经过多个五年规划的全面推进，我国城市污水处理设施得到快速普及，污水处理率得到大幅度提升，但污水处理厂进水浓度偏低的问题还比较普遍，污水直排问题仍时有发生，与绿色高质量发展的国家战略导向存在较大差距。2019年住房城乡建设部、生态环境部、国家发改委联合印发《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）》，提出“三个基本消除”（直排口、空白区、黑臭水体）和“两个提升”（城市生活污水收集效能、污水处理厂进水BOD浓度）的工作要求，排水行业逐步实现了由污水处理向污水收集、由水量处理向污染物处理的转变；2022年住房城乡建设部、生态环境部、国家发改委、水利部联合印发的《深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》更进一步明确提出城市生活污水集中收集率力争达到70%和进水BOD浓度高于100mg/L的污水处理规模达到90%以上的目标要求，对排水行业效能提升提出了更高要求。系统识别污水处理厂进水浓度和排水系统效能偏低的真正原因，合理选用工程措施和技术手段，快速实现进水浓度和污水收集转输效能提升的目标要求，成为绿色高质量发展新时代背景下排水行业的重大需求与挑战。
01 排水管网的建设运行现状与问题
1.1 分流制成为我国排水系统的主要形式
近年来我国城市排水管网的建设进度基本实现了与污水处理能力增长率持平，根据住房城乡建设部《城市建设统计年鉴》，2021年设市城市污水管道和雨水管道长度为36.68万公里和33.48万公里，分别达到2012年16.44万公里和14.49万公里的2.23倍和2.31倍，年增长率可达5%~10%，与6%~8%左右的年均污水处理规模增长率基本相当。另外，我国的分流制管网占比要明显高于日本、美国、德国等发达国家大都市水平，尤其是随着分流制管网建设和雨污分流改造工作的持续推进，合流制管道长度占排水管道总长度的比例也已经由2012年的接近27%降低至2021年的低于12%，合流制已经不再是我国城市排水管网的主要形式。2012-2018年我国的合流制管网长度一直处于10.30~11.10万公里上下浮动，而2019年提质增效工作推进以来，合流制管网总长度呈现逐年降低的趋势，2021年已经降低至9.25万公里，充分体现了各地雨污分流改造工作的努力与成效，也显现了在城市建成区，尤其是老旧城区开展雨污分流改造工作的实施难度。图1为2012-2021期间设市城市污水管道、雨水管道和合流制管道长度的变化曲线。
1.2 污水水质的季节性差异并不显著
无论是合流制管网还是分流制污水管网，旱季的核心功能都是居民生活污水污染物的收集转输，因此在没有雨水排入掺混的情况下，污水处理厂进水应表现出相对较高的浓度水平；而降雨期间因雨水排入稀释，合流制管网服务范围内的污水处理厂进水浓度会明显低于旱季水平。为此以全国2000多座城市污水处理厂7月（代表雨季水平）和12月（代表旱季水平）的进水BOD浓度为例进行分析，结果表明12月进水BOD大于150 mg/L的污水处理厂数量和规模占比分别为16.7%和22.7%，意味着旱季进水BOD浓度相对较高的污水处理厂占比并不高，大部分并没有显示出非降雨期间应有的高浓度水平，而且近年来部分城市还出现了旱季浓度降低的趋势，可能与入河排污口旱季过度截污，大量低浓度非生活污水截流排入污水管网造成的污水稀释等做法直接相关；而7月进水BOD小于50 mg/L的污水处理厂数量和规模占比分别为16.8%和11.2%，雨季进水浓度降低的问题也并不显著，降雨对BOD的影响并不突出。以上数据分析结果表明，合流制并非我国污水处理厂进水浓度偏低的根本原因，大部分污水处理厂雨季并未呈现出明显的降雨稀释问题，而旱季也并没有表现出应有的高浓度水平，污水处理厂旱季浓度提升必将成为今后提质增效工作的重要内容。
02 低收集率及污水低浓度的成因分析
2.1 关于城市生活污水集中收集率
城市生活污水集中收集率是应对排水行业绿色高质量发展战略导向，实现排水行业由水量处理考核向污染物收集处理考核转变的重要指标，也是排水行业管理方式转变的一次探索。该指标于2019年通过《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）》政策文件首次向社会公开，2021年4月住房城乡建设部、国家统计局《城市（县城）和村镇建设统计调查制度》正式向社会公布了该指标的定义和核算方法，即报告期内向污水处理厂排水的城区人口占城区用水总人口的比例，计算公式表述为：
其中，人均日生活污染物排放量指每人每天排放的生活污水污染物的量，以BOD计，根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)确定为45g/(人·d)，各地也可根据中国城镇供水排水协会团体标准《城镇居民生活污水污染物产生量测定》（T/CUWA 10101—2021）开展测定并提出修改建议。
根据公式(1)和(3)，城市生活污水集中收集率计算公式最终可表述为：
其中，人均日生活污染物排放量指每人每天排放的生活污水污染物的量，以BOD计，根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)确定为45g/(人·d)，各地也可根据中国城镇供水排水协会团体标准《城镇居民生活污水污染物产生量测定》（T/CUWA 10101—2021）开展测定并提出修改建议。
根据公式(1)和(3)，城市生活污水集中收集率计算公式最终可表述为：
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