我國城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)研究

陳敏敏， 吳 瓊， 張 震， 邢 瑜， 趙學(xué)濤*

1.中國環(huán)境監(jiān)測總站， 國家環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100012

2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院， 北京 100012

3.生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所， 廣東 廣州 510655

城鎮(zhèn)污水處理廠是對(duì)城鎮(zhèn)居民生活污水、各種機(jī)構(gòu)及公共設(shè)施排水和部分工業(yè)廢水等經(jīng)城鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理的污水處理設(shè)施[1-2]. 通過城鎮(zhèn)污水處理廠實(shí)現(xiàn)對(duì)城市范圍內(nèi)收集污水進(jìn)行集中處理，是城市水污染防治的重要舉措，也是改善水環(huán)境質(zhì)量的重要措施. 我國城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)整體發(fā)展迅速，2007—2017年我國城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量、設(shè)計(jì)污水處理能力、污水實(shí)際處理量分別增長了5.38、1.67和2.06倍[3-4]，目前城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量、設(shè)計(jì)處理能力、實(shí)際處理水量分別占全國總量的11.5%、86.5%、91.4%，城鎮(zhèn)污水處理廠仍是我國當(dāng)前污水處理的主體，是實(shí)現(xiàn)水污染物削減的主要途徑，其運(yùn)行效果的好壞直接影響工業(yè)和生活污染源的污染物排放總量控制效果. 由于我國城鎮(zhèn)污水處理廠分布范圍廣，使用的污水處理工藝類型多樣，設(shè)計(jì)規(guī)模、運(yùn)行效率及管理情況差異較大[5-6]，科學(xué)評(píng)估城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效情況，對(duì)于提高我國城鎮(zhèn)污水處理效率、強(qiáng)化城鎮(zhèn)污水處理廠監(jiān)管具有重要意義.

國外非常重視城鎮(zhèn)污水處理廠績效評(píng)估方法與實(shí)踐研究，已經(jīng)形成了一系列相對(duì)比較成熟和規(guī)范的方法. 歐盟國家會(huì)對(duì)污水排放企業(yè)和污水處理廠開展績效評(píng)估[7-8]；國際水協(xié)會(huì)制定了一套完整的污水處理廠績效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，覆蓋了管理、人事、財(cái)務(wù)、設(shè)施設(shè)備、運(yùn)行、環(huán)境影響和服務(wù)質(zhì)量等六大類182個(gè)指標(biāo)[9-10]. 在國內(nèi)，學(xué)者們從節(jié)能降耗、節(jié)能減排、生活污水管理、處理工藝選擇、運(yùn)行規(guī)模等多個(gè)角度進(jìn)行了污水處理績效評(píng)價(jià)指標(biāo)建立和評(píng)估體系的研究[11-15]，指標(biāo)體系建立采用的方法也較多，常用的方法有平衡計(jì)分卡、數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)分析法、生命周期評(píng)價(jià)法、層次分析法、隨機(jī)前沿分析法等[16-24]. 2014年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了CJJT 228—2014《城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)施設(shè)備利用率、環(huán)境效益、能耗物耗、設(shè)施設(shè)備完好率4個(gè)方面提出了評(píng)價(jià)城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營績效的方法，其中包含部分城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)指標(biāo).

1 研究方法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇

城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)的目標(biāo)：在保持現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)模、處理工藝的基礎(chǔ)上，提高污水處理廠運(yùn)行水平和污染物削減能力，降低污水處理過程中的能源消耗，鼓勵(lì)水和污泥的再生利用. 在確定評(píng)價(jià)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，此次評(píng)價(jià)參照CJJT 228—2014《城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，在考慮數(shù)據(jù)可得性的前提下，結(jié)合污水處理廠實(shí)際情況，從污水處理廠運(yùn)行情況、污染物削減情況、污水處理能耗情況、資源再生利用情況4個(gè)方面考慮，構(gòu)建涵蓋4個(gè)方面10個(gè)指標(biāo)為主(見表1)的環(huán)境績效評(píng)價(jià)方法，對(duì)全國城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效進(jìn)行量化評(píng)價(jià).

表1 城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法和權(quán)重

污水處理廠運(yùn)行情況反映的是城鎮(zhèn)污水處理廠各類設(shè)備和設(shè)施的總體使用情況，一般用設(shè)備運(yùn)行率和水力負(fù)荷率等指標(biāo)反映，其中，設(shè)備運(yùn)行率一般用污水處理廠全年運(yùn)行的時(shí)間占比來反映，水力負(fù)荷率用污水處理廠實(shí)際處理水量占設(shè)計(jì)處理水量的比率來反映. 這2個(gè)指標(biāo)是反映城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行的基礎(chǔ)指標(biāo)，一般而言，設(shè)備運(yùn)行率和平均水力負(fù)荷率越高，其環(huán)境績效越好.

污染物削減情況以污染物削減量綜合指數(shù)、污染物削減率綜合指數(shù)、單位污水干污泥產(chǎn)生強(qiáng)度3個(gè)指標(biāo)表征，其中前2個(gè)指標(biāo)主要反映對(duì)污染物的削減效果. 單位污水干污泥產(chǎn)生強(qiáng)度反映某一城鎮(zhèn)污水處理廠在削減污染物的同時(shí)，干污泥的產(chǎn)生情況. 一般而言，污染物削減量綜合指數(shù)和污染物削減率綜合指數(shù)越高，單位污水干污泥產(chǎn)生強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)相對(duì)越低，其環(huán)境績效就越好.

污水處理能耗情況的高低在很大程度上能反映出城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行管理的水平，能耗費(fèi)用約占總運(yùn)行費(fèi)用的30%～60%[25]，單位污水耗電量、單位>耗氧污染物耗電量2個(gè)指標(biāo)能夠較全面地反映出城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營的能源消耗水平. 當(dāng)運(yùn)行水平相同時(shí)，進(jìn)水濃度較低的污水處理廠的單位污水耗電量也較低，但單位耗氧污染物耗電量則會(huì)較高；進(jìn)水濃度較高的污水處理廠的單位污水耗電量較高，單位耗氧污染物耗電量則會(huì)較低. 其中，城鎮(zhèn)污水處理廠主要的耗氧過程是有機(jī)物的生物降解和氨氮的硝化，因此該研究中耗氧污染物為生化需氧量和氨氮2種[26]. 一般而言，高水平的運(yùn)行管理可以實(shí)現(xiàn)較低的單位污水電耗和單位耗氧污染物耗電量，從而其環(huán)境績效也較好.

資源再生利用情況反映的污水處理過程中的副產(chǎn)物污泥和再生水的產(chǎn)生利用情況. 該研究選取污泥資源化利用、再生水生產(chǎn)、再生水利用3個(gè)指標(biāo)反映污水處理廠在資源再生利用方面的績效. 一般而言，這3項(xiàng)指標(biāo)值越高，說明城鎮(zhèn)污水處理廠資源再生利用情況越好，其環(huán)境績效也越高.

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算和評(píng)分方法

1.2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法

兩種算法的運(yùn)行時(shí)間以及ERLE參數(shù)如表1所示。輸入信號(hào)為語音情況下的兩種算法的失調(diào)量如圖3所示,噪聲輸入情況下的失調(diào)量如圖4所示。兩組測試的結(jié)果一致,NLMS和FDNLMS算法的收斂時(shí)間、失調(diào)量、ERLE相差不大,但是,在處理速度方面,FDNLMS算法由于運(yùn)算量大幅度降低,所用的處理時(shí)間只占NLMS算法的8.5%,說明算法的效率高,實(shí)用性強(qiáng)。

所用數(shù)據(jù)源自第二次全國污染源普查中城鎮(zhèn)污水處理廠的調(diào)查數(shù)據(jù)，各指標(biāo)的基礎(chǔ)計(jì)算方法參考經(jīng)驗(yàn)公式或文獻(xiàn)資料[27](見表1).

各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分范圍均為0～10分. 設(shè)備運(yùn)行率和水力負(fù)荷率由運(yùn)行時(shí)間、污水實(shí)際處理量確定，指標(biāo)值越高，對(duì)應(yīng)的評(píng)分值越大，設(shè)備運(yùn)行率按4個(gè)等級(jí)、水力負(fù)荷率按5個(gè)等級(jí)分別計(jì)分；污染物削減量綜合指數(shù)、污染物削減率綜合指數(shù)為綜合性指標(biāo)，根據(jù)不同污染物的削減量和削減率水平得到相應(yīng)的污染物指數(shù)值，同時(shí)參照文獻(xiàn)[14,27]中不同污染物權(quán)重進(jìn)行綜合評(píng)分；單位污水耗電量、單位耗氧污染物耗電量由城鎮(zhèn)污水處理廠的總耗電量、污水實(shí)際處理量或生化需氧量和氨氮等耗氧污染物削減量確定，具體分級(jí)評(píng)分結(jié)合設(shè)計(jì)處理能力規(guī)模取值；單位污水干污泥產(chǎn)生強(qiáng)度由城鎮(zhèn)污水處理廠的干污泥產(chǎn)生量和實(shí)際污水處理量來確定，參照文獻(xiàn)[27-28]的分級(jí)取值，污泥資源化利用率、再生水生產(chǎn)率、再生水利用率按實(shí)際計(jì)算值對(duì)應(yīng)比例取值. 為便于各個(gè)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析比較，將污染物削減量綜合指數(shù)、污染物削減率綜合指數(shù)、單位污水干污泥產(chǎn)生強(qiáng)度、單位污水耗電量、單位耗氧污染物耗電量5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化后再分級(jí)評(píng)分.

1.2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

結(jié)合城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行和監(jiān)管工作的實(shí)際情況，選取層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重. 層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)是一種定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程評(píng)價(jià)方法[29]，將與決策有關(guān)的元素分解為多層次的目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等，并可將專家意見、主觀判斷及政策經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)入層次模型，構(gòu)建判斷矩陣進(jìn)行量化處理，得到各個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)的權(quán)重(見表1).

1.2.3評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果的表征

每家城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效評(píng)估結(jié)果綜合考慮以上4個(gè)方面的影響，根據(jù)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和評(píng)分進(jìn)行疊加，得到每家城鎮(zhèn)污水處理廠績效評(píng)價(jià)綜合得分. 計(jì)算公式：

(1)

式中，C為每家城鎮(zhèn)污水處理廠的績效評(píng)價(jià)綜合得分，F(xiàn)j、Wj分別為各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分、權(quán)重.

1.2.4評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)判

該研究采用模糊綜合評(píng)價(jià)法[30-31]對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的評(píng)價(jià)結(jié)果展開分析. 模糊綜合評(píng)價(jià)的評(píng)判對(duì)象P為城鎮(zhèn)污水處理廠，環(huán)境績效評(píng)價(jià)因素組成集合F(污水處理廠運(yùn)行F1，污染物削減F2，污水處理能耗F3，資源再生利用F4)，其中各個(gè)因素都對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的子目標(biāo)，子目標(biāo)中的多個(gè)因素共同影響著集合F中的各個(gè)因素，從而建立4個(gè)子目標(biāo)集，即F1(設(shè)備運(yùn)行率F11、水力負(fù)荷率F12)、F2(污染物削減量綜合指數(shù)F21、污染物削減率綜合指數(shù)F22、單位污水干污泥產(chǎn)生強(qiáng)度F23)、F3(單位污水耗電量F31、單位耗氧污染物耗電量F32)、F4(污泥資源化利用率F41、再生水率F42、再生水利用率F43)，同時(shí)建立評(píng)判等級(jí)集合U(優(yōu)秀、良好、較好、一般、較差)，如表2所示.

表2 城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)等級(jí)

2 結(jié)果與討論

2.1 城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)結(jié)果總體分析

該研究中城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)據(jù)主要來自于第二次全國污染源普查結(jié)果，在分析前，經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理和篩查刪除停產(chǎn)及關(guān)閉的情況，分析數(shù)據(jù)為2017年正常運(yùn)行的 8 550 家城鎮(zhèn)污水處理廠的實(shí)際調(diào)查結(jié)果，代表了現(xiàn)階段我國城鎮(zhèn)污水處理廠的總體情況.

通過該評(píng)價(jià)方法對(duì)2017年我國城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行評(píng)價(jià)測算(見表3)，8 550 家城鎮(zhèn)污水處理廠的平均得分為60.6分，有45.4%的城鎮(zhèn)污水處理廠評(píng)價(jià)等級(jí)為較差(<60分)，有50.9%的等級(jí)為一般和較好(60～80分)，僅有3.6%的城鎮(zhèn)污水處理廠為良好和優(yōu)秀(≥80分)，說明我國城鎮(zhèn)污水處理廠在現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備的基礎(chǔ)上，在提高設(shè)施設(shè)備利用水平、降低能源消耗、提升出水水質(zhì)方面仍有較大的空間.

表3 城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效評(píng)價(jià)得分分布特征

有60.8%的城鎮(zhèn)污水處理廠在環(huán)境效益方面的得分超過全國平均值，污染物削減情況的得分總體相對(duì)較高，大部分污水處理廠在污染物的削減量、削減率等綜合環(huán)境效益的表現(xiàn)良好，污染物被有效去除；有59.3%的城鎮(zhèn)污水處理廠在運(yùn)行方面的得分超過全國平均值，同時(shí)有10.0%的城鎮(zhèn)污水處理廠在污水處理廠運(yùn)行情況方面的得分僅為0.4，說明其在設(shè)備運(yùn)行率、水力負(fù)荷率低于80%、60%的控制值，設(shè)施未能充分發(fā)揮效用，應(yīng)采取有效措施提高設(shè)施的運(yùn)行時(shí)間和進(jìn)水水量；與污水處理廠運(yùn)行情況和污染物削減情況比較，城鎮(zhèn)污水處理廠在污水處理能源消耗和資源再生利用2個(gè)方面得分較低，有52.4%、81.6%的城鎮(zhèn)污水處理廠得分低于全國平均值，說明部分城鎮(zhèn)污水處理廠在節(jié)能降耗和資源再生利用的水平較低. 因此在維持現(xiàn)有設(shè)施基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)能源消耗、再生利用等主要影響城鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境績效的指標(biāo)進(jìn)行深入分析，從規(guī)劃、機(jī)制等角度多重舉措，達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效行動(dòng)方案的目標(biāo).

2.2 污水處理工藝對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響

目前我國城鎮(zhèn)污水處理廠使用的污水處理工藝包括好氧生物處理、厭氧生物處理和穩(wěn)定塘、人工濕地及土地處理三大類、20種處理工藝小類及組合，其中，A2O工藝、普通活性污泥法、氧化溝類和AO工藝4種工藝使用最多，比例之和為68.0%.

使用居前10位的處理小類工藝中，好氧生物處理工藝有9種，穩(wěn)定塘、人工濕地及土地處理工藝有1種，其中，好氧生物處理工藝包括A2O工藝、普通活性污泥法、氧化溝類、AO工藝、SBR類、MBR類6種活性污泥法和生物濾池、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤3種生物膜法，穩(wěn)定塘、人工濕地及土地處理工藝包括人工濕地1種. 各處理工藝的績效評(píng)估情況見表4.

表4 城鎮(zhèn)污水處理廠不同處理工藝的環(huán)境績效評(píng)價(jià)

A2O工藝、普通活性污泥法、氧化溝類、AO工藝、SBR類5種工藝的績效評(píng)價(jià)得分與全國平均水平接近，相對(duì)偏差范圍為-0.5%(AO工藝)～4.2%(SBR類)；在設(shè)施利用方面，除AO工藝績效評(píng)價(jià)得分比全國平均水平低7.5%以外，其他4種處理工藝均高于全國平均水平，相對(duì)偏差范圍為1.0%(A2O工藝)～16.9%(氧化溝類)；5種工藝在環(huán)境效益方面的表現(xiàn)均略高于全國平均水平，相對(duì)偏差范圍為0.6%(AO工藝)～2.0%(普通活性污泥法)；在能源消耗方面，SBR類、普通活性污泥法和AO工藝分別比全國平均水平高9.9%、8.7%、4.9%，A2O工藝、氧化溝類分別比全國平均水平低6.5%、11.6%；再生利用方面，5種工藝均低于全國平均水平，相對(duì)偏差范圍為-31.6%(SBR類)～-1.9%(A2O工藝). MBR類工藝因其為膜處理工藝，在再生水的生產(chǎn)利用方面表現(xiàn)較好，比全國平均水平高58.2%，但在污水處理廠運(yùn)行情況、污染物削減情況、污水處理能耗情況3個(gè)方面分別比全國平均值低26.4%、2.8%、8.7%.

生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、人工濕地4種處理工藝的績效評(píng)價(jià)得分總體比全國平均水平分別低2.5%、5.7%、6.4%、2.6%，特別是在設(shè)施利用方面，這4種工藝的分值與全國平均水平差別明顯，比全國平均值分別低10.4%、26.8%、14.9%、10.4%；在體現(xiàn)污染物削減情況的環(huán)境效益上這4項(xiàng)工藝的得分也較低，比全國平均值低約6.0%，說明這類工藝對(duì)污染物的總體削減量和削減率不及活性污泥法相關(guān)工藝. 與前兩個(gè)方面不同，上述4種處理工藝在能源消耗和再生利用方面表現(xiàn)較好，除生物濾池的能源消耗比全國平均值低2.3%外，生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、人工濕地在能源消耗上分別比全國平均值高18.3%、1.2%、17.5%；4種工藝在再生利用方面分別比全國平均值高3.3%、32.2%、16.0%、0.5%. 我國城鎮(zhèn)污水處理廠廣泛使用的活性污泥法處理工藝在環(huán)境績效上的總體表現(xiàn)以及體現(xiàn)污染物削減的環(huán)境效益和運(yùn)行情況的設(shè)施利用方面均優(yōu)于生物膜法和人工濕地等處理工藝，而在再生利用方面的表現(xiàn)不如生物膜法和人工濕地等處理工藝.

2.3 設(shè)計(jì)處理規(guī)模對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響

按照設(shè)計(jì)處理規(guī)模將城鎮(zhèn)污水處理廠分為5類，分別為≥50×104m3d、20×104～50×104m3d、10×104～20×104m3d、1×104～10×104m3d、<1×104m3d，各設(shè)計(jì)處理規(guī)模的績效評(píng)估情況見表5. 我國城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)處理規(guī)模以10×104m3d以下為主，占全國總數(shù)的93.6%；污水實(shí)際處理量以1×104～20×104m3d為主，實(shí)際處理污水量占全國處理總量的66.1%.

表5 城鎮(zhèn)污水處理廠不同規(guī)模的環(huán)境績效評(píng)價(jià)

規(guī)模為≥50×104m3d、20×104～50×104m3d、10×104～20×104m3d、1×104～10×104m3d、<1×104m3d的污水處理廠的績效評(píng)價(jià)得分與全國平均值相比較，相對(duì)偏差分別為19.2%、16.9%、14.6%、3.5%、-4.4%，城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)?？冃гu(píng)價(jià)得分隨設(shè)計(jì)處理規(guī)模的增加而明顯提高，這與Francesc等[32]的研究結(jié)果相同. 同樣的趨勢也表現(xiàn)在污水處理廠運(yùn)行情況、污染物削減情況、資源再生利用情況3個(gè)方面，<1×104m3d的城鎮(zhèn)污水處理廠在這3個(gè)方面的評(píng)價(jià)得分分別比全國平均值低14.5%、3.5%、0.2%，≥50×104m3d的城鎮(zhèn)污水處理廠分別比全國平均值高48.5%、13.1%、142.7%；在污水處理能耗情況上，規(guī)模為1×104～10×104m3d、≥50×104m3d污水處理廠的得分分別比全國平均值低6.8%、2.7%，規(guī)模為<1×104m3d、10×104～20×104m3d、20×104～50×104m3d的污水處理廠分別比全國平均值高3.9%、11.8%、9.6%，規(guī)模效應(yīng)趨勢不明顯，各個(gè)規(guī)模的污水處理廠在運(yùn)行過程中均需普遍關(guān)注能源消耗的問題.

分析污水處理廠規(guī)模分布和污水實(shí)際處理量情況發(fā)現(xiàn)，規(guī)模效應(yīng)對(duì)污水處理廠的環(huán)境績效有利，大型污水處理廠對(duì)運(yùn)行管理、污水處理和污染物削減等資源集中使用上具有優(yōu)勢，同時(shí)由于規(guī)模低于10×104m3d的中小型城鎮(zhèn)污水處理廠，特別是規(guī)模小于1×104m3d的小型污水處理廠的大量存在，其運(yùn)行情況體現(xiàn)在設(shè)施利用、環(huán)境效益、能源消耗和再生利用的得分較低，說明了進(jìn)一步提升我國中小型污水處理廠運(yùn)行質(zhì)量的重要性.

2.4 地區(qū)分布對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響

按照我國七大地理分區(qū)統(tǒng)計(jì)分析不同地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效評(píng)價(jià)結(jié)果(見表6). 結(jié)果顯示，按照環(huán)境績效評(píng)價(jià)總體來看，華北地區(qū)最高，其次為東北地區(qū)和華東地區(qū)，均高于全國平均值；華中地區(qū)、西南地區(qū)與全國平均值相接近，華南地區(qū)、西北地區(qū)低于全國平均值. 按污水處理廠運(yùn)行情況排序，華東地區(qū)、華南地區(qū)、華北地區(qū)、華中地區(qū)較高，東北地區(qū)、西北地區(qū)和西南地區(qū)較低，這與區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)水平相關(guān)，人口多、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的管網(wǎng)配套更完善，收集水量大，因此設(shè)施設(shè)備利用情況較好；污染物削減情況與污染物削減率密切相關(guān)，而污染物削減率主要與化學(xué)需氧量進(jìn)水污染物濃度相關(guān). 我國城鎮(zhèn)污水處理廠的化學(xué)需氧量進(jìn)水濃度偏低主要與城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)的建設(shè)及質(zhì)量相關(guān)，進(jìn)水濃度偏低的主要原因：一是部分城鎮(zhèn)污水處理廠接納了工業(yè)企業(yè)處理后的低濃度污水繼續(xù)處理；二是城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)可能配套不完善，覆蓋面不全，收集的水量不足，這在污水處理量方面也有所體現(xiàn)；三是城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)可能存在滲漏處，特別是在地下水位高、水資源豐富的地區(qū)，地表水或地下水由滲漏處進(jìn)入管網(wǎng)稀釋污水；四是合流制系統(tǒng)的雨水量、分流制建設(shè)區(qū)域存在雨污合流或串接等. 因此華南地區(qū)、華中地區(qū)的污染物削減情況得分較低，與化學(xué)需氧量進(jìn)水濃度偏低有關(guān)，東北、西北、華北等北方地區(qū)化學(xué)需氧量進(jìn)水濃度普遍偏高，與地下水位低、管網(wǎng)質(zhì)量良好、收納的工業(yè)廢水少等方面也有關(guān)聯(lián)[33]；總體來看，全國各地區(qū)污水處理能源消耗差別不大，但污染物削減情況大幅增加也需要較高的能耗水平；華北地區(qū)資源再生利用情況較好，特別是北京等地的再生水利用量已超過10×108m3a[34]，其水資源的回收利用率較高，這與該地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠接納的工業(yè)廢水較少，其對(duì)出水水質(zhì)和污泥處理處置等帶來不良影響較低也有關(guān).

表6 城鎮(zhèn)污水處理廠不同地區(qū)環(huán)境績效評(píng)價(jià)結(jié)果

3 結(jié)論

a) 基于第二次全國污染源普查數(shù)據(jù)，采用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)方法，建立了以污水處理廠運(yùn)行情況、污染物削減情況、污水處理能耗情況、資源再生利用情況4個(gè)方面、10個(gè)指標(biāo)為主體的城鎮(zhèn)污水處理廠績效評(píng)價(jià)體系，并對(duì)我國城鎮(zhèn)污水處理廠從處理工藝、設(shè)計(jì)處理規(guī)模及地區(qū)分布等角度開展了績效評(píng)價(jià).

b) 據(jù)測算，2017年我國 8 550 家城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效評(píng)價(jià)平均得分為60.6分，有45.4%的城鎮(zhèn)污水處理廠等級(jí)評(píng)價(jià)為較差，有50.9%在一般和較好等級(jí)范圍內(nèi)，僅有3.6%的城鎮(zhèn)污水處理廠為良好和優(yōu)秀等級(jí). 從處理工藝來看，使用活性污泥法的城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效評(píng)價(jià)結(jié)果總體優(yōu)于使用生物膜法和人工濕地的結(jié)果；從設(shè)計(jì)處理規(guī)模來看，城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)境績效具有規(guī)模效應(yīng)的特點(diǎn)；從地理分區(qū)來看，華北、東北地區(qū)的總體環(huán)境績效較好.

c) 從污水處理廠運(yùn)行情況、污染物削減情況、污水處理能耗情況、資源再生利用情況4個(gè)方面來看，我國城鎮(zhèn)污水處理廠在運(yùn)行和污染物削減情況普遍表現(xiàn)較好，分別有59.3%、60.8%的城鎮(zhèn)污水處理廠得分高于全國平均值，污水處理能耗和資源再生利用情況2個(gè)方面相對(duì)表現(xiàn)較差，分別有52.4%、81.6%的城鎮(zhèn)污水處理廠得分均低于全國平均值.