德国城镇污水处理厂运行概况[1]

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　给水排水　Vo l 136　No 13　2010

德国城镇污水处理厂运行概况

唐　建　国

(上海市水务局,上海　200003)

摘要　介绍了目前德国污水处理厂的总体概况、出水标准、出水水质等级的划分,并对2004年

和2008年德国污水处理厂的进、出水水质情况进行了对比。同时也比较分析了上海市城镇污水处理厂的进、出水水质情况。

关键词　污水处理厂　当量人口　污染物　德国 德国先进的污水处理水平不仅表现在高污水处

理率上,而且也表现在污水处理厂良好的出水水质上。为保护水环境,1989年德国颁布相关法令,要求5000当量人口以上的污水处理厂必须脱氮,20000当量人口以上的污水处理厂必须除磷。德国确定每人每日BOD 5排放负荷标准为60g;对于工业废水,据所排放的BOD 5负荷折算为当量人口,如:某工厂排放的污水BOD 5负荷为600kg/d,则折算为当量人口为600×1000/60=10000(当量人口)。自该法令颁布以来,德国一直致力于不可生化COD 的去除,加之不断提高污水处理厂排污费标准,其污水处理厂出水的污染物浓度也不断得以降低,对保护水环境起到了重要作用(德国对COD 、氮、磷、汞、铬、镉、镍、铅、铜、鱼类毒害物等污水处理厂出水污染物进行当量计算,如50kgCOD C r 折算为一个当量,每一当量排污费标准从1981年的12马克提高到了2002年的35.79

欧元)。1　德国污水处理厂的接纳率

据统计,2008年德国拥有城镇污水处理厂6113座,总设计规模1.51亿当量人口(按照水量规模计,

约相当于3000万m 3

/d ),处理量1.43亿当量人口。全国平均污水处理厂运行负荷率为95%(按当量人口计,下同),污水处理厂接纳率为94%。与2004年相比,污水接纳率和运行负荷率分别增加了1个和4.5个百分点,污水处理厂规模和处理量分别增加200万和800万当量人口。各联邦州(市)的污水接纳率情况详见表1。

在6113座污水处理厂中,超过10万当量人口

规模(相当于2万m 3

/d )的污水处理厂为227座,仅

占总数的3.7%,但是服务的当量人口达7370万

人,占总服务人口的52%。各类规模污水处理厂数量和服务的当量人口情况详见表2。

表1　德国污水接纳率情况

地区

污水接纳率

/%污水处理厂

运行负荷率/%

2008年

2004年2008年2004年布来梅市100100100100　巴登符腾堡州9999100100　莱茵兰法尔茨州99989899　北莱茵州97979084　石荷尔斯泰茵州94938982　萨尔州

929099100　梅前波美尼亚州84829783　萨克森州82789090　汉堡市99100100100　黑森州99999898　柏林市9899100100　巴伐利亚州9594100100　下萨克森州94939479　萨安哈尔特州85827661　勃兰登堡州83777065　图林根州65619283　全国平均

94

93

95　

90.5

表2　德国污水处理厂数量和处理量情况

规模

/当量人口

数量/座

占总数量的比例/%服务当量人口/万人占服务当量人口的比例/%

0～999133121.8　60

　0.42

1000～5000201332.9530 3.725001～1000078012.8610 4.2810001～100000176228.8569039.90>100000

227 3.77370

51.68合计6113

100

14260

100

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　表3　德国污水处理厂进水水质年均值状况

地区

污水处理厂数量/座

BOD 5/mg/L

COD Cr /mg/L T N /mg/L TP /mg/L 巴登符腾堡州1015(1066)(224)443(449)42.9(50) 6.8(7.7)巴伐利亚州

1630(1682)272(305)542(557)50(58)8.1(9.7)黑森/莱法尔茨/萨尔州1511(1535)224(236)456(471)46.8(54)7.4(7.7)北部地区614(489)

(440)806(808)69.3(85)11.2(13.5)东北部地区264(235)428(568)985(1171)87(102)15.1(18.2)北莱茵州509(505)(228)420(481)39.1(54) 5.7(7.9)萨克森/图林根州570(549)297(362)616(791)57(69)8.9(11.6)合计(平均水质)6113(6061)

277(309)

535(577)49.7(62)7.7(9.6)博登湖地区2148344.17.4上海市

50

118.7277.2

23.6

3.8

注:①博登湖位于德国南部,是德国、瑞士和奥地利三国主要的水源地,故对其水质有严格的管理规定和措施。②括号中数值为2004年情况,其中污水处理厂数量为调查数。

2　德国污水处理厂进水水质

有关部门对各污水处理厂进水水质分析,各地污水处理厂进水水质年平均值差别很大,有的相差一倍。其中,以德国东北部地区的进水浓度最高,次之是北部地区。造成进水水质差别大的主要原因是排水体制的不同,德国北部以分流制排水体制为主,而南部则以合流制排水体制为主。有意思的是,有人曾以合流管道占50%为界,横穿德国画了一条线,称之为“合流水赤道线”。各地用水量的差异及粪便污水的接入量的不同也是造成进水水质有差异的主要原因(德国许多农村地区污水是通过吸粪车定时送入污水处理厂的)。上海市也是合流制和分流制并存的城市,相比较,上海市污水处理厂污染物进水浓度不足德国平均值的50%。

与2004年相比,2008年各地区污水处理厂平均进水浓度略有降低,进水水质情况详见表3。3　德国污水处理厂出水水质情况

德国对污水处理厂出水水质的要求是根据城镇污水处理厂规模的大小来确定的,规模越大要求越严。规模超过5000和20000当量人口(分别相当于1000m 3

/d 和4000m 3

/d )时,要求必须除氮,或者脱氮除磷,目前执行的污水处理厂出水标准详见表4。

2008年德国污水处理总量为91.08亿m 3

,日

表4　德国目前执行的污水处理厂污染物排放标准

规模/当量人口

COD Cr /mg/L

BOD 5/mg/L

NH 3—N /mg/L

T N

/mg/L

TP /mg/L

<1000≤150≤401000～5000≤110≤255000～20000≤90≤20≤10≤1820000～100000

≤90≤20≤10≤18≤2≥100000

≤75

≤15

≤10

≤18

≤1

均污水处理量为2495万m 3

/d 。各地区污水处理厂2008年平均出水水质均大大优于排放标准(其中博登湖要求TP 排放浓度小于013mg/L ),详见表5。

为评价污水处理厂出水状况,德国按照污水处理厂耗氧物质负荷和营养物负荷的排放情况,将出水状态分为5级,详细的分级标准见表6。

德国各污水处理厂出水水质远好于排放标准,2008年绝大多数污水处理厂污染物排放水平处于“很低”和“低”的等级水平上。其中,按照全德国年均水质考核,耗氧物质排放均为1级(很低);营养物质为2级(低),优于2004年的出水水质。目前德国污水处理厂的年均出水水质除总磷外,均优于我国现

行《城镇污水处理厂污染物排放标准》

(G B 18918—2002)的一级A 标准,优于我国《城市污水再生利用

景观环境用水水质》

(G B /T 18921—2002)标准的娱乐用水水质。

尽管上海市城镇污水处理厂出水水质近年来不断提高,如年出水COD C r 平均浓度从2007年的

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表5　2008年德国污水处理厂出水水质年均值状况

地区

污水处理厂

数量/座

污水处理量/万m 3/d

BOD 5/mg/L

COD Cr /mg/L T N /mg/L NH 3—N /mg/L TP /mg/L 巴登符腾堡州1015435.622

10.60.960.75　巴伐利亚州

1630445.5 4.33010.6 1.680.98　黑森/莱———法尔茨/萨尔州1511410.7 4.5

249.2 1.560.96　北部地区614263.739

8.2 1.090.7　东北部地区264140 3.94210.70.90.62　北莱茵州509675.926

7.90.950.49　萨克森/图林根州570123.8 4.4319.1 1.280.97　合计(平均水质)6113

2495.2

4.3289.3 1.210.75　2004年平均水质

5.0

339.0 1.80.8　博登湖地区2124.4

2113.6

0.630.29　上海市

50

500.7

2378.3

13.6

0.86 G B /T 18921—2002娱乐　性景观水体标准

6

155

1.0

表6　德国污水处理厂出水水质评价分级标准

等级出水污染物情况

BOD 5/mg/L

COD Cr /mg/L

NH 3—N /mg/L

T N /mg/L

TP /mg/L

1很低≤5

≤30

≤1

≤8

≤0.5

2低6～1031～502～39～130.6～1.03一般11～2051～904～1014～18 1.1～2.04高21～3091～12011～2019～35 2.1～5.05

很高

>30

>120

>20

>35

>5.0

100.3mg/L,降低到2008年的78.3mg/L,又降低

到目前的约60mg/L,这是上海市能够完成COD 减排任务的关键。但是与德国相比,仍是其2.8倍,仅是德国的“一般”水平。4　几点感想

通过对德国污水处理厂运行情况的分析及与上海市的比较,体会如下。

(1)截污纳管需要常抓不懈。德国全国平均污水接纳率为94%,目前本市城镇化地区仅为78%(按城镇污水处理率计),差距是明显的。截污纳管是一件“慢工细活”,但是只要常抓不懈,就一定会取得成效。

(2)管道整治需要及早提到议事日程。尽管德国污水处理厂进水水质差异较大,但是进水浓度是比较高的。上海市与德国污水量水平接近,但是进水浓度还不足德国的1/2。分析原因除了德国有严

格的节水措施和生活差异外,更重要的是与德国将

排水管道的整治工作作为经常性工作是分不开的,其结果是避免了地下水、河水、雨水等非污水混入污水管道中。上海市曾对苏州河一期工程排水管道地下水渗入量做过调查,苏州河以南渗入量为污水量的26%,以北为35%,其渗入量是惊人的,造成的结果是污水处理厂进水浓度大大低于设计值,如石洞口、竹园一、二和白龙港四厂的进水COD C r 除白龙港污水处理厂在300mg/L 左右外,另外3座污水处理厂均在230mg/L 左右。上海市郊区许多污水处理厂

进水水质普遍偏淡,某规模为2.5万m 3

/d 的污水处

理厂,其服务范围的污水产量不足2万m 3

/d,但是实

际运行量却达3.4万m 3

/d,进水COD C r 不足180mg/L 。导致这一现象的主要原因就是污水管道存在严重的脱节、破损、渗水等多种结构性病害,甚至与河道相通。地下水、河水及雨水的混入污水管道,不但浪费了水资源,降低了污水处理效率,而且也影响了污水处理厂的正常运行,更严重的是地下水渗入管道会造成管道周围回填砂的流失,造成路面塌

陷(即俗称的“沉管”

)。多年来,德国每年投入在排水管道修复的费用达2亿欧元,而上海市仅1500万元人民币。除了强化对排水管道施工质量的管理外,应尽早将定期地对管道进行检测、评价,并采取有效措施对结构性病害进行整治纳入议事日程。

城市污水处理排放标准若干问题的探讨

陈　珺1　王洪臣2

(1北京城市排水集团有限责任公司,北京　100044;2中国人民大学环境学院,北京　100872)

摘要　从污水处理排放标准在污水处理设计及运行过程中所面临的具体问题出发,在污水处理厂规模、取样方法、评价方法及例外原则等方面对排放标准的影响进行讨论,提出了排放标准亟待完善的几个问题。

关键词　污水处理　采样方法　评价方法　排放标准

随着城市污水处理治理力度的日渐深入,排放标准对污水处理厂设计和运行的影响越来越重要,排放标准的科学性及可实施性愈来愈成为影响行业发展的重要因素。污水处理排放标准不仅仅包括标准的具体数值,污水处理厂规模大小、取样方法以及评价方法对污水处理排放标准也有至关重要的影响[1]。

1　规模的适用性

我国各地经济发展水平差异很大,污水处理的发展水平不尽相同,污水处理厂的建设规模也差异较大。我国现行的《城市污水处理工程项目建设标准》中将处理规模分为五类,其中Ⅰ类为50万～100万m3/d,Ⅴ类为1万～5万m3/d。我国小城镇具有不同于大城市的特点,如技术、经济相对落后,基础设施不配套,建设资金来源少,污水处理规模较小,绝大多数小城镇的污处理量低于2万m3/d等[2]。而国内外大中城市污水处理厂建设的历史和经验表明,大型集中污水处理厂在治理水环境污染方面发挥着重要作用。2004年全国城市污水处理量163亿m3,污水处理率45.7%,其中城市污水集中处理设施的污水处理量116亿m3,占71.1%。上述数据表明,城市大中型污水处理厂在治理和保护水环境方面起着至关重要的作用。

在当前各地经济发展水平的条件下,尽快地建设起中小型污水处理厂,切实地起到有机污染物的去除效果是主要目的;对于封闭性或半封闭性水体,或是敏感区域的水体,小城镇污水处理厂的排放标准应有所严格。实际上,小型污水处理厂对环境的影响较小,对不同规模城镇污水处理厂制定不同的标准有利于标准的贯彻实施,如果小型污水处理厂

(3)进一步改善出水水质的措施需要及早研究。一般出水COD

C r

小于50mg/L,基本上为不可生

化降解的COD

Cr

,德国结合1989年开始的在污水处理厂实施除磷除氮措施,一直致力于不可降解COD C r的去除,取得了明显的成效。在去除COD C r的同时,其他污染物也得到了降低。除了工艺性的工程措施外,德国也采取了许多在线的工艺控制措施。另外,德国按照排污当量向污水处理厂收取排污费的法律也起到了重要的作用。上海市污水处理厂在“十一五”污染物减排中做出了极其重要的贡献,为了及早应对“十二五”的污染物减排任务,应在学习国外先进经验,不断加强污水处理厂的运行管理的基础上,应及早研究相应的工程措施、管理措施、政策措施等,最大限度地降低污染物排放浓度。

参考文献

1　DWA.Leistungsvergleich Kommunaller Klaeranlagen,2004

2　DWA.Leistungsvergleich Kommunaller Klaeranlagen,2008

3　唐建国.德国一段硝化和反硝化活性污泥法曝气池设计计算.给水排水,1997,23(1):13～15

&通讯处:200003上海市江苏路389号上海市水务局水资源处

电话:(021)62522189

EΟmail:tangjianguoxsh@https://www.doczj.com/doc/b41261192.html,

收稿日期:200911

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