中国城镇污水处理管理系统研究

郝晨光

摘 要：本文结合中国生态环境部公告数据，系统地分析了城镇污水处理运行方面问题，发现严重超标的城镇污水处理厂在区域分布上呈现相对集中性，超标影响因素集中表现在运营管理、工艺设计和上游来水影响等三方面.并剖析了影响城镇污水处理厂稳定运行的七方面原因.结合中国实际，提出了落实设计单位和设计者质量终身负责制;落实排水许可和实行合同制管理等九方面解决措施，以期在更大范围内发挥城镇污水处理厂治污减排的作用.

关键词：城镇污水;運行管理;系统研究;问题;对策

中图分类号：TU99  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2020）03-0044-05

随着第二批中央生态环保督察“回头看”反馈工作的全部完成，标志着从2015年12月起到2019年5月中旬的第一轮中央生态环保督察及“回头看”圆满结束，党中央、国务院首次实现了对全国31个省（区、市）生态环保督察的全覆盖.中央生态环保督察实施以来，“中央肯定、地方支持、百姓点赞”，一批长期想解决而没有解决的突出问题得到解决，一批长期想办而没有办成的事被办成.根据住房城乡建设部全国城镇污水处理管理信息系统统计，与2015年底相比，到2018年底全国新增城镇污水处理厂481座，增长12.5%，城镇累计建成运行污水处理厂达到4332座;污水处理能力由1.64亿立方米/日增长至1.95亿立方米/日;年累计处理污水由2015年的511.1亿立方米增长至2018年的606.02亿立方米，增长18.6%;一批先进的污水处理技术得到广泛应用，污染物减排能力大幅增长，年累计消减COD由2015年的1263.9万吨增长至2018年的1434.97万吨，年累计消减氨氮由2015年的117.7万吨增长至2018年的141.56万吨，增长率分别为13.5%和20.3%.

但也要看到，城镇污水处理方面还有很多不足，习近平总书记在在全国生态环境保护大会上指出“在治水上有不少问题要解决，其中有一个问题非常迫切，就是要加快补齐城镇污水收集和处理设施短板.这方面欠账太多.”从已公布的生态环保督察整改清单中，与城镇污水处理有关的问题占1/3以上，社会反响很大，城镇污水处理已成为改善水生态环境亟待攻克的难关.城镇污水处理厂是城镇污水处理系统达标排放、保障水环境质量的把关环节，如果运行中存在严重问题，将给城镇环境带来隐患[1].因此，亟需要系统地研究城镇污水处理系统存在的问题，分清病因、对症下药，更大幅度发挥城镇污水处理设施治污减排、改善水生态环境、造福于民的作用.

1 城镇污水处理系统主要问题

1.1 城镇污水处理厂严重超标排放单位比重大

从2016年开始，生态环境部（及原环境保护部）连续3年分季度12批次向社会公布国家重点监控企业主要污染物排放严重超标单位名单、处罚及整改进展.从公布的三年数据看，全国国家重点监控企业主要污染物排放严重超标单位累计达到808家次，其中城镇污水处理厂达到396家次（含工业园区污水处理厂36家次），占超标总数的49%;以生活污水处理为主的企业共有360家次严重超标，占超标总数的44.55%，严重超标的重点排污单位在行业类型上呈现相对集中性.且公布的城镇污水处理厂方面超标主要污染物为污水处理厂出水仅为在线监测的COD和氨氮两项指标，并连续超标1周以上的数据.尚不包括未全部安装在线监测且出水达标难度更大的总氮、总磷数据.可见城镇污水处理在总超标企业中占比大，面临的形势严峻.

1.2 严重超标排放单位面广，地区分布集中性强

在所公布的城镇污水处理厂严重超标单位中，除西藏、上海外的全国其他省（区、直辖市）均有企业被列入名单中，其中排名前五的地区有新疆（71家次）、辽宁（44家次）、内蒙古（40家次）、山西（36家次）、河北（28家次），五个省区上榜的污水处理厂数合计占严重超标污水处理厂总数的55.3%.从分布的地区看，华北地区有114家次、西北地区有110家次、东北地区有75家次，三北地区合计占总数的75.51%，而其他地区合计有97家次，不足总数的1/4.从更广的区域角度分，严重超标的城镇污水处理厂主要分布在秦岭淮河以北地区，占超标总数的4/5，而秦岭淮河以南的仅占全国严重超标污水处理厂总数的1/5.

1.3 不能稳定达标的企业，性质多元化

这其中既有国有企业，也有包括北控水务、威立雅等国内外知名水务企业在内的上市企业和外资企业;有自主经营企业，也有采用委托经营、PPP和BOT等运营模式的企业，其中自主经营的企业占总数的60%以上.通过统计分析发现，地级市以下（不含地级市）的城镇污水处理厂是超标企业的主力，累计占总数的85%以上.

1.4 超标影响因素集中

通过生态环境部公告的2018年超标排放单位公布的243份整改方案和措施中看，影响污水处理厂出水达标的因素主要有五方面，分别为运行管理、工艺设计、上游来水、处理能力不足和其它（比如在线监测数据问题和提标改造期间等），占比分别为39.51%、37.45%、14.81%、4.115%和4.115%.其中因运行管理、工艺设计、上游来水等三方面影响的污水处理厂数合计占总超标污水处理厂数的91.77%，是影响污水处理厂达标排放的主要因素.

2 原因分析

2.1 污水处理厂运行管理不到位

根据前述，污水处理厂运行管理是污水处理厂稳定达标的首要原因.朱雁伯[2]等在对华北、华东、西北、东北、中南、西南、华南等地区污水处理厂大量调研、走访基础上也指出，城镇污水处理厂运行管理存在10方面问题，有管网配套不健全，进水量严重不足;进水水质复杂，达标排放难度大;节能降耗的意识尚需提高;缺乏复合型运行管理人才;水质检测管理水平低;设备维护不到位，完好使用率不高;工艺技术问题不能及时排除;污泥的处理处置问题未妥善解决;运行管理的基础资料不规范;缺乏完善的应急预案系统等.林安江[3]、宋海娇[4]等也得出了相似结论.但从深层次剖析，首先污水处理企业缺少经验丰富的专业性运行管理人员，尤其是地市级以下和边远地区的城镇污水处理厂，不能及时根据污水处理工艺运行状况分析判断污水处理中存在问题，也难以采取有针对性的措施，调整工艺或完善技术流程;其次是企业绩效考核管理机制不健全，员工责任心不强，维修检修不到位;再者是设施、设备不健全，监测、检测不到位等.

2.2 工艺设计和工程建设质量不高

主要表现在工程质量保证体系不高.首先是部分设计单位质量意识不高，调研走访不够，基础资料调研不全面，没有能够根据污水处理厂当地的气候、经济社会发展水平、地理状况、污水收集范围、上游点源、来水水质等进行有针对性的工艺设计，缺调节、缺冬季保温、缺污泥处置设施等;其次是部分设计单位设计人员素质不高，不能够根据水质水量、气候、出水要求等设计合适的处理工艺;再者是部分单位设计质量控制体系不严，部分构筑物标高不足、回流系统设计不足、曝气风机选配不合理等简单问题出现在设计文件中.以及工程施工质量不高、管控不严，污水处理设施质保期尚未结束即存在各种质量问题，频繁检修影响运行.

2.3 上游来水水质水量不稳定

主要表现在：上游水质水量波动大影响;来水水质浓度过高，超过污水处理厂设计进水指标或超过城镇下水道排放标准，致使处理工艺难以处理;以及上游来水含有毒有害物质，导致活性污泥中毒，污水处理厂无法处理.

2.4 污水处理厂处理能力不足

这主要指污水处理厂设计规模偏小，已无法处理超出处理能力的污水，急需扩建、扩容.

2.5 现有大部分污水处理厂信息化、智能化程度不高

缺少污泥浓度仪、DO仪、氧化还原电位等在线仪表.不能通过数据及时提醒运行管理人员，调整运行工况.

2.6 污水排放标准不够科学

中国的现行城镇污水处理厂综合排放标准没能充分考虑中国东西南北各地区的气候、环境、生活习惯、经济社会发展水平以及受纳水体等差异性特点.实行平均化、“一刀切”的考核方式，也是一些地区短期内不能达标的因素.尤其是在总氮、总磷等指标的设定没有充分考虑南北气候、冬季受纳水体非富营养化因素.再者是短期内频繁提高考核排放标准，也使一些污水处理厂刚提标改造后尚未发挥环境治理效应，又被要求再次提标，也因改造期间污水未经处理排放，既污水超标排放也没有起到改善环境的作用.

2.7 环保执法效果不理想

按照《中华人民共和国环境保护法》第五十九条规定“企业事业单位和其他生产经营者违法排放污染物，受到罚款处罚，被责令改正，拒不改正的，依法作出处罚决定的行政机关可以自责令改正之日的次日起，按照原处罚数额按日连续处罚.”同时，第六十条又规定“企业事业单位和其他生产经营者超过污染物排放标准或者超过重点污染物排放总量控制指标排放污染物的，县级以上人民政府环境保护主管部门可以责令其采取限制生产、停产整治等措施;情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、关闭”.而目前，尚没有细则对上述两个条款在实践中的适用范围予以明确.这也形成了各地环境保护执法部门都采用按日计罚的方式，处罚超过污水排放标准的城镇污水处理企业.这导致两种结果，一是对超标排放的城镇污水处理厂采用的处罚条款和方式不恰当，按《环境保护法》第六十条规定，应当采取限制生产、停产整治，乃至停业、关闭，但城镇污水处理厂作为城镇污染防治的最后唯一一道关口，采用此种方式显然违背了立法改善环境的初衷，也没有任何一个地方的环保执法机构按第六十条的方式处罚城镇污水处理企业;二是即使采用按日计罚其实际效果也不理想，因为相当多的城镇污水处理企业为国有企事业单位，污水处理的各项成本均由地方财政承担，处罚的费用也是从左衣兜掏到右衣兜，仅仅是形式处罚，无实际意义.

3 对策

虽然，我国已建设了大量的污水处理设施，但若不能全部发挥其本来的作用，将极大的影响水环境的改善，这甚至比研发更先进的工艺，更令人沮丧，也影响投资效果.需要对城镇污水处理系统从设计、建设、运行管理以及外部环境、政策措施、规范标准等多方面予以强化、完善和保障.

3.1 落实设计单位和设计者质量终身负责制

合格的设计是城镇污水处理设施建成后能够稳定达标的先决条件.这要求设计者有良好的职业素养和技能，也需要设计单位有完善的质量管控体系并加以落实，同时需要全社会健全并严格实施企业和个人执业信用管理.一处违规终身负责，才能更好的提升全行业设计质量，出精品工程.

3.2 落实排水许可和实行合同制管理并行，控制好来水

这种方式在江苏省常州市已取得很好的效果，保證了城镇污水处理厂来水的稳定.从两方面采取措施，一方面是由城镇排水主管部门按《城镇排水管理条例》的规定实行排水许可，从行政角度把好排水关，违规采取行政处罚;另一方面由排水户与城镇污水处理厂签订委托处理合同，以合同契约方式理清上下游污水处理责任，超过委托处理的水质、水量时，超额付费，既提高了污水处理企业的积极性和责任感，也落实了排水户超排的法律责任.

3.3 实行“厂、站、网”一体化建设和管理

在中国的大部分地区，污水处理厂和污水收集管网的建设和管理是由不同单位负责，这一点在地级市、县、镇尤为普遍.管网的不管厂，管厂的不管网，这就形成了管网的不认真对待收纳的水质，管厂的不知道进厂水质的来源，也就无法有针对性的根据来水调整工艺、处理污水.因而，需要从管理体制方面加以改革，将城市管网、泵站和污水处理厂统一纳入一家单位负责建设、运行和维护管理，实现权责利的统一，才能更增强企业责任心，减少扯皮.

3.4 深入开展污水处理工艺研究和良好工艺推广工作

向“中国高铁”精神那样，组织科技工作者研发适合不同条件下的污水处理工艺.继续深入开展脱氮除磷机理研究，尤其是不同温度、差异性水质条件下的脱氮除磷技术指导.开展污水处理工艺推介工作.分类推广适合不同气候、环境、水质的污水处理处理工艺案例.在刘梦[5]等对2015年城镇污水处理厂达标排放评估研究中，对2015年全国3364座城镇污水处理厂在线监测数据分析中指出，MBR、氧化沟和A2O三类工艺对COD和氨氮的处理效果较其他工艺相对较好.这是对当前中国城镇污水处理工艺较好的总结.

3.5 建立差异化的城镇污水处理排放考核标准体系

深入结合中国各地区特点，并考虑气候、地理环境、生活习惯等因素，科学、合理制定分级、分类污水排放标准.对于年平均气温较高、水体富营养化出现较多的秦岭淮河以南地区，应制定比现今国家一级A排放标准更严格的标准，以遏制富营养化的蔓延;而对于年平均气温较低的东北、西北等很少发生富营养化的内陆水体，以及干旱、半干旱等河流经常断流地区，应在个别指标（尤其氮磷）上降低考核数值.同时，对于北方地区的冬夏季考核标准数值拉大差距.

3.6 对城镇污水处理企业实行绩效考核管理

针对当前中国的城镇污水处理厂运行管理模式中，主要为特许经营模式和政府方企业自行运营管理两种的特点.对于采用特许经营管理的污水处理厂，按双方已签订的特许经营协议严格按绩效付费运营，违约处罚，超过一定程度违约应收回特许经营权;对国有的城镇污水处理企业，也应当参照特许经营模式给予企业一定自主权，按污水处理效果按效运营，在超标处罚的同时，从国有企业领导人工资和提职上予以重点考核运营成果，实行领导干部优胜劣汰.

3.7 强化人才队伍建设

污水处理厂的运营管理主要还是靠人，建立一支懂技术、善管理、会运营的人才队伍尤为重要.当前中国缺乏专业技术和运营管理人才队伍的污水处理企业，主要在经济不发达或欠发达的地市以下的县、镇及边远地区.要提升这些地区的人才队伍职业技能，可采取，一是和国内知名污水处理企业建立技术支持联盟，采用托管服务模式，培养队伍;另一种是由地方政府或企业定期聘请专家开班实地培训，以及到知名高校、企业委培学习;再者由行业协会组织高校和相关企业建立网上课堂，培训相关污水处理企业人员.

3.8 搭建智慧水务平台，强化信息化应用力度

云计算、大数据、物联网已在一些行业得到广泛应用，但在城市水务方面应用且不多.在城镇污水处理方面，有相当多需要借助相关技术的地方.其中，在城镇排水管网、泵站普查、详查地理信息系统的应用，水质、水量的跟踪测算，运营维护管理等;城镇污水处理厂的在线监控，数据运行管理模拟，智能运行控制场景模拟，专家运营咨询平台和运营管理专家诊断平台;以及区域性（省、市级）城镇污水处理厂联动监管系统，地区水环境监测及调度系统等等，都需要大数据、云计算的支持和应用.

3.9 健全法律体系，依法依规执法

首先需要对《环境保护法》中城镇污水处理企业违法排放污染物和超标排放污染物两种情形，处罚适用情况出台实施细则，便于地方操作和执行.其次是着手解决城镇污水处理厂超标排放时执法效率低的问题.仅从按日计罚的角度看，并不能从根本解决财政支付污水处理服务费的同时又出资支付罚款，企业未伤筋动骨、无动于衷，而对其他工业企业又实行两种执法方式的问题;但另一方面，从改善水环境的角度，限制生产、停产乃至关停城镇水环境治理的最后一道关口的城镇污水处理厂也更加不具操作性.因而，需要对《环境保护法》和《水污染防治法》中关于城镇污水处理厂超标排放问题的罚则进一步细化、明确、完善.

4 结语

城镇污水处理系统是改善水环境的重要载体，需要其发挥应发挥的作用，这需要从多角度入手.在本文的分析中，可以看到：

4.1 近年来，中国的城镇污水处理设施的建设和治污减排上取得了长足发展，从2015年底到2018年底的三年间，全国新增城镇污水处理厂481座，年累计处理污水量达到606.02亿立方米，年累计消减COD量达到1434.97万吨，年累计消减氨氮达到141.56万吨，分别增长了18.6%、13.5%和20.3%，减排效应明显.

4.2 城镇污水处理也有很多不足，在已公布的2016年至2018年12批次国家重点监控企业主要污染物严重超标单位名单中，以城镇生活污水处理为主的污水处理厂占严重超标单位总数的44.55%;且在区域分布上呈现相对集中性，严重超标的城镇污水处理厂主要分布在秦岭淮河以北地区，占严重超标污水处理厂总数的4/5;不能稳定达标的企业性质多元化，其中地市级以下城镇污水处理厂是主力，占超标总数的85%以上;超标影响因素集中表现在运营管理、工藝设计和上游来水影响等三方面，合计占影响因素的91.77%.

4.3 经深入剖析，影响城镇污水处理厂稳定运行的原因，主要有七方面，分别有污水处理厂运行管理不到位;工艺设计和工程建设质量不高;上游来水水质水量不稳定;污水处理厂处理能力不足;现有大部分污水处理厂信息化、智能化程度不高;污水排放标准不够科学;环保执法效果不理想等.

4.4 解决对策可采取落实设计单位和设计者质量终身负责制;落实排水许可和实行合同制管理并行，控制好来水;实行“厂、站、网”一体化建设和管理;深入开展污水处理工艺研究和良好工艺推广工作;建立差异化的城镇污水处理排放考核标准体系;对城镇污水处理企业实行绩效考核管理;强化人才队伍建设;搭建智慧水务平台，强化信息化应用力度;健全法律体系，依法依规执法等方面综合施策、系统解决.

参考文献：

〔1〕汪广丰.污水处理厂超标排放问题探讨[J].城乡建设，2016（3）：58-59.

〔2〕朱雁伯，袁楠楠，等.我国城镇污水厂运行管理中存在的问题及对策[J].中国给水排水，2012，28（18）：30-34.

〔3〕林安江.城镇污水处理厂运营管理共性与对策[J].环境与发展，2019（4）：242-243.

〔4〕宋海娇.城镇污水处理厂的运行现状及对策[J].环境与发展，2017（4）：80-81.

〔5〕刘梦，伯鑫，等.2015年中国城镇污水处理厂达标排放评估[J].环境工程，2017，10（10）：77-81，90.