反應該區域主要污染物COD的集中收集削減能力和水平，如公式(4)～(5)所示。

(4)

(5)

2 水污染平衡核算結果與分析

2.1 核算結果

當核算區域內生活污水COD校核濃度為260 mg/L(低階濃度核算)時，常州市核算區域內1年的生活污水集中收集率(R年)為92.25%。其中，主城區、武進區、金壇區和溧陽市1年內生活污水集中收集率(R年)分別為96.73%、88.41%、81.77%、86.98%。當核算區域內生活污水COD校核濃度為350 mg/L(高階濃度核算)時，常州市、主城區、武進區、金壇區和溧陽市1年內生活污水集中收集率(R年)分別為68.53%、71.86%、65.68%、60.74%、64.61%。各核算區域不同月份在、高階濃度核算下月生活污水集中收集率如圖1所示。

圖1 各核算區域低、高階COD濃度核算下月生活污水集中收集率

由圖1可知，使用低階濃度進行核算時，各核算區域的生活污水集中收集率顯著高于高階濃度核算。在兩種不同濃度核算標準下，各核算區域一年內生活污水集中收集率的變化趨勢一致，即主城區的生活污水集中收集率最高，后面依次為武進區、溧陽市和金壇區。此外，核算區域內生活污水COD校核濃度取低階濃度260 mg/L或取高階濃度350 mg/L核算時，常州市核算區域及主城區、武進區、金壇區、溧陽市月生活污水集中收集率均在6—9月的汛期呈現明顯偏低的特征。

不同COD校核濃度下，各核算區域每月的COD集中收集削減率也具有相似的變化曲線，如圖2所示。核算區域內生活污水COD校核濃度取低階濃度260 mg/L或取高階濃度350 mg/L核算時，常州市核算區域及主城區、武進區、金壇區、溧陽市核算單元的每月生活污水集中收集削減率均呈現汛期，其中6—9月偏低，其余月份的變化趨勢與生活污水集中收集率呈現結果一致。對于不同核算區域對COD集中收集削減效果表現為主城區最優，其次是武進區、溧陽市和金壇區。

圖2 各核算區域低、高階濃度核算下每月COD集中收集削減率

為進一步了解各核算單元污水廠對COD的處理情況，對常州市各核算單元的污水處理廠的設計處理能力、實際處理量以及運行負荷進行統計，如表1所示。

表1 各核算單元污水廠COD處理情況

由表1中所列結果可知，主城區的深水城北、武進區的武南廠、城區廠以及金壇區的一污廠目前運行負荷過高，已超出100%，說明在現階段，這些污水廠處理能力不足，來水量偏大。主城區的排水江邊、武進區的濱湖廠均為新建或者擴建的污水廠，周邊配套的泵站以及管網全面投入運行的時間尚短，故這2個污水廠的負荷較低。結果表明，主城區與武進區不同污水處理廠的運行效率相差較大。

2.2 結果分析

區域之間差距較為明顯。核算結果顯示，常武地區的生活污水集中收集率以及COD集中收集削減率高于溧陽市和金壇區。其中生活污水集中收集率最高的常州市主城區比最低的金壇區高出近12個百分點，COD集中收集削減率最高的主城區比最低的金壇區高出近13個百分點。此外，不同核算區域，以及同一區域不同的污水處理廠對污水的處理能力和運行效率相差較大。

不同時段差距較為明顯。核算單元普遍出現汛期(6—9月)生活污水集中收集率偏低的情況，汛期生活污水收集率比非汛期低約6%，存在汛期雨水溢流混流進入管網。

2.3 存在問題

通過本次核算，可以看出全市城市建成區生活污水收集率總體較高，但部分區域仍存在以下問題。

1)部分區域管網建設覆蓋不完善。這主要是受到開發建設時序的影響，部分地區干網已建，但支管覆蓋不全、連通不暢。以收集率最低的金壇為例，金壇區金科園東區、華科園區已按分流制開發建設，但部分地塊仍在建設中，存在管網覆蓋薄弱區域。

2)部分單元管網存在混接、雨污不分現象。在核算中發現，疑似存在地下水、河水、雨水等大量外來水混流進入污水管網的問題。

3)老城區截流對污水系統產生較大壓力。老城區的污水系統改造，主要通過設置截流井。當出現大雨的時候，雨水就會通過截流管進入到污水系統中，使得一些污水檢查井發生滿溢，甚至污水倒灌的現象。核算中發現，在汛期，戚墅堰污水廠、深水城北和深水江邊的負荷率都接近甚至超出100%，高出全年負荷4個百分點～9個百分點。

4)涉水企業工業廢水排放的問題。首先是區域在線自動監測覆蓋度不高，無法對工業廢水進行實時監控，污水廠部分時段出現濃度飆升的情況，推測存在工業企業高濃度污水偷排等問題，大量企業尚未安裝在線監測，污水非正常排放給排水主管部門日常監管和城市污水處理廠運維帶來沖擊；其次是部分污水處理廠的工業污水占比偏高，目前，大多數工業廢水和生活污水混合進入城鎮污水處理廠，再進行處理，但由于工業行業種類多，工業廢水及其處理產生污泥成分差異大，難以直接套用市政污水和污泥處置技術，會導致廢水超標排放、污泥處置工藝和方式有待完善等問題。

5)污水處理廠的運行負荷差距較大。同一地區不同污水廠之間的運行負荷存在較大差距。以武進區為例，武南廠、城區廠在2020年的運行負荷已經超出100%。在現階段，這些污水廠收納水量偏大，處理能力不足，而同在武進區的濱湖廠由于投入使用時間尚短，周邊配套的泵站以及管網仍在逐步投入運行，其運行負荷僅為49%。

3 建議

1)拓寬核算的廣度，將鄉鎮污水處理廠納入核算；細化核算的區域，將范圍從區縣級別精確到鄉鎮、街道級別。參考上輪核算的相關經驗做法，有序推動開展鄉鎮區域水污染物平衡核算工作。以城鎮、鄉鎮污水處理廠為核算對象，將核算范圍細化延伸至鄉鎮街道，以結果為導向，深入挖掘鄉鎮污水廠及污水管網存在的問題，為水污染治理決策提供技術依據。

2)提升企業在線監測設備覆蓋度，開展重點涉水行業企業污水分質處理工作。針對電鍍、化工等重點涉水企業，加快安裝廢水在線監測系統，與市、區監控平臺聯網，并與城鎮污水處理廠進行實時共享，按照“一企一管一表”要求，實施重點涉水行業企業的污水管網明管化改造。按照《關于印發〈江蘇省工業園區水污染整治專項行動實施方案〉的通知》(蘇環辦〔2022〕29號)要求，針對園區產業特點、生產廢水特征等，積極推進工業廢水與生活污水分類收集、分質處理，加快工業廢水集中處理設施能力建設。同時，在滿足預算的條件下選用高效設備，從而提高污水處理效率，節約處理能效[5-6]。

3)加強污水管網互聯互通建設，加快推進污水科學調度工作。依據核算區域范圍，綜合評估現有污水污泥處理處置設施能力與運行效能，統籌優化污水處理設施布局，實施污水廠互聯互通，有效解決污水處理能力空間不均衡的問題，有效調度超負荷污水廠和未飽和污水廠[7]。針對主城區，應優化互聯互通的調度算法和指令，提升污水應急調度能力；針對尚未開展或開展初期的區域，因地制宜，加快推進互聯互通建設。

4)加強結果運用，分類實施差別化措施。城鎮區域水污染物平衡核算工作為水污染治理工作提供了抓手。在實際決策中，應強化對核算結果的運用，從管網建設運行評估、水質斷面溯源等角度，聚焦環境基礎設施薄弱、水環境問題突出的重點區域，結合不同核算區域的特質問題，針對薄弱區域開展補短板工程，從源頭改善水環境質量。

5)加強部門溝通協作，形成區域水平衡有效工作合力。各地要重視核算結果反映出的各類問題，以提高水污染物集中收集處理率為核心，切實增強生態環境、住房城鄉建設、水利、財政等部門工作合力，推動問題解決。住房和城鄉建設部門堅持近期目標和遠期規劃相結合的原則，強化管網、集中處理設施的規劃建設和日常運維管理。生態環境部門統籌做好常態化區域水污染物平衡核算工作，加強工業企業排污的監督管理[8]；水利部門加強生產經營單位自備用水情況管理，為常態化開展水平衡核算提供基礎信息保障；財政部門加大資金保障力度和政策支持。