近年來，隨著生態文明建設駛入快車道，我國的環保要求日趨嚴格，就污水處理行業而言，高標準排放、高壓監管、強力問責與處罰也將成為新常態。新形勢下，如何利用系統思維提升污水處理廠的處理能力，更好地適應新時代環境治理的要求，成為當前需要面對的新課題。日前，在2018(第十屆)水業熱點論壇上，上海城投污水處理有限公司總經理姚杰從三個方面分享了有關上海中心城區污水處理能力的幾點思考。

姚杰

以下為姚杰現場發言內容(根據現場速記整理，未經本人審閱)

一、上海中心城區污水處理現狀

開場，姚杰介紹了上海中心城區污水處理廠的現狀。

數據顯示，上海占地面積6341平方公里，截止2017年上海常住人口2426萬，自來水設計供應量是1152萬噸/天，實際供應量大于800萬噸/天，最高可達1045萬噸/天。污水設計處理能力為813萬噸/天，實際處理量是790萬噸/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。具體數據如下表：

姚杰表示，目前，上海中心城區污水處理廠主要存在四方面問題。

一是現行的城鎮污水處理廠排放標準偏低。截止2017年底，仍以二級處理為主。

第二，現有污水處理能力難以滿足污水處理需求。姚杰以中心城區A、B、C、D四大污水處理廠實際運行數據進行了相關分析。

姚杰表示，從旱季的運行情況來看，2015-2017年三年，四大污水處理廠旱季進水量呈現遞增趨勢，其中，A、B、D污水廠日常運行已經處于超負荷處理狀態，最大日進水量超過了設計規模的40%-80%，同時，四個廠的進水量最大值已經遠超設計規模，如A污水廠，最大值已達320萬立方米/天，超過設計規模將近一倍，超負荷率達到80%。具體數據如下：

從雨季運行情況來看，以設計規模大于100萬m3/d 的A污水廠(服務范圍以合流制排水體制為主)、設計規模小于100萬m3/d的D污水廠(服務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，兩者進水量都有增加，進水量均值與最大值均超過設計規模，A廠進水量最大值超負荷率最大值已達98%，D廠進水量最大值為設計規模的1.58倍，超負荷率(溢流)最大值可達60%。

除此之外，上海污水處理系統存在的第三個問題是目前的處理能力對瞬時達標的要求尚不適應，瞬時達標存在巨大壓力。姚杰提到，以B污水處理廠為例，設計進水水量50萬m3/d，但進水量中低于設計值的概率僅為6.4%，超過設計值1.2和1.4倍的概率為37.6%和10%。而污水處理廠的設計是按照24小時混合達標來考慮，在未超負荷的情況下，污水處理廠的瞬時達標就壓力巨大;在面臨進水量超負荷，同時水質有一定概率超設計值的情況下，更是不堪重負。

第四，姚杰表示，現有污水處理能力已經無法滿足規劃實施和重大工程建設需求。為了減少雨水污染，《上海市城市雨水排水規劃(2017-2035)》討論稿對初期雨水截流和合流制系統的截流倍數提出了更高的要求，同時，隨著蘇州河深層調蓄隧道、中心城區污水處理廠功能調整、污水干管互聯互通等工程的推進，新增部分的污水量也需通過污水干線總管輸送至末端污水處理廠進行處理。

二、國際先進城市經驗借鑒

根據《上海市城市總體規劃(2017—2035年)》，2035年，上海基本建成卓越的全球城市。為了實現這一目標，更好地解決上海污水處理系統所面臨的問題，對標國際先進城市和國際目前水環境比較友好的城市，上海城投污水處理有限公司進行了一系列調研研究。會上，姚杰基于調研成果分享了國際污水處理廠的相關先進經驗。

在亞洲地區，姚杰團隊調研了韓國首爾、日本東京、中國香港、新加坡和上海五個國際性特大城市的污水處理廠情況。姚杰表示，目前，韓國首爾、新加坡和日本東京中心發達地區已經可以達到100%的污水收集率。在供排水規模對比方面，采用合流制排水系統的各典型國際城市(如韓國、日本)污水處理量普遍大于自來水供應量，而上海污水處理量小于自來水供應量。另外，整體來看，國際先進城市整體污水設計處理量普遍達到了污水實際處理量的1.3倍以上，上海(1.03)還存在較大差距。部分調研數據如下：

在國際范圍的大型污水處理廠中，姚杰團隊調研了底特律、芝加哥斯蒂克尼、波士頓鹿島、洛杉磯亥伯龍等美國四大污水處理廠，會上，姚杰通過具體的調研數據，從四大污水處理廠的地理位置，污水收集系統情況，處理尾水排放點，污水處理能力與主要設施，以及尾水排放標準等多維度進行了對比分析，并得出了相關結論。與此同時，姚杰還以世界最大的底特律污水處理廠為例具體分享了大型污水廠處理工藝和尾水排放監管情況。部分調研數據如下：

姚杰認為，從國際先進城市污水系統調研可以看出如下幾點：

1. 國際先進城市(如韓國首爾、新加坡和日本東京中心發達地區)污水收集率已經達到100%，上海污水收集率為93%，尚存在一定差距。

2. 在供排水規模對比方面，采用合流制排水系統的典型國際城市(如韓國、日本)污水處理量普遍大于自來水供應量，而上海污水處理量小于自來水供應量。

3. 國際先進城市整體污水設計處理量均包含部分雨季截流污水量，設計處理量普遍達到了污水實際處理量的1.3倍以上，上海(1.03)還存在較大差距。

4. 從處理水量規模來看，對比旱、雨季處理規模可知，美國四家大型污水處理廠的一級處理規模基本都達到了二級處理規模的兩倍以上，雨季條件下，面對超出二級處理規模的污水量，都采取僅進行一級處理的處理方式。同時，具有一定調蓄功能，系統安全性高，可減少不確定因素造成的溢流，而且四家美國的特大型污水處理廠都編制了遠期污水溢流控制計劃(Long term CSOs Control Plan/ SSOs Control Plan)，以期在未來逐步減少污水溢流量。

5. 美國四大污水處理廠水質排放標準采用了“州政府制定的共性指標+各廠制定的個性指標”的形式，根據各州水質情況和污水處理廠技術條件針對各家污水處理廠制定不同的水質監測指標，并頒發排放許可證;尾水濃度限值根據處理工藝、受納水體水質目標等因素有所不同。

6. 通過不同尾水排放口排放雨季處理尾水，達到便于監管的目的。同時，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”。

三、上海中心城區處理能力思考

在分享了國際先進城市的經驗后，姚杰結合上海的實際情況，對上海的污水處理能力提出了三點思考建議。

1. 污水系統形成多元調蓄模式

姚杰表示， 剛剛專家分享時也講到，一場雨排放的污染負荷可能相當于污水廠運行一個月的污染負荷，上海每年的雨水排放量大大超過了污水處理廠能力，這樣就有大量的污染進入河道，因此，建議加強污染負荷的消減，加強污水的收集和處理，建立多元的調蓄體系，做到前端調蓄和后端調蓄相結合，旱季污水做到全收集全處理，雨季做到多收集多處理。

2. 污水處理廠能力提升

為有效應對雨季最大水量，減少溢流率;根據前期初步研究，預測得到中心城區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;在污水廠預留調蓄容積，應對水量波動，并給未來發展留有余地。以上水量的提升，在處理初期雨水的同時，還可以有效應對進水水質波動，保證瞬時達標，還給污水處理廠的維修留下的空間。

3. 調整污水處理廠管理及考核模式

姚杰強調要把污染排放總量的控制作為最終目標，一是建議污水處理廠可通過污染物排放總量控制與即時樣相結合的方式進行考核;二是可借鑒國際先進城市污水處理廠設置一級+二級處理工藝，處理雨水和旱流污水，并按照不同標準進行考核。

姚杰呼吁，新形勢下，建議加強系統思維，優化頂層設計，實現污染物最大削減。