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本期摘要

德国水协 DWA 专业刊物 《Korrespondenz Abwasser・Abfall》（排水与垃圾）2025 年 第 12 期刊载了由德国水协 BIZ1.1 工作组和邻近污水处理厂社群共同撰写的调查报告，聚焦 2024 年版欧盟《城市污水处理指令》对德国污水处理厂营养物质去除的影响。现摘译核心内容并结合译者观点，供行业同行参考。

衷心感谢德国水、污水和废弃物处理协会（DWA）。

编译：唐建国 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司；蔡晙雯 汩鸿（上海）环保工程设备有限公司

一、调查概况与绩效评估目标

（一）调查基本情况

德国现有8891座城市污水处理厂，总处理能力达1.521亿人口当量（接近德国人口的2倍）。2024年第37次调查共有4882座污水处理厂参与，详见表1。处理规模1.209亿人口当量，参与度79%，结果能代表德国实际情况，详见图1。参与调查的污水处理厂规模分布呈现明显集中的特征：仅4.0%的污水处理厂（规模等级5，10万人口当量以上）确占总处理规模的51.2%；而规模小于1万人口当量的前三个等级污水处理厂，其合计处理规模仅占总处理规模的8%。

表1 第37次（2024年）绩效评估的德国城市污水处理厂规模分布情况表

图1 参与第37次调查的各地区污水处理厂情况（污染物去除率和人口当量）

（二）绩效评估核心目标

推动行业质量提升：通过统一标准下的系统评估，促进不同地区、规模污水处理厂对标改进，提升整体处理效果；

验证法律符合性：为欧盟《城市污水处理指令》等法规的执行提供数据支撑，确保营养物质排放达标；（欧盟新规详情请见→ ）

实现信息透明化：向公众及相关利益者公开运行数据，展示行业成果，增强公众信任。

二、污水处理运行效率与关键数据

（一）水量与污染物负荷特征

2024 年德国人均污水处理量（厂进水）平均为 266 L/(人・d)，较 2022 年（200 L/(人・d)）和 2023 年（241 L/(人・d)）有所提升，主要因年初降雨偏多。各地区水量差异与排水体制密切相关：合流制占比 80.8% 的巴登州（详见图2），人均污水处理量达 340 L/(人・d)；而合流制占比个位数的东北部地区，仅为 148 L/(人・d)。

* 编者注：德国有废水和污水之分。源头产生的称为废水，如生活废水、商业废水和工业废水，废水经管道进入污水处理厂的水称为污水。目的是甄别外来水和合流制的雨水，其污水量和废水量的差值就是外来水量。

图2 德国各地合流制占比情况（图中数值是合流制占比；图中横线称为合流制“赤道线”，因原东德地区后新建的分流制较多，故此线近年在向南移）

进水污染物浓度与处理量成反比，巴登州 COD浓度 353 mg/L，东北部地区高达 914 mg/L。但折算后，各地区单位人口污染物当量值与德国标准（COD=120 g/(人・d)、总氮 = 11 g/(人・d)、总磷 = 1.8 g/(人・d)）接近，COD 当量值 112~135 g/(人・d)，总氮 11~12 g/(人・d)，总磷 1.5~1.7 g/(人・d)。详见表2。

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表2 第37次（2024年）绩效评估的德国城市污水处理厂运行数据汇总表

（二）处理效率与能耗表现

污染物去除率：全国平均 COD去除率 95.2%，总氮 82.1%，总磷 92.3%。北部和东北部地区因分流制普及、进水浓度高，氮磷去除率更优；

运行负荷：平均运行负荷率 74.4%，多年来稳定在 76% 以下，主要因外来水量持续减少，为安全运行提供保障；

能耗水平：处理单位水量平均耗电 0.32 kWh/m³，东北部地区因进水浓度高，达 0.53 kWh/m³；单位人口年耗能 31.0 kWh/(人・年)。

（三）不同规模污水处理厂差异

COD 和总氮去除率在各规模等级间无显著差异，但磷去除表现分化明显：规模小于 1 万人口当量的污水处理厂，因法律未要求除磷，多数未采取相关措施。

从图3可以看出，规模等级1至3的污水处理厂合计处理规模仅占8%，但磷排放量占比高达28.5%。这一数据凸显了小规模污水处理厂在磷去除方面的短板，也将是新规实施后需要重点改进的领域。

图3 德国不同规模污水处理厂数量和相应污染物排放占比情况

三、欧盟新规带来的挑战与应对

（一）新规核心要求

2024 年 10 月版欧盟《城市污水处理指令》（2025 年 1 月起施行）提出更高标准，钢绞线涉及微污染物去除、水回用、能源自足等新领域，重点强化规模 3 级及以上污水处理厂氮磷控制，且监测方式需从瞬时样改为 24 小时平均值：

总氮：规模 3 级（5001~10000 人口当量）及以上≤10 mg/L，>15 万人口当量≤8 mg/L，或去除率≥80%；

总磷：规模 3 级及以上≤0.7 mg/L，>15 万人口当量≤0.5 mg/L，或去除率分别≥87.5%、90%。

* 编者注：目前德国污水处理厂自我运行达标管理采用2小时一个样的24小时混合样分析，污水处理厂年均值达标，即运行达标。监管部门抽检主要是COD、SS、铵氮、总氮Nges、总磷Pges。联邦和地方对监管部门的瞬时样取样有严格的取样方法规定，如有的州规定采用10分钟样，即在10分钟内，2分钟一个样，采用5个样的混合样；监督性监测抽样有两种认定方法：一是瞬时样分三份，监管部门、污水处理厂和第三方各一个，三者检测数据误差在一定范围，则有效；二是瞬时样一分三，监管部门和污水处理厂各一份，保留一份，若误差超出范围，则委托第三方复查。

（二）达标挑战

对规模1万-15万人口当量的污水处理厂，84%的厂能达到10mgN/L的排放限值，70%的厂去除率超过80%。但仍有12%的厂既未达到排放限值，也未实现80%的去除率，这些不达标情况明显集中于进水浓度较低的德国南部地区。详见图4。

图4 2024年，设计规模大于1万且小于等于15万人口当量的污水处理厂中，总氮（Nges）去除率（百分比）关系图：上图显示其与进水总氮浓度（mg N/L）的关系，下图显示其与出水总氮浓度（mg N/L）的关系（样本量 n = 1618）；数据按DWA各联邦州进行区分。）

对规模大于15万人口当量的特大型污水处理厂，情况更为严峻：33%的厂既未达到8mgN/L的排放限值，也未实现80%的去除率。值得注意的是，虽然进水浓度高(>50mgN/L)的特大型厂能达到80%的去除率，但61%的情况下其出水值仍超过8mgN/L。详见图5。

图5 2024年，规模等级大于15万人口当量的污水处理厂中，氮去除率（百分比）关系图：上图显示其与进水总氮浓度（mg N/L）的关系，下图显示其与出水总氮浓度（mg N/L）的关系（样本量 n = 129）；数据按DWA各联邦州进行区分。

这种差异可能与不同规模厂采用的工艺有关：特大型厂广泛应用前置反硝化工艺，旨在实现最小曝气池容积和能耗；而中型厂广泛应用的间歇/同步反硝化工艺则具有更大运行调节余地。

（三）数据质量挑战

绩效评估发现，目前污水处理厂数据质量存在显著问题，尤其是氮浓度数据。约 40% 的进水有机氮数值超出预期范围，20% 的出水有机氮为直接取值而非实测，部分存在负值等错误。详见图6。

报告强烈建议今后定期实际测量入流和出流中的总氮值，以获得可评估的数据量。监测方式的转变——从抽瞬时样测量转变为24小时混合样，将是德国落实新指令的重要配套工作。

图6 2024年污水处理厂进水中有机氮（Norg）计算浓度的低值频率曲线。图中单位为mg /L，下图表示为有机氮占总氮（Nges）的百分比（数据涵盖所有可评估的GK 3级及以上污水处理厂，样本数n = 1786）

（三）技术调整方向

特大型污水处理厂（>15 万人口当量）采用的前置反硝化工艺，调节余地较小，61% 进水浓度 > 50 mg/L 的厂出水总氮超 8 mg/L；而中型和大型厂采用的间歇 / 同步反硝化工艺更具灵活性，84% 能满足 10 mg/L 限值。未来需针对不同规模厂优化工艺，同时完善数据监测体系。

四、总 结

2024 年德国污水处理水平整体满足并超越旧版欧盟指令要求，但欧盟新规仍带来多重挑战。需重点推进三方面工作：一是完善小规模污水处理厂除磷设施，填补法律空白；二是将监测方式全面转为 24 小时平均值，提升数据准确性；三是针对南部地区及特大型厂，优化工艺以满足更严格的氮磷排放要求。德国的实践可为全球污水处理行业应对环保新规提供参考。

来源：未来新水务，仅供分享交流不做商业用途，不代表净水技术观点，版权归原作者与原作者出处。

排版：《净水技术》编辑 李滨妤

审核：《净水技术》社长/执行主编 阮辰旼许昌预应力钢绞线价格