德国 2021 年污水处理调查情况介绍

德国水协DWA的专业刊物《Korrespondenz Abwasser·Abfall》2022年第11期由德国水协出版DWA污水处理厂BIZ-1.1-污水处理厂协调组撰写的文章《34》.Leistungsvergleich kommunaler Kläranlagen》(第34次污水处理调查)。

本次重点对污水处理厂净化效果、能耗、进水水质与污水处理厂规模等级的关系进行了深入调查。一些数据现在被供学习、讨论和参考。

1 污水处理厂概况

2021年，德国现有污水处理厂8891家，总规模1.521亿当量人口，接近德国实际人口的两倍。与2020年(第33次调查报告)的9105个相比，减少了214个，但总规模比2020年调查的1.518亿当量人口增加了30万。

2021年，对5273人进行了调查，.308亿，占总人口的85.9%。污水处理厂的规模分布详见表1。

2021年调查显示，德国污水处理厂仍多为中小型污水处理厂，人口规模小于1万的工厂占66.15%，与2020年调查持平。但人口规模仅占总人口的7%.53 %；与人口10万以上的污水处理厂相比，规模仅为总人口的4.23%，但服务总人口占调查厂总人口的54.21%。这种污水处理厂的布局与德国城市化水平高、小城镇多、城市布局特点密切相关。

2 污水净化

表2是德国2021年调查厂的污水处理情况(年均值)。表中的数据反映:

1)德国污水处理厂均未满负荷运行。调查后的污水处理厂平均运行负荷率(按实际服务人口与人口规模的比例计算)为76.5%，与国家奥地利相比为69.5%。的是德国中西部的黑森/莱·88.2%的法尔茨/萨尔州，的是巴伐利亚州67.1%。

2)德国人均污水处理量与进水水质排水系统密切相关。德国人均污水处理量为112.3 L/人·d~301.4 L/人·d，相应进水CODCr浓度为400 mg/L~1070 mg/L。与国家奥地利相比，奥地利分别为194.5 L/人·d和618 mg/L。反映:一是人均处理水量与进水浓度成反比，与合流系统的比例密切相关，如巴登年均进水量CODCr为400 mg/L，其人均污水处理量为301.4 L/人·d，雨天截流雨水较多；东北地区年均进水CODCr为1070 mg/L，人均污水处理量5.1%，人均污水处理量为112.3 L/人·d为。二是德国居民人均综合污水处理量不高，东北部分流系统比例(梅克伦堡)·以前波莫瑞和勃兰登堡梁州为例，居民人口约430万，实际服务当量1320万，约为该地区实际居民人口的两倍，即约三分之二的当量人口为工业。单位当量污水处理量为112.3 L/人·d，居民人口综合污水处理量约340 L/人·d，它还包括少数合流制地区的雨水。单位当量污水处理量为112.3 L/人·d，居民人口综合污水处理量约340 L/人·d，还包括少数合流地区的雨水。这也说明德国节水工作非常有效，应该受到德国节水工作的好评。人均综合污水量标准是否过高？节水是有效的污染控制措施。

3)德国污水处理厂的进水水质与管道质量密切相关。除污水外，污水处理厂还包括外来水和雨水。德国北部和东北地区的污水处理厂污染物进水浓度几乎是流制地区的两倍，尤其是东北地区CODCr浓度超过1000 mg/L，这几乎符合分流系统地区人均处理水量值的一半。我国只有低地下水位地区和排水管网较好的城市，其进水浓度基本接近德国合流地区。这也说明德国污水管道和合流管道的质量令人惊叹。除了直接关系到节水工作的效果外，高进水浓度还与德国有效杜绝地下水等外水渗透工作的效果密切相关。污水清理是影响我国城市污水处理厂进水浓度低的重要因素。外部水对提高污水处理厂进水浓度和污水处理厂污染物降低效率具有重要意义。城市污水处理质量和效率太重要了！

4)德国污水处理厂规模测量科学。德国污水处理厂的规模是基于当量人口(工业污水是基于工业污水)CODCr负荷120 g/人·d转换)有效解决了排水系统不同、处理水量不同、人口污染负荷相同的问题。根据当量人口计算的污水收集率（目前为99%）影响因素较少（例如，避免了进水量和污水产生量调查的真实性、准确性和合理性）；同时，单位功耗和污泥产量的比较也在同一平台上进行。

5)德国进水污染物当量规定准确。令人惊讶的是，除总磷外，各地区其他污染物平均单位人口产生的污染物当量值与德国标准规定的当量人口非常接近，标准分别为：CODCr：120 g/人·d，总氮：11 g/人·d。实际总磷当值低于标准值.5 g/人·d，这是因为德国继续推广无磷洗涤剂。近年来，德国的调查不再存在BOD从2000年开始，德国鼓励采用5的数据CODCr设计计算与考核密切相关。

6)德国污水处理厂污染物减少水平较高。2021年，德国对污水处理厂进行了调查CODCr削减率为94.7%~96.3%，总氮削减率为76.6%~91.8%，总磷削减率为90.4%~96.2%，详见图2。

图2 德国各地污水处理厂污染物减少

3 德国进水污染物分析

2021年，调查特别调查了各级污水处理厂处理水量和进水污染物变化规律。结果很有意思，但没有说明原因。可以概括为:

1)单位当量人口的处理水量与污水处理厂的规模等级基本成反比。分流系统在污水处理厂服务范围内的比例越高，进水雨水越低（理想状态为零）。与其他地区相比，德国北部和东北部的污水处理厂单位当量人口的处理水量明显较少，因此这两个地区的进水污染物浓度明显高于其他地区。同时，调查还显示，随着污水处理厂规模的增加，单位当量人口处理水量减少。规模等级越高，单位人口处理水量越小，详见图3。

2）进水CODCr浓度与污水处理厂的规模等级基本成正比。调查显示，与其他进水污染物不同，进水CODCr浓度与污水处理厂的规模等级基本成正比，即规模越大，进水量越大CODCr浓度越高。详见图4。

3)单位人口总氮与污水处理厂规模等级成反比。调查显示，北部和东北部的总氮浓度和污水处理厂的规模CODCr浓度相反，成反比。也就是说，污水处理厂规模越大，进水总氮浓度越低。其他地区没有规则，详见图5。但进水单位人口产生的总氮当量与污水处理厂规模明显成反比，详见图6和图7。这意味着污水处理厂规模越小，对进水总氮的要求就越高。

4)单位人口总磷产生当量与污水处理厂规模等级成反比。调查显示，进水总磷浓度与污水处理厂规模等级不规则，详见图8。但进水单位人口总磷产生当量也明显与污水处理厂规模成反比，详见图9和图10。也意味着污水处理厂规模越小，对进水总磷的要求越高。

4 出水污染负荷调查

此次还对各级污水处理厂的出水污染负荷进行了调查。调查显示，1万人口以下(1~3级)污水处理厂的人口规模仅占调查总规模的7%.53 %（见表1），但其总磷排放负荷仅占调查厂总磷排放负荷的24%。因此，德国污水处理厂的重要任务是进一步降低小型污水处理厂出水的磷浓度。详见图11。

5 德国污水处理厂的能耗

污水处理厂5273座能耗调查见表3。各州单位人口耗电差距不大。奥地利和东北各州人均耗电量，巴登州人均耗电量。表3显示，德国处理单位的耗水量为0.31~0.69度/m3.平均0.38度/m3。该功耗包括污泥处理。德国在积极节能的同时，也大力推进能源自给，大型污水处理厂能源自给率可达50%以上，直接关系到他们重视污泥厌氧消化的沼气利用。在此基础上，德国仍在大力推进CO污水处理厂能源自给率的收集、沼气发电、光伏发电、风力发电、改善水力条件等。2017年，德国调查还调查了沼气产量、沼气发电量和发电效率。按照平均23 L/人·d 、151.德国城市污水处理厂每天的沼气产量为800万当量人口规模和77.5%负荷率计270万m3。值得思考的是，我们许多污水处理厂失去了多少生物质能？

来源：城建水业

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