城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量是生活污水處理工程設計的重要參數，也是《城鎮污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案(2019—2021年)》中提出的城鎮生活污水集中收集率這一行業(yè)監管新指標統計計算和污水處理行業(yè)效能評估的重要基礎指標。但國內外關(guān)于城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量的相關(guān)研究不足，國內現有各種規范標準和文獻中引用的人均日生活污水污染物產(chǎn)生量數據多數借鑒外國經(jīng)驗值，難以真實(shí)表征我國城鎮居民日常生活排污情況。

中國市政工程華北設計研究總院有限公司孫永利等構建了城鎮居民生活污水污染物產(chǎn)生量測算方法，并設計研發(fā)了成套測算裝備。該測算裝備由污水收集計量裝置、人員出入監控系統和數據處理平臺構成，通過(guò)污水收集計量裝置收集不同時(shí)間段樓宇內居民排放的所有污水，通過(guò)人員出入監控系統計算該時(shí)間段樓宇內的排污人口當量，據此計算該時(shí)間段的人均污水污染物產(chǎn)生量;將24 h劃分為多個(gè)不等的時(shí)間段，并按上述方法分別收集計算各時(shí)間段的人均污水污染物產(chǎn)生量，加和即可求得本樓宇的居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量。選擇太湖流域常住人口達到一定規模，生活排水可全收集、人員出入情況可全監控的居民樓宇進(jìn)行初步測試，并有望形成標準化測試方法和成套測試測算裝備，在全國范圍內開(kāi)展測試工作。

作者簡(jiǎn)介：孫永利(1975—)，山東威海人，博士，正高，主要從事城市水體和污水處理的技術(shù)與政策研究，承擔國家和省部級科研課題、子課題20余項，獲中國專(zhuān)利優(yōu)秀獎1項，國際水協(xié)(IWA)科技創(chuàng )新全球最高獎1項，省部級科技進(jìn)步一等獎3項、二等獎4項、三等獎6項。授權專(zhuān)利38項，其中發(fā)明專(zhuān)利20項。

1 前期測算方法及適用性

發(fā)達國家通?？芍苯永贸擎偽鬯幚韽S(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)數據反推出居民生活污水量和污染物濃度，據此精準計算人均日生活污水污染物產(chǎn)生量，這主要得益于發(fā)達國家優(yōu)良的城鎮排水系統性能和污染物過(guò)程衰減研究成果。但我國絕大部分城市存在污水收集管網(wǎng)不健全、管道淤泥沉積、清水入滲入流、雨污水管道錯接混接、工業(yè)廢水排入等突出問(wèn)題，城鎮污水處理廠(chǎng)實(shí)際進(jìn)水量和污染物濃度并不能準確反映居民生活污水污染物的產(chǎn)排情況。

據行業(yè)專(zhuān)家回憶，早在20世紀七八十年代，我國曾有學(xué)者通過(guò)收集特定人群每日糞尿排泄物的方式進(jìn)行過(guò)人均生活污水污染物產(chǎn)生量的測算研究，但這種方法通常只收集了特定人群每日通過(guò)糞尿排泄物所形成的污染物量，在社會(huì )經(jīng)濟尚不發(fā)達，拖地、洗衣、洗澡等用水量和污染物排放量不多，家庭廚房污染占比并不突出的歷史時(shí)期，的確可以較準確地反映城市居民生活污水污染物的產(chǎn)生情況。但隨著(zhù)居民生活水平的不斷提高，居民家庭各項用水比例發(fā)生了很大變化，家庭廚房、拖地、洗衣、洗澡等日常生活用水的污染物產(chǎn)生量已經(jīng)占較大比重，因此即使有收集和測試條件，這種方法也并不能如實(shí)反映當今時(shí)代居民生活污水污染物的產(chǎn)排量特征。

第一次全國污染源普查有力地推進(jìn)了居民生活污水污染物產(chǎn)排情況的測算和統計工作，最近幾年國家科研項目也增加了相關(guān)研究方向。國內高校、科研機構、行業(yè)主管部門(mén)多以居民小區出水總排口或典型居民家庭作為測試對象，進(jìn)行過(guò)污水產(chǎn)排規律研究，但小區出水總排口測算方法多數只是通過(guò)瞬時(shí)水樣或多個(gè)瞬時(shí)水樣混合樣的水質(zhì)測定，以及簡(jiǎn)單的濃度加和平均和固定的人口數量進(jìn)行人均日生活污水污染物產(chǎn)生量計算，基本上難以精準地進(jìn)行排水計量，也無(wú)法對該排水量所對應的人口數進(jìn)行統計核算，其計算結果并不能準確表征城市居民生活污染物的實(shí)際產(chǎn)排情況。典型居民家庭測算方法存在樣本數量少，個(gè)體差異影響大，污染物難以全面收集等一系列問(wèn)題。

2 新測試方法構建

城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量也即特定人群每天產(chǎn)生的污水污染物總量與排污人口總數的比值。鑒于人口流動(dòng)特征，無(wú)論以樓宇、小區、社區，還是以固定人群為監測單位，都很難精準收集這些特定人群24 h生活產(chǎn)生的所有污水污染物，因此這并不是一種具有可操作性的測試方法。為此如何根據特定區域內人群的生活規律和人員流動(dòng)特征，將24 h時(shí)間段拆分為不同時(shí)間跨度的多個(gè)時(shí)間間隔，精準計算每個(gè)時(shí)間間隔特定區域內的人口數量(或當量)，準確收集每個(gè)時(shí)間間隔特定區域內居民實(shí)際排放的所有污水，測定污染物濃度，據此計算該時(shí)間間隔特定區域內居民的污水污染物產(chǎn)生總量和人均污染物產(chǎn)生量。最后將24 h內各時(shí)間間隔的人均污水污染物產(chǎn)生量累加，即可計算獲得居民人均日污水污染物產(chǎn)生量，同理也可計算居民人均日污水排放量數據。

這種方法的假定條件是人在每個(gè)時(shí)間段的排污規律不會(huì )因所處環(huán)境條件的改變而發(fā)生很大的變化，也就是說(shuō)無(wú)論是在樓宇內生活、在寫(xiě)字樓辦公，還是在其他場(chǎng)合工作，其在特定時(shí)間間隔的排污行為是差不多的，因此可以根據特定時(shí)間間隔特定人群的排污量計算該時(shí)間間隔的人均污水污染物產(chǎn)生量。在這種情況下，將24h取樣周期細分為更多的時(shí)間間隔，可使每個(gè)時(shí)間間隔的人員數量相對穩定，有效解決居民樓宇人員出入變化對測定結果的影響，使計算結果更加趨近于真實(shí)值;污水收集計量系統達到設定容積才啟動(dòng)取樣程序，也就是說(shuō)每個(gè)時(shí)間間隔收集的水量是恒定的，時(shí)間間隔長(cháng)度主要取決于樓宇內居民的實(shí)際排水規律，這就意味著(zhù)用水高峰期的時(shí)間間隔縮短，用水低谷期的時(shí)間間隔延長(cháng);選擇常住人口相對較多的居民樓宇，可有效解決個(gè)體排污差異、非常規排污事件(如醉酒嘔吐、腹瀉等)，或排污行為改變對測試結果的影響問(wèn)題。

實(shí)現上述功能，需要開(kāi)發(fā)并設計加工滿(mǎn)足相關(guān)功能要求的污水收集計量裝置、人員出入監控系統和統計分析平臺。

2.1 污水收集計量裝置

污水收集計量裝置主要由居民樓宇生活污水提升裝置和計量裝置兩部分組成，各部分實(shí)物圖詳見(jiàn)圖1。居民樓宇生活污水收集提升裝置主要由水泵和調節水池組成，用于將樓宇內居民排放的所有生活污水(含雨水立管排放的生活污水)及時(shí)輸送至污水計量裝置。居民樓宇需要的生活污水提升裝置數量取決于樓宇內污水總管和旱季排污的雨水立管的數量和位置分布。用于接收廚房和衛生間排水的生活污水收集提升裝置，需選用帶切割功能的提升水泵;帶有化糞池的居民樓宇，生活污水收集提升裝置需設置于化糞池前;為避免漂浮物問(wèn)題，原則上調節水池容積不宜過(guò)大，應以保障污水泵安全運行，污水及時(shí)排出為基本原則。

編輯：王媛媛