超多数据：日本污水处理厂设计运行及多因素影响分析
【谷腾环保网讯】日本的污水处理起步较早，经过多年发展已经建设完善，并在其精细管理下编撰为《下水道統計》。对日本污水处理和污泥处置情况进行全面统计和深入分析，期望对我国污水处理厂的建设和运行具有借鉴意义。污水处理环节分析包括水质水量、处理要求、工艺和处理规模分布、深度处理方法、运行和设计参数、出水回用等；污泥处理环节分析包括污泥产量、处理处置方法、污泥资源化利用等；运营分析包括能源消耗、污泥消化产能和运行方式等。并进一步研究各因素和运行效果的关系，例如处理工艺和规模的匹配、生化处理负荷和运行参数的影响、污泥性质和沉淀池参数的选择、进水和出水污染物浓度、污泥进行厌氧消化处理的产能分析等。然而，由于我国和日本的水资源等国情和社会差异使得排放标准和回用需求不同，日本污水处理经验需要被进一步详细考察来服务于国内的污水处理厂建设和运行。
我国污水处理行业发展迅速，截至2019年，城市污水处理厂2 471座，总处理能力17 863万m³/d，年处理量总量为525.8亿m³，城市再生水生产能力4 429万m³/d；县城污水处理厂1 669座，处理能力3 587万m³/d；乡镇污水处理厂1 830座，处理能力108.6 万m³/d；城县污水处理厂的污泥产生量为1 303万t/年。然而农村只有33%的乡镇具有处理设施并且管理不善，由于我国人口相当一部分常住在农村，推测全国生活污水中还有很大比例没有经过妥善处理。
与我国相比，日本的污水处理起步早，并经过多年发展完善，截止2016年各种规模污水处理厂2 144座，年处理量为153.6亿m³，污泥处理设施1 979处，再生水利用设施350处。日本污水处理厂在精细化管理中的数据汇编极为全面，对基本建设情况具有细致统计，并将污水处理和污泥处置等建设运行数据编撰为《下水道統計》，每五年向全社会公开出版。本论文主要借鉴日本2018年版《下水道統計》（截止2016年数据），介绍日本污水处理和污泥处置情况，分析研究各因素的影响关系，期望对我国污水处理厂的建设和运行具有一定的借鉴意义。必须指出，由于国情和社会差异，尤其是我国水资源特征对排放标准和回用需求不同于日本，不可在没有进一步详细考察的情况下照搬日本经验。
1 污水处理
1.1 污水产量
日本污水日平均处理量为4 208万m³/d，日变化系数2.49±2.29；晴天日最大处理量5 711万m³/d，晴天日平均3 623万m³/d。1992年到2016年的25年间，日本污水处理总量增加了40.8%（见图1）；总人口普及率从46%升高到78.3%，其中主要城市的污水处理总人口普及率已经达到了96.7%，30万~100万人城市的污水处理率从54.5%升高到84.4%，村镇污水普及率从9.7%升高到53.4%，但人口不到5万的行政单位普及率只有47.1%。由于多数污水处理后排海或经过河流短时间即可流入海洋，日本污水处理多年前主要执行二级处理，1996年二级处理量约3 000万m³/d。近年日本对污水排放提出了更高要求，其深度处理量从1995年只有128万m³/d逐年增加到2016年的1 133万m³/d，约占当年处理水量的26.9%，二级处理量以每年5万m³/d递减。
图2显示了不同年份建设的污水处理厂在2016年的实际处理量情况。可以看出，每年新建污水处理厂数量在2000年之前逐渐增加，之后迅速减少。早期以大中型污水处理厂为主，之后逐渐变为建设小型污水处理厂（小于1 000 m³/d）处理人口稀少行政区（例如农村）和偏远分散（城乡结合部）的污水。但新增小型污水处理厂总污水处理增量（见图1）贡献不大，即大型污水处理厂扩容改造是处理量持续增加的主要原因。
日本人均污水产量（晴天日）为0.27 m³/（人·d)±0.14 m³/(人·d）。将所有污水处理厂处理能力和服务情况进行关联（见图3），日变化系数和人均污水产量受到汇水区域人口密度的影响并不明显，但其数值范围很大，最低值和最高值相差5~10倍。人口密度高（>100人/hm²）同时人均污水产量高的地区均为大阪、东京等经济特别发达的地区，并且大多为大中型污水处理厂（部分小污水处理厂服务区域的人口密度很大，但人口不多）。污水处理厂日变化系数受到处理量影响明显，处理量越大日变化系数越低，变化范围越小。人均污水产量随污水处理厂水量增加而变大，但其数值范围依然很大。以上结果说明，即使有大量的统计数据，按照人口密度（例如区域城镇化、发达程度）和服务人口数量难以推断污水总量，依然需要仔细核算。
1.2 进水水质
日本污水处理厂的实际进水中有机物含量较高（见表1），而氮磷元素含量较少；同时，设计水质和实际水质差别不大。中国很多污水处理厂进水有机物含量低、氮磷含量高，作者分析并非由于雨水和地下水渗漏到管网（各类物质浓度应该等比例降低），而是由污水（废水）来源构成差异造成的。例如工业园区中具有高氮磷产生和排放的化工企业，自建的污水处理设施排放进入管网的污水往往勉强符合氮磷浓度要求，但是有机物含量异常低。未经过上下游统筹排放的生产污水，只增加了末端污水处理厂的氮磷负荷；同时，居民生活占比小，没有提供对应的有机物，造成末端污水处理厂进行生化脱氮除磷的碳源不足。日本等发达国家污水处理厂接纳生活污水占比普遍更大，碳氮磷比例适合生物脱氮除磷工艺，减轻了污水处理厂的处理难度。
1.3 处理规模和工艺
表2列出了日本两千余座污水处理厂的处理能力（晴天日最大处理量）、处理工艺的分布情况。处理量小于0.1万m³/d的污水处理厂占1/5以上，0.1万~0.5万m³/d的污水处理厂占45%；大于5万m³/d的大型污水处理厂只占12.7%。标准活性污泥法应用于各种处理规模的污水处理厂；AO及演变工艺AAO主要在大污水处理厂得到普及；氧化沟工艺主要在小于1万m³/d的污水处理厂中被广泛应用，但总处理能力不到日本污水量的4%；生物膜法（例如生物转盘、滤池、接触氧化法）和土地处理工艺在小污水处理厂有一定应用；然而SBR、MBR工艺应用数量很少，处理规模也不大。
日本对不同规模污水处理厂的脱氮除磷要求不同，其主要在大污水处理厂以AO（AAO）等工艺为主。虽然脱氮除磷污水处理厂数量只占20.2%，其处理能力为2 675万m³/d，占日本全部污水处理厂处理能力的46.9%（实际污水处理量占比为26.9%）。处理量大于10万m³/d的污水处理厂中83.6%进行了深度处理；处理量小于1万m³/d的污水处理厂仅有10%进行了深度处理。以上数据说明，日本对污水的脱氮除磷要求并非由于排海而降低。
深度处理工艺的433座污水处理厂除了脱氮除磷，大部分也使用了絮凝剂和过滤来降低出水磷和SS浓度（见表3）。只有不到6.5%的污水处理厂需要添加碳源保障脱氮效果，是由于进水有机物含量高、氮磷浓度适中。活性炭吸附使用在氧化沟出水的深度处理中；填料在日本污水处理厂中使用并不普遍，只有42座不同工艺的污水处理厂。
根据2015年中国《城镇排水统计年鉴》，2014年中国污水处理厂设计处理能力大于50万m³/d、10~50万m³/d、5万~10万m³/d、1万~5万m³/d和0.5万~1万m³/d的数量分别为16座、335座、358座、1 436座和167座，都数倍于日本同等规模污水处理厂；而小于0.5万m³/d为95座，预计是小型污水处理厂和处理设施没有得到全面统计。中国污水处理厂使用工艺分布情况与日本差异很大，例如氧化沟和SBR在中国普遍应用在>1万m³/d的污水处理厂。
1.4 生化过程
表4列出了不同工艺和处理量的污水处理厂实际运行情况和重要设计参数。不同工艺的HRT差别很大，AO工艺的缺（厌）氧池HRT高于普通活性污泥法（部分污水处理厂设有缺氧或厌氧池），而曝气池HRT相差不大；氧化沟的曝气池和缺（厌）氧池的HRT都比AO工艺高很多。随处理规模降低，HRT逐渐增加，并且缺（厌）氧池与曝气池的HRT比值由1∶3逐渐变为1∶1。
随着处理规模减小，设计负荷采用了更小（更保守）的数值，例如AO及演变工艺的设计污泥负荷从0.18 kg BOD/（kg SS·d)逐渐降低为0.10 kg BOD/(kg SS·d)、氧化沟工艺的设计容积负荷从0.37 kg BOD/(m³·d)逐渐降低为0.18 kg BOD/(m³·d)。不同工艺的负荷差异很大，脱氮除磷工艺的负荷低于普通活性污泥法；氧化沟工艺的处理负荷是各类工艺中最低的；采用曝气生物滤池和AO滤池工艺污水处理厂（处理规模均小于0.5万m³/d）的容积负荷远高于其它工艺，达到0.6 kg BOD/(m³·d)左右。另外，实际运行负荷数据均明显低于设计值。
污泥停留时间（SRT）在不同工艺和处理规模污水处理厂的差别很大，例如处理量大于5万m³/d和0.1万~0.5万m³/d的普通活性污泥工艺的SRT分别为9.1 d和13.4 d；而AO工艺分别为13.7 d和24.7 d；氧化沟的SRT更长，1万~5万m³/d和0.1万~0.5万m³/d污水处理厂分别为25.2 d和37.8 d。相应的，氧化沟的MLSS普遍高于其他工艺，为3 000 mg/L左右；其他工艺的MLSS为1 700~2 800 mg/L。随着处理量降低、SRT延长，污泥浓度增加。
小型污水处理厂和污水站水质水量波动大（图3显示更小的污水量，其日变化系数更大、变化范围更宽），所有工艺都需要采用更长的HRT和SRT、更小的处理负荷来消减水质水量的波动，因此更加倾向于使用兼具延时曝气作用的氧化沟工艺。MBR工艺的高污泥浓度和低负荷有利于保证出水水质，然而曝气池HRT依然高达15.3 h。氧化沟的供氧方式决定了在大污水处理厂需要更长的廊道和高HRT保证污水充氧次数，必然导致占地面积大，不适于日本土地狭小的国情。
1.5 沉淀池
日本两千多座污水处理厂中的 843座设有初沉池，并且小污水处理厂（氧化沟工艺）使用不普遍；部分污水处理厂初沉池只对雨天污水进行一级处理。表5统计了污水处理厂初沉池和二沉池的运行参数，日本污水处理厂沉淀池设计和运行参数都相对保守。初沉池实际运行表面负荷略小于设计值，并随着处理量减小而逐渐降低。处理量大于0.1 万m³/d的污水处理厂初沉池设计表面负荷约为1.67 m³/(m²·h）［中国《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)(以下简称中国规范)中为1.5~4.5 m³/（m²·h）］；小于0.1万m³/d的沉淀池设计负荷只有大中型污水处理厂的一半。
二沉池的实际运行负荷小于设计值，并且设计负荷和运行负荷都随着处理规模的减小而降低。处理量大于0.5 万m³/d的污水处理厂，二沉池的设计负荷约为0.83 m³/（m²·h）［中国规范为0.6~1.5 m³/（m²·h）］。由表4汇总污泥相关参数可以看出，各类污水处理厂的SVI均在200 mL/g以上，并随着处理规模增加而略有升高。计算二沉池固体负荷约为40 kg SS/（m²·d）（中国规范为≤150 kg/m²/h）；二沉池的回流污泥浓度为5 000~8 000 mg/L，并和生化池污泥浓度呈正相关；大型污水处理厂污泥回流比在50%左右，氧化沟为85%左右。
1.6 排放水质
表6列出了不同排水标准的污水处理厂数量。
多数污水处理厂要求BOD为10~15 mg/L，总氮为10~20 mg/L，总磷为1~3 mg/L。日本对受纳水体为水质敏感区域和内陆湖的污水进行严格的脱氮除磷处理。由于湖泊水质的限制因子是氮而非磷，因此日本脱氮除磷污水处理厂对TN的控制比TP更加严格。由于日本大部分污水处理厂建设早并多为标准活性污泥法，在改造中只能基于原有工艺进行演变提升，因而AO等工艺使用不多。虽然千方级小污水处理厂没有脱氮除磷的要求（见表2），由于处理水量占比小，其数量分布不能反映日本污水氮磷元素排放要求和总量情况。
表7为日本污水处理厂实际运行出水水质情况。污水处理厂出水BOD5为2~5 mg/L，SS均低于5 mg/L，TN普遍低于15 mg/L（设计脱氮或深度处理时低于10 mg/L），生化处理的出水TP为1~1.5 mg/L。AO及相关演变工艺的脱氮效果远好于普通活性污泥法；氧化沟具有同步脱氮除磷的能力，其脱氮效果优于其他工艺，但除磷效果不佳。AO工艺排水TP依然普遍高于1.0 mg/L，对应生化过程的SRT较高（见表4）不利于磷元素去除。60%以上采用AO工艺的大型污水处理厂进行了深度处理，而其它工艺只有不到10%。深度处理（包
括碳源投加、填料使用、絮凝剂除磷等对各水质指标均有一定的处理效果，对TP的降低幅度最大，例如氧化沟深度处理出水为0.87 mg/L，远低于无深度处理的情况。相同的处理工艺中小规模污水处理厂的HRT更长、缺氧池占比更大、处理负荷更小（见表4），因此出水有机物和TN更低。但高SRT导致生化除磷效果变差，采用了深度处理（加药除磷）后出水的TP才会更低。
90%日本污水处理厂出水进行了加药消毒，以氯（次氯酸钠、固体氯等）为主，其加入量约为2.0 mg/L（见表8）；少量使用臭氧消毒，其平均加入浓度为31 mg/L。各种消毒剂接触时间为15~20 min。使用紫外消毒污水处理厂数量不到10%。
1.7 污水回用
表9列出了不同污水回用用途的深度处理方法和水量。厂外用途主要为景观及河道补水、融雪、工厂供应和农业浇灌。2011年有1.87 亿m³污水被厂外利用，2016年增加为2.16 亿m³，即约5.7%的污水经过净化后得到回用，其污水处理厂数量不到20%。80%以上的回用水经过了深度处理，主要处理方法为絮凝过滤和臭氧消毒。
中日国情差异，直接影响了污水工艺、排放标准和回用程度等。例如，中国农业和工业用水消耗大，地区差异明显、自然水体远远无法满足需求，造成中国一些地区严重缺水。而日本水资源量相对充沛，因此没有强烈的污水回用需求；排河污水能短时间内流入附近海域得到稀释避免造成危害。
2 污泥处理与处置
2.1 固废来源
2016年污水处理厂产生各类污泥4.8 亿m³（见表10），其中初沉污泥产量为70.0 万m³/d，剩余污泥产量为51.9 万m³/d。过去30年间，污泥产量以平均0.06 亿m³/年的数量逐渐增加，与总污水量的增加幅度相同。每立方米污水的污泥产率多年稳定在0.031 4 m³/m³左右，其中初沉池和二沉池的污泥产率分别平均为0.022 m³/m³（含水率99.1%）和0.018 m³/m³（含水率99.4%），其固体产率分别为0.20 kg SS/m³和0.107 kg SS/m³。不同工艺和处理规模的剩余污泥产量有一定差异（见表4），例如普通活性污泥法SS产量随处理规模减小，从0.38 kg SS/m³逐渐降低为0.14 kg SS/m³；只有氧化沟对应各规模污水处理厂污泥产量变化不大，其SS总产率远低于其他工艺，只有约0.18 kg SS/m³。
污水处理厂污泥处理设施还会接纳厂外31.8 万m³/年粪尿处理设施产生的有机废物和62.3 万m³/年来自小型污水设施（小型净化槽和一体化污水处理设备）的污泥，未经过稳定化的生污泥分别占60%和86.3%。渔业生产过程中产生的固体废物约20.9 万m³/年也由污水处理厂的污泥处理设施消纳。外界输入的废物远小于污水处理过程产生量。
2.2 输送方法
部分污水处理厂使用管道输送、汽车输运方式将污泥转运到其他污水处理厂或污泥处理中心进行处理。污泥输送管道约100 处，管径多为0.2~0.6 m，平均长度为6.8 km，最长28 km，污泥泵的输送流量为30~3 200 m³/h，总计输送26 万m³/d的污泥（平均含水率为98.9%）。汽车运输污泥为849 t/d，平均含水率为89%。
2.3 处理方法
绝大部分污水处理厂污泥在处理过程中经过了浓缩和脱水环节，有大约45%污泥最后被焚烧（见表11）。
浓缩主要有重力式、气浮式和离心式，116 万m³/d污泥经过浓缩后变为22.4 万m³/d，平均含水率从99.25%降低为97.06%，其有机物占SS比例为84.6%。2016年污泥浓缩过程中使用药剂量为聚合硫酸铁1.18万t、氯化铁0.2 万t、石灰0.12 万t、高分子聚合物0.27 万t、聚合氯化铝0.18 万t，全部药剂平均投加量为4.8 kg/t SS。
消化处理设施328处，正常使用的285处，98%在大于0.5 万m³/d的污水处理厂，各规模污水处理厂具有消化设施比例相近（20%~25%），并没有呈现越大的污水处理厂污泥消化处理比例越高的情况。5.8 万m³/d浓缩污泥（预处理前为40.5 万m³/d）经过消化处理，占全部污泥产量的30.1%。消化设施中65%为两级消化；205处运行温度为30~40 ℃，40处为40 ℃；还有39处低于30 ℃，其处理量较少。污泥消化后，含水率从96.4%变为98.1%，有机质平均含量从84.3%降低为70.3%。消化气产量为3.24 亿m³/年，浓缩污泥的消化气产率为10. 6 m³/m³。
有25.6 万m³/d不同性质的污泥被脱水为4.55 万t/d（见表12），含水率从约97.7%降低为80.6%。表13为主要脱水方式使用情况，只有加压过滤方式的含水率在60%左右。其脱水方式的选择需要考虑污泥性质、脱水要求、操作方式等因素。2016年污泥脱水使用药剂12 万t，主要为聚合硫酸铁3.49 万t、氯化铁1.74 万t、石灰1.56 万t、高分子聚合物4.51 万t、聚氯化铝0.39 万t，其他药剂0.33万t，全部药剂平均投加量为41.5 kg/t SS。
近70座污水处理厂通过机械干燥将1 975 t/d脱水污泥（含水率79.0%）减量为583 t/d，并用于焚烧（365 t/d）、熔融（84 t/d）、有效利用（105 t/d）、最终处置（12 t/d）和其他目的（18 t/d）。日本的污泥焚烧厂126个，453万t/年脱水污泥（平均含水率77.7%）和少量干化污泥经过焚烧变为17.8 万t/年焚烧灰。焚烧炉多采用流化床焚烧炉，平均运行温度为850 ℃。熔融设施12座，4.8万t/年脱水污泥和1.7万t/年干燥污泥变成为0.95万t/年熔融渣。
2.4 污泥处理处置和资源化
2016年，日本污水处理过程产生并处置的固废为243.7 万t/年（见表14），未经过处理的污泥为8.6 万m³；有约27万t/年污泥首先经过焚烧后被填埋。日本重视污泥的资源化利用，2016年有247 万m³湿污泥经过处理焚烧（熔融）和堆肥后得到有效利用，主要用途有建筑材料生产、肥料和燃料等。
3 运营
3.1 运行能耗
2016年日本下水道系统的电量使用中，污水管道输送泵占9.9%，污水处理厂占90.1%，66.6 亿kW·h/年，占全日本发电量的0.74%。平均吨水处理电耗为0.433 kW·h/m³，其中提升泵14.6%，污水处理53.0%，污泥处理22.3%，其他耗电为10.0%。近年来，由于日本污水处理总量和深度处理占比逐年增加（见图1），污水处理厂耗电总量和占日本发电量比例都明显提高（见图4）。然而，吨水处理能耗反而呈现下降趋势，可能是进行节能改造和运行优化的结果。日本的污水处理能耗高于中国0.288 kW·h/m³，可能原因是进水水质和污泥处理程度的差异。
根据《城镇排水统计年鉴》，中国各省份吨水处理电耗差异很大，这种差异可能是由于不同污水来源和水质、处理工艺和排放标准等原因引起的。表15整理了日本2016年各类污水处理厂的污水和污泥处理环节的电耗情况。污水处理占厂区电耗比例为50%~69%。在中小污水处理厂吨水处理电耗随处理规模的增加逐渐减小，为0.5~1.6 kW·h/m³。节能的用电设备、优化管理策略、运行连贯性是污水处理厂节能降耗的有效途径。不同工艺的吨水处理电耗差别各异，例如小于0.5 万m³/d的氧化沟明显低于其他工艺，延时曝气工艺的电耗明显较高；而各种深度处理（脱氮）工艺的电耗没有明显区别；生物转盘工艺低于其他生物膜工艺；曝气生物滤池电耗较高。由于日本污泥处理全面、处置彻底，其能源消耗也比较大；但污泥处理电耗受到处理规模和工艺的影响不大，为0. 08~0.13 kW·h/m³。
日本污水处理厂能源来源多样，外部电力输入占90%以上，如自身发电及其余热利用（消化气和管道天然气）、各类化石燃料等作为补充能源。化石燃料主要为重油4.4 万m³/年、灯油1.2 万m³/年、管道天然气0.51亿m³/年，用作焚烧炉和厂内发电等用途。42座污水处理厂使用热泵对污水热量进行回收利用，制冷和制热装机功率为1.3 Mcal/h。根据装机功率计算利用率，消化气发电机组为62%，然而光伏发电只有10%。
3.2 污泥消化气产能
污泥消化处理产生消化气2.91 亿m³/年，其主要用作发电（44.0%）、消化设施加热（25.7%）、焚烧炉（12.3%），外输等其他用途占18.1%。在另一项统计中，污水处理厂消化气用量为2.24 亿m³/年，主要用作发电（44.7%），消化池加热（17.8%），焚烧炉（13.8%）、锅炉（16.1%）和污泥干燥（6.3%）。只有70座污水处理厂使用消化气发电，发电量为2.3 亿kW·h/年，占全日本污水处理厂用电量的3.5%，电能转化率为15.5%（按照65%甲烷含量的消化气能量为23 300 kJ/m³计算）。消化气发电余热利用为3.0 亿MJ，占全部余热的28.4%，用作消化设施加热。
如果日本全部污泥（假设初沉污泥有机物含量同剩余污泥）进行厌氧消化，可以产消化气9.6 亿m³/年。考虑到污泥加热占消化气热量的30.3%（假设消化气直接加热能量利用率为100%），首先满足消化加热（直接加热和发电余热利用），发电量则为1.8×109 kW·h/年，其为污水处理环节用电量的50.8%，占污水处理厂全部用电量的26.9%（假设污水处理厂能耗不变）。然而，假设只有剩余污泥进行厌氧消化产气，则消化气产量为3.7 亿m³/年，其全部发电能够满足污水处理环节用电量的24.4%，只占污水处理厂全部用电量的12.9%。
必须指出，以上核算没有考虑焚烧锅炉等设备的能耗变化，如果消化气的使用分配包括更多方面，其发电量将进一步降低。另一方面，污泥消化将增加厂区运行管理的复杂程度，例如浓缩污泥的存储和运输、燃气的存储和分配、加热设施和余热输送等，其间接支出在中小污水处理厂的营收管理中将尤为突出。
3.3 维护管理
日本下水道系统包括污水处理厂、泵站和管道三个方面。2016年污水处理厂建设费为6 164 亿日元，“维持管理费”为5 115 亿日元，以委托费为主。90%以上污水处理厂全部委托给第三方运行，95%以上污泥等固体废物委托处理，只有5%~10%由政府直接管理或部分管理。
4 结论和展望
本文整理统计了日本两千多座污水处理厂和相关污泥处理设施的建设运行情况，例如污水规模、工艺选取、设计和运行参数设置、污泥处理处置、能耗统筹等，并对污水处理过程各方面有整体介绍。主要结论如下：
①污水处理厂处理量越大则日变化系数越低，但人均污水产量变化范围依然很大；
②日本大中型污水处理厂主要采用普通活性污泥法和脱氮AO及演变工艺，已具有一定脱氮的能力，小污水处理厂普遍使用氧化沟工艺，TP去除依靠加药；
③为了应对水质水量波动，小规模污水处理厂设计和运行参数更加保守，例如更长的HRT、更低的负荷，更高的污泥浓度等，因而出水有机物和TN更低，其污泥产量也更低；
④日本污泥处理主要有浓缩、消化、脱水和焚烧环节，一半污泥最后被焚烧处置；
⑤日本平均吨水处理电耗为0.433 kW·h/m³，水处理环节占53.0%，污泥处理占22.3%；
⑥30%污泥经过消化，其44.7%消化气用作发电，发电量占全日本污水处理厂用电量的3.5%；
⑦处理规模对吨水处理电耗的影响远大于工艺的影响。
污水处理厂的建设和运行受到多方面因素的影响，例如土地占用、排放回用和污泥处置，本文不能尽详其全部内容。由于数据限制，本文还有如下说明：
①本研究没有区分日本地域的差异，也没有对污水种类（生活污水和产业排水或工业废水）做区分；
②本研究没有考虑到新技术的使用情况和未来发展，例如厌氧氨氧化工艺在污泥处理中的应用；
③MBR等应用较少的工艺缺乏足够统计数据，其工艺参数有待进一步考察。
作者：王聪、张莉、刘丽芳、施棋、李博、李玉友、彭永臻、戚伟康；作者单位：北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室、北京城市排水集团有限责任公司 北京市污水资源化工程技术研究中心、日本东北大学大学院工学研究科 土木与环境工程系。刊登在《给水排水》2022年第1期。
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