改造管网比单纯将污水处理厂提标改造到准Ⅳ类
研究对象和方法
1.1污水处理厂排放标准现状
根据全国城镇污水处理管理信息系统数据，剔除没有标明实际执行排放标准的、以及规模小于1万m3/d的污水处理厂进行了梳理(以下简称规模以上)，并结合有公开报道的情况，对污水处理厂实际执行的排放标准进行了更新。经分析，截至2017年底，城镇污水处理厂不同排放标准的规模分布情况如表1所示。
1.2城镇污水处理厂提标潜能分析
根据表2，针对COD、氨氮两个主要污染物指标，分析污水处理提标改造到准Ⅳ类后的新增污染物削减效能，按照式(1)计算：
新增削减能力理论值=(现行排放标准-改造后排放标准)×城镇污水处理规模(1)
从表2可知，在不考虑征地、拆迁、土地、技术等工程可行性前提下，若将现有城镇污水处理厂全部提升改造到准Ⅳ类，按准Ⅳ类和GB 18918—2002标准限值之差推断出新增COD削减能力为138.4万t/年、氨氮削减能力为77.8万t/年，看起来也是相当可观的，然而，在实际中由于运行管理水平的不断提高、环境保护监管的日益严格，实际运行中的污水处理厂出水污染物浓度普遍低于排放标准要求，大部分污水处理厂出水的年均COD和氨氮指标已经达到甚至优于准Ⅳ类标准(见表3)，因此，不能简单用不同排放标准的差值，当作可新增的污染物削减能力。
为此，对现有污水处理厂排放情况作进一步分析，目前执行准Ⅳ类的污水处理厂尾水的加权平均COD和氨氮浓度分别仅有18.7 mg/L和0.7 mg/L，假设所有污水处理厂改造后都能达到这个水平，则按式(2)计算实际可增加的削减能力：
新增削减能力=(出水实际加权平均值-改造后可望达到的标准)×城镇污水处理规模(2)
单就COD、氨氮两项指标而言，继续进行提标改造到地表Ⅳ类，可分别新增COD和氨氮削减能力为33.0万t/年、6.4万t/年，相对于改造所付出的工程代价，污染物削减效能提升的幅度将十分有限，从技术经济角度已经不具备合理的投入产出效益。
1.3城镇污水管网提质潜能分析
当前，我国城镇污水的另一个特点是进水污染物浓度南北方地区差异很大。笔者曾另文对此进行过分析，由于南方地下水位高、河网丰富，客水进入污水管网稀释了污染物浓度，导致我国南方地区城镇污水处理厂进水的污染物浓度普遍偏低，侧面说明管网收集效率还有很大提升空间。
关于管网收集效能的研究方法有很多，若将整个城市看成一个封闭体系，污染物要么在管网、要么在污水处理厂、要么在城市环境当中。从总量平衡的角度，只要关心管网收集的污染物能达到多少即可，因此采用产污系数法分析较为适宜，这需要了解每个地区相对合理的进水污染物浓度应该是多少，而此方面我国开展的研究十分有限。2010年，国务院第一次全国污染源普查中曾给出过相对完整、准确的人均产污系数等基础数据，以下基于此数据开展分析。