近年來(lái)，隨著生態(tài)文明建設(shè)駛?cè)肟燔?chē)道，我國(guó)的環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，就污水處理行業(yè)而言，高標(biāo)準(zhǔn)排放、高壓監(jiān)管、強(qiáng)力問(wèn)責(zé)與處罰也將成為新常態(tài)。新形勢(shì)下，如何利用系統(tǒng)思維提升污水處理廠(chǎng)的處理能力，更好地適應(yīng)新時(shí)代環(huán)境治理的要求，成為當(dāng)前需要面對(duì)的新課題。日前，在2018(第十屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，上海城投污水處理有限公司總經(jīng)理姚杰從三個(gè)方面分享了有關(guān)上海中心城區(qū)污水處理能力的幾點(diǎn)思考。

姚杰

以下為姚杰現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言?xún)?nèi)容(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審閱)

一、上海中心城區(qū)污水處理現(xiàn)狀

開(kāi)場(chǎng)，姚杰介紹了上海中心城區(qū)污水處理廠(chǎng)的現(xiàn)狀。

數(shù)據(jù)顯示，上海占地面積6341平方公里，截止2017年上海常住人口2426萬(wàn)，自來(lái)水設(shè)計(jì)供應(yīng)量是1152萬(wàn)噸/天，實(shí)際供應(yīng)量大于800萬(wàn)噸/天，最高可達(dá)1045萬(wàn)噸/天。污水設(shè)計(jì)處理能力為813萬(wàn)噸/天，實(shí)際處理量是790萬(wàn)噸/天。上海屬于降雨比較豐沛的城市，年降雨量1191mm，總降雨量的60%集中在5月~9月。排水體制以合流制為主，分流制為輔。具體數(shù)據(jù)如下表：

姚杰表示，目前，上海中心城區(qū)污水處理廠(chǎng)主要存在四方面問(wèn)題。

一是現(xiàn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)偏低。截止2017年底，仍以二級(jí)處理為主。

第二，現(xiàn)有污水處理能力難以滿(mǎn)足污水處理需求。姚杰以中心城區(qū)A、B、C、D四大污水處理廠(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析。

姚杰表示，從旱季的運(yùn)行情況來(lái)看，2015-2017年三年，四大污水處理廠(chǎng)旱季進(jìn)水量呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，其中，A、B、D污水廠(chǎng)日常運(yùn)行已經(jīng)處于超負(fù)荷處理狀態(tài)，最大日進(jìn)水量超過(guò)了設(shè)計(jì)規(guī)模的40%-80%，同時(shí)，四個(gè)廠(chǎng)的進(jìn)水量最大值已經(jīng)遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)規(guī)模，如A污水廠(chǎng)，最大值已達(dá)320萬(wàn)立方米/天，超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)模將近一倍，超負(fù)荷率達(dá)到80%。具體數(shù)據(jù)如下：

從雨季運(yùn)行情況來(lái)看，以設(shè)計(jì)規(guī)模大于100萬(wàn)m3/d 的A污水廠(chǎng)(服務(wù)范圍以合流制排水體制為主)、設(shè)計(jì)規(guī)模小于100萬(wàn)m3/d的D污水廠(chǎng)(服務(wù)范圍以分流制排水體制為主)為例，在不同降雨情況下，隨著雨量增加，兩者進(jìn)水量都有增加，進(jìn)水量均值與最大值均超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)模，A廠(chǎng)進(jìn)水量最大值超負(fù)荷率最大值已達(dá)98%，D廠(chǎng)進(jìn)水量最大值為設(shè)計(jì)規(guī)模的1.58倍，超負(fù)荷率(溢流)最大值可達(dá)60%。

除此之外，上海污水處理系統(tǒng)存在的第三個(gè)問(wèn)題是目前的處理能力對(duì)瞬時(shí)達(dá)標(biāo)的要求尚不適應(yīng)，瞬時(shí)達(dá)標(biāo)存在巨大壓力。姚杰提到，以B污水處理廠(chǎng)為例，設(shè)計(jì)進(jìn)水水量50萬(wàn)m3/d，但進(jìn)水量中低于設(shè)計(jì)值的概率僅為6.4%，超過(guò)設(shè)計(jì)值1.2和1.4倍的概率為37.6%和10%。而污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)是按照24小時(shí)混合達(dá)標(biāo)來(lái)考慮，在未超負(fù)荷的情況下，污水處理廠(chǎng)的瞬時(shí)達(dá)標(biāo)就壓力巨大;在面臨進(jìn)水量超負(fù)荷，同時(shí)水質(zhì)有一定概率超設(shè)計(jì)值的情況下，更是不堪重負(fù)。

第四，姚杰表示，現(xiàn)有污水處理能力已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)劃實(shí)施和重大工程建設(shè)需求。為了減少雨水污染，《上海市城市雨水排水規(guī)劃(2017-2035)》討論稿對(duì)初期雨水截流和合流制系統(tǒng)的截流倍數(shù)提出了更高的要求，同時(shí)，隨著蘇州河深層調(diào)蓄隧道、中心城區(qū)污水處理廠(chǎng)功能調(diào)整、污水干管互聯(lián)互通等工程的推進(jìn)，新增部分的污水量也需通過(guò)污水干線(xiàn)總管輸送至末端污水處理廠(chǎng)進(jìn)行處理。

二、國(guó)際先進(jìn)城市經(jīng)驗(yàn)借鑒

根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃(2017—2035年)》，2035年，上?；窘ǔ勺吭降娜虺鞘?。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，更好地解決上海污水處理系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題，對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)城市和國(guó)際目前水環(huán)境比較友好的城市，上海城投污水處理有限公司進(jìn)行了一系列調(diào)研研究。會(huì)上，姚杰基于調(diào)研成果分享了國(guó)際污水處理廠(chǎng)的相關(guān)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。

在亞洲地區(qū)，姚杰團(tuán)隊(duì)調(diào)研了韓國(guó)首爾、日本東京、中國(guó)香港、新加坡和上海五個(gè)國(guó)際性特大城市的污水處理廠(chǎng)情況。姚杰表示，目前，韓國(guó)首爾、新加坡和日本東京中心發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)可以達(dá)到100%的污水收集率。在供排水規(guī)模對(duì)比方面，采用合流制排水系統(tǒng)的各典型國(guó)際城市(如韓國(guó)、日本)污水處理量普遍大于自來(lái)水供應(yīng)量，而上海污水處理量小于自來(lái)水供應(yīng)量。另外，整體來(lái)看，國(guó)際先進(jìn)城市整體污水設(shè)計(jì)處理量普遍達(dá)到了污水實(shí)際處理量的1.3倍以上，上海(1.03)還存在較大差距。部分調(diào)研數(shù)據(jù)如下：

在國(guó)際范圍的大型污水處理廠(chǎng)中，姚杰團(tuán)隊(duì)調(diào)研了底特律、芝加哥斯蒂克尼、波士頓鹿島、洛杉磯亥伯龍等美國(guó)四大污水處理廠(chǎng)，會(huì)上，姚杰通過(guò)具體的調(diào)研數(shù)據(jù)，從四大污水處理廠(chǎng)的地理位置，污水收集系統(tǒng)情況，處理尾水排放點(diǎn)，污水處理能力與主要設(shè)施，以及尾水排放標(biāo)準(zhǔn)等多維度進(jìn)行了對(duì)比分析，并得出了相關(guān)結(jié)論。與此同時(shí)，姚杰還以世界最大的底特律污水處理廠(chǎng)為例具體分享了大型污水廠(chǎng)處理工藝和尾水排放監(jiān)管情況。部分調(diào)研數(shù)據(jù)如下：

姚杰認(rèn)為，從國(guó)際先進(jìn)城市污水系統(tǒng)調(diào)研可以看出如下幾點(diǎn)：

1. 國(guó)際先進(jìn)城市(如韓國(guó)首爾、新加坡和日本東京中心發(fā)達(dá)地區(qū))污水收集率已經(jīng)達(dá)到100%，上海污水收集率為93%，尚存在一定差距。

2. 在供排水規(guī)模對(duì)比方面，采用合流制排水系統(tǒng)的典型國(guó)際城市(如韓國(guó)、日本)污水處理量普遍大于自來(lái)水供應(yīng)量，而上海污水處理量小于自來(lái)水供應(yīng)量。

3. 國(guó)際先進(jìn)城市整體污水設(shè)計(jì)處理量均包含部分雨季截流污水量，設(shè)計(jì)處理量普遍達(dá)到了污水實(shí)際處理量的1.3倍以上，上海(1.03)還存在較大差距。

4. 從處理水量規(guī)模來(lái)看，對(duì)比旱、雨季處理規(guī)模可知，美國(guó)四家大型污水處理廠(chǎng)的一級(jí)處理規(guī)?；径歼_(dá)到了二級(jí)處理規(guī)模的兩倍以上，雨季條件下，面對(duì)超出二級(jí)處理規(guī)模的污水量，都采取僅進(jìn)行一級(jí)處理的處理方式。同時(shí)，具有一定調(diào)蓄功能，系統(tǒng)安全性高，可減少不確定因素造成的溢流，而且四家美國(guó)的特大型污水處理廠(chǎng)都編制了遠(yuǎn)期污水溢流控制計(jì)劃(Long term CSOs Control Plan/ SSOs Control Plan)，以期在未來(lái)逐步減少污水溢流量。

5. 美國(guó)四大污水處理廠(chǎng)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)采用了“州政府制定的共性指標(biāo)+各廠(chǎng)制定的個(gè)性指標(biāo)”的形式，根據(jù)各州水質(zhì)情況和污水處理廠(chǎng)技術(shù)條件針對(duì)各家污水處理廠(chǎng)制定不同的水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并頒發(fā)排放許可證;尾水濃度限值根據(jù)處理工藝、受納水體水質(zhì)目標(biāo)等因素有所不同。

6. 通過(guò)不同尾水排放口排放雨季處理尾水，達(dá)到便于監(jiān)管的目的。同時(shí)，不同尾水排放口的處理尾水污染物限值不盡相同，“晴雨不同標(biāo)”。

三、上海中心城區(qū)處理能力思考

在分享了國(guó)際先進(jìn)城市的經(jīng)驗(yàn)后，姚杰結(jié)合上海的實(shí)際情況，對(duì)上海的污水處理能力提出了三點(diǎn)思考建議。

1. 污水系統(tǒng)形成多元調(diào)蓄模式

姚杰表示， 剛剛專(zhuān)家分享時(shí)也講到，一場(chǎng)雨排放的污染負(fù)荷可能相當(dāng)于污水廠(chǎng)運(yùn)行一個(gè)月的污染負(fù)荷，上海每年的雨水排放量大大超過(guò)了污水處理廠(chǎng)能力，這樣就有大量的污染進(jìn)入河道，因此，建議加強(qiáng)污染負(fù)荷的消減，加強(qiáng)污水的收集和處理，建立多元的調(diào)蓄體系，做到前端調(diào)蓄和后端調(diào)蓄相結(jié)合，旱季污水做到全收集全處理，雨季做到多收集多處理。

2. 污水處理廠(chǎng)能力提升

為有效應(yīng)對(duì)雨季最大水量，減少溢流率;根據(jù)前期初步研究，預(yù)測(cè)得到中心城區(qū)雨季初期雨水全處理的污水量約為旱季污水量的1.5倍，雨季雨水全處理的污水量約為旱季污水量的1.85倍以上;在污水廠(chǎng)預(yù)留調(diào)蓄容積，應(yīng)對(duì)水量波動(dòng)，并給未來(lái)發(fā)展留有余地。以上水量的提升，在處理初期雨水的同時(shí)，還可以有效應(yīng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)，保證瞬時(shí)達(dá)標(biāo)，還給污水處理廠(chǎng)的維修留下的空間。

3. 調(diào)整污水處理廠(chǎng)管理及考核模式

姚杰強(qiáng)調(diào)要把污染排放總量的控制作為最終目標(biāo)，一是建議污水處理廠(chǎng)可通過(guò)污染物排放總量控制與即時(shí)樣相結(jié)合的方式進(jìn)行考核;二是可借鑒國(guó)際先進(jìn)城市污水處理廠(chǎng)設(shè)置一級(jí)+二級(jí)處理工藝，處理雨水和旱流污水，并按照不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核。

姚杰呼吁，新形勢(shì)下，建議加強(qiáng)系統(tǒng)思維，優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)污染物最大削減。