城镇污水处理厂含硫气态污染物排放量预测指南

ICSXXX.XX

中国标准文献分类号

中国城市科学研究会标准

T/CSUSXX-202X

城镇污水处理厂含硫气态污染物排放量预

测指南

GuidelinesforProjectingEmissionsofSulfur-containing

GaseousPollutantsfromMunicipalWastewaterTreatment

Plants

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国城市科学研究会发

前言

根据《关于发布<2023年中国城市科学研究会标准研编计划（第一批）>的

通知》的要求，指南编制组经深入调查研究，认真总结实践经验，参考有关标准，

并在广泛征求意见的基础上，编制了本指南。

本指南共包括5章，主要技术内容包括：1适用范围；2规范性引用文件；3

术语和定义；4工作流程；5监测与数据采集要求；6其他说明。

请注意本指南的某些内容可能涉及专利。本指南的发布机构不承担识别专利

的责任。

本文件由中国城市科学研究会归口管理，由北京工业大学负责具体技术内容

的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送解释单位（地址：北京市朝阳区平

乐园100号北京工业大学，邮政编码：100124）。

主编单位：北京工业大学

北京信通碧水再生水有限公司

参编单位：北京城市排水集团有限责任公司

北控水务(中国)投资有限公司

中节能国祯环保科技股份有限公司

北京市市政工程设计研究总院有限公司

北方工程设计研究院有限公司

华电水务科技股份有限公司

北京鑫源博大生态环境科技有限公司

主要起草人：杨庆彭轶徐宗泽刘秀红杜睿崔丹

石磊杨晨陈浩林付杰戈拯王博

马琳琳张树军薛晓飞侯红勋高守有谷鹏超

郑一江嵩单赵媛吴蕾马标

主要审查人：

Contents

1GeneralProvisions...................................................................................................1

2TermsandDefinitions..............................................................................................2

3Workflow.................................................................................................................3

3.1DataCollectionandPreprocessing.......................................................................................3

3.2PredictionMethodsandSteps...............................................................................................3

3.3DynamicCorrection..............................................................................................................4

4MonitoringandDataCollectionRequirements.......................................................5

4.1MonitoringRequirementsforSulfur-containingGaseousPollutants...................................5

4.2DataCollectionandTestingRequirements...........................................................................5

5OtherInstructions.....................................................................................................7

ExplanationofWording..............................................................................................8

Referencestandardlist................................................................................................9

AppendixA............................................................................................................10

AppendixB.................................................................................................................12

1

1总则

1.0.1为预测污水处理厂各处理单元含硫气态污染物的排放量，确定污水处理厂

各处理单元中含硫气态污染物的预测方法，为气态污染物的排放管理提供依据，

制定本指南。

1.0.2本指南规定了城镇污水处理厂污水、污泥处理过程排放的含硫气态污染物

排放量预测的技术方法、工作程序及要求，涉及城镇污水处理厂各级处理单元排

放的含硫气态污染物。

1.0.3本指南适用于城镇污水处理厂采用物理、化学、生化方法处理城镇污水、

污泥所产生的含硫气态污染物排放量的预测，也可用于气态污染物防治措施的设

计与规划、环境影响评价及气态污染物排放管理。

1.0.4城镇污水处理厂含硫气态污染物排放量检测、核算、预测，除应符合本指

南外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

1

2术语与定义

2.0.1城镇污水处理厂municipalwastewatertreatmentplant

指对进入城镇污水收集系统的污水进行净化处理的污水处理厂。按照国民经

济行业分类划分属于工业行业且《国民经济行业分类》（GB/T4754-2017）行业

代码为4620的企业。

[来源：GB18918—2002，3.1，3.2，有修改]

2.0.2含硫气态污染物sulfur-containedgaseouspollutant

指城镇污水处理厂一级处理（2.0.6）、二级处理（2.0.7）、三级处理（2.0.8）

及污泥处理（2.0.9）过程中产生和释放的含硫气态污染物，主要指硫化氢、甲硫

醚、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳等。

2.0.3排放通量emissionflux

指在指单位时间内与大气环境直接接触的污水处理构筑物中单位污水面积

释放到大气环境中的含硫气态污染物的量，单位（mg·m-2·min-1），用于建立含

硫气态污染物（2.0.2）排放模型以及计算含硫气态污染物排放量。

2.0.4排放量emission

指在指单位时间内释放到大气环境中的含硫气态污染物（2.0.2）的量。

2.0.5排放模型emissionmodel

指用于预测和模拟环境中含硫气态污染物（2.0.2）数量的数学模型。通常基

于统计学原理，通过输入特定的参数数据，来估算和预测含硫气态污染物（2.0.2）

的数量。

2.0.6一级处理primarytreatment

指城镇污水处理厂（2.0.1）采用物理方法，去除污水中呈悬浮状态的污染物

的过程。

2.0.7二级处理secondarytreatment

指在一级处理（2.0.6）的基础上，主要采用生物处理方法（如活性污泥法）

去除污水中溶解性有机物和氮、磷等污染物，达到二级处理排放标准，是目前全

世界处理城镇污水的主要形式。

2.0.8三级处理tertiarytreatment

污水经过二级处理（2.0.7）后，仍含有磷、氮和难以生物降解的有机物、矿

物质、病原体等，需要进一步净化处理，以便消除污染。污水三级处理主要采用

物理化学处理方法。

2.0.9污泥处理sludgetreatment

对污水处理过程产生的剩余污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化或焚烧

等减量化、稳定化、无害化的加工过程。

2

3工作流程

3.1数据收集及预处理

3.1.1收集城镇污水处理厂各处理单元含硫气态污染物的排放通量数据以及对

应位置的水质、泥质、环境要素、工艺运行参数等数据，包括一级处理单元（格

栅、沉砂池、初沉池等）、二级处理单元（生物池、二沉池等）、三级处理单元

（混凝池、消毒池等）以及污泥处理单元等产生含硫气态污染物的各处理单元。

数据可通过自行监测获取，各处理单元含硫气态污染物排放通量数据及其配套的

水质、环境要素、工艺运行参数数据须不少于20组。

3.1.2将收集的数据进行预处理，可采用删除异常值、数据归一化、无量纲化以

及正向化等适宜的数据预处理。

3.2预测方法及步骤

3.2.1根据3.1.2中预处理后的水质、泥质、环境要素、工艺运行参数等数据进

行特征数据筛选：对含硫气态污染物排放通量与水质、泥质、环境要素、工艺运

行参数采用皮尔逊相关系数法进行相关性分析，去除与含硫气态污染物排放通量

之间皮尔逊相关性系数（R2）＜0.4的参数，并消除水质、泥质、环境要素、工

艺运行参数间的共线性。

3.2.2将含硫气态污染物与水质、泥质、环境要素、工艺运行参数通过回归分析、

机器学习等数理统计方法进行建模，建立各个处理单元、各种含硫气态污染物的

基于水质、泥质、环境要素、工艺运行参数等影响因子的排放公式或排放模型。

当数据量大于20组时，宜采用多元回归方法建立排放公式；当数据量大于100

组时，宜采用机器学习方法建立排放模型。具体要求如下：

1若采用回归分析法，将3.2.1中处理后的数据进行曲线估计及权重估计，

初步确定模型公式，模型公式评估参数为R2。若R2不足0.9则持续调整公式或

进一步进行数据调优，直到R2≥0.9，此时的模型公式为最佳含硫气态污染物排

放量预测公式；

2若采用机器学习法，将3.2.1中处理后的数据进行分割，可将前80%的数

据作为训练集、后20%的数据作为测试集。使用训练集的数据对长短期记忆神经

网络（LSTM）模型进行训练。训练过程中，使用时间序列交叉验证法加网格搜

索法进行超参数调优。对每一组超参数对应的模型准确度进行评估，评估参数为

验证损失，挑选出最佳超参数组合。将测试集的水质参数、运行参数及环境因子

带入到最佳超参数对应的LSTM模型，使用最佳超参数对应的LSTM模型输出

3

测试集含硫气态污染物预测值，将含硫气态污染物预测值与真实值对比评估该模

型在测试集上的准确度，评估参数为R2、MAE、RMSE。若R2不足0.9则持续

添加训练数据量或进一步进行超参数调优，直到R2≥0.9，此时的LSTM模型为

最佳含硫气态污染物排放量预测模型。

3.2.3将监测的各处理单元的水质、泥质、环境要素、工艺运行参数等代入建立

的含硫气态污染物排放模型公式，计算各处理单元各类含硫气态污染物排放量。

3.3动态矫正

由于污水处理厂进水水质、泥质、环境要素、工艺运行参数呈动态变化，排

放模型须及时修正，建议修正频率不小于1次/年。

4

4监测与数据采集要求

4.1含硫气态污染物监测要求

4.1.1根据污水处理单元性质分为曝气单元和非曝气单元。曝气单元应采用曝气

液面气态污染物监测方法，非曝气单元应采用非曝气液面气态污染物监测方法。

污泥处理单元中的污泥浓缩池等类似于“非曝气污水处理单元”的可采用非曝气

液面气态污染物监测方法，亦可与污水脱水等单元一同采用在除臭风管取样口处

取样，通过风管风量回算含硫气态污染物排放量的方法。

4.1.2曝气单元包括但不限于：采用鼓风曝气方式的曝气沉砂池、生化处理单元

好氧区以及处于曝气阶段的SBR反应池等水体自下而上产生气泡并于液面释放

的处理单元。曝气单元含硫气态污染物监测可采用静态箱法、气袋法、顶空法等。

具体要求如下：

1采用静态箱法时，含硫气态污染物与箱体内携带的空气须先进行置换，置

换量须不小于4倍箱体积；

2采用气袋法时，气袋材质须具有惰性属性，不易与气态污染物吸附或反应；

3采集易溶于水的含硫气态污染物时，不得采用顶空法。

4.1.3非曝气单元包括但不限于：无鼓风曝气作用的格栅、旋流沉砂池、初沉池、

水解酸化池、生化处理单元缺氧池、二沉池以及采用表面曝气方式的生化处理单

元好氧区、处于非曝气阶段的SBR反应池等水体中无明显气泡产生的处理单元。

非曝气单元含硫气态污染物监测可采用静态箱法、动态箱法等。具体要求如下：

1采用静态箱法时，含硫气态污染物数据采集数量须大于8组，且数据点拟

合度（R2）须不小于0.9；

2用动态箱法时，含硫气态污染物与箱体内携带的空气须先进行置换，置换

量须不小于4倍箱体积。

4.2数据采集与检测要求

4.2.1含硫气态污染物、水质、泥质、环境要素数据应不少于3组平行，并做好

质量控制。

4.2.2工艺运行参数是指各污水、污泥处理单元在进行污水、污泥处理时控制的

工艺参数，工艺运行参数对含硫气态污染物排放具有关键的影响，在数据收集时

不可忽视。例如：格栅重点关注格栅机运行、曝气沉砂池重点关注鼓风量、旋流

沉砂池重点关注水流转速、氧化沟重点关注转刷曝气前后含硫气态污染物释放特

5

征、SBR反应池重点关注不同运行阶段含硫气态污染物释放特征、污泥离心脱

水过程重点关注转鼓转速等。

4.2.3根据含硫气态污染物性质选择SUMMA罐、气袋或化学吸收液收集样品，

综合参照HJ/T194-2017。气体样品检测方法可参照附录B或交由第三方检测机

构检测。其他未尽事项，可参考DB11/2007-2022。

4.2.4根据《水和废水监测分析方法》（第四版）进行水质样品采集，水质样品

检测方法可参照附录B或交由第三方检测机构检测。其他未尽事项，可参照HJ/T

92-2002。

6

5其他说明

本指南亦可对排放模型公式中各因子的贡献率进行计算，可视情况选取贡献

率最大的2~3个因子作为该处理单元含硫气态污染物的关键排放因子，即为该处

理单元含硫气态污染物排放的关键影响因子，对含硫气态污染物过程控制、排放

管理具有重要意义。

7

本标准用词说明

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，可采用“可”。

2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应

按……执行”。

8

引用标准名录

《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002

《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》DB11/2007-2022

《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》DB31/982-2016

《水污染物排放总量监测技术规范》HJ/T92-2002

《国民经济行业分类》GB/T4754-2017

《环境空气质量手工监测技术规范》HJ/T194-2017

9

附录A

（资料性）

A/O工艺污水处理厂部分处理单元几种常见的含硫气态污染物排放模型及示例值

表A.1部分处理单元几种常见的含硫气态污染物排放模型及示例值

计算公式

处理单

（：含硫气态污染物排放量，-1；：化学需氧量，-1；：溶解氧，-1；排放量（-1）

元Ymg·minCODmg·LDOmg·Lmg·min

-1

pH：pH值；Tg：气温，℃；Tl：水温，℃；P：大气压强，kPa；Q：污水流量，mg·h）

硫化氢

格栅Y=-2140.35-0.26×COD+6659.46×DO-64.92×pH-14.79×Tg+7.66×Tl+0.23×P+8.02×Q39.40

曝沉池Y=-0.94+5.82×COD+193.03×DO-90.34×pH-45.95×Tg+91.23×Tl-15.98×P-0.79×Q62.19

初沉池Y=147.65+2.77×COD-0.61×DO+2643.35×pH-28.05×Tg+64.79×Tl-198.53×P-3.01×Q3.42

厌氧池Y=0.22+1.12×COD+0.11×MLSS-0.15×DO-9.87×pH-0.079×Tg+25.21×Tl-12.38×P+0.58×Q10.00

好氧池Y=-0.011+3.06×COD-0.01×MLSS+1.58×DO+8.11×pH-1.96×Tg+1.30×Tl+-1.65×P+0.17×Q2.07

二沉池Y=0.001-0.068×COD+0.38×DO+1.89×pH+0.029×Tg-0.55×Tl+0.10×P-0.018×Q1.39

甲硫醇

格栅Y=49.53-0.018×COD-154.08×DO-5.32×pH-1.68×Tg+0.50×Tl+0.021×P+0.16×Q1.98

曝沉池Y=0.034+0.52×COD-2.34×DO+2.21×pH-2.79×Tg+4.18×Tl-1.71×P+0.016×Q2.40

初沉池Y=9.44+0.18×COD-0.039×DO+169.15×pH-1.75×Tg+4.51×Tl-12.72×P-0.24×Q0.33

厌氧池Y=0.02+0.074×COD+0.0042×MLSS-0.013×DO-0.83×PH+0.0011×Tg+2.23×Tl-0.86×P+0.041×Q1.96

好氧池Y=-0.0065+3.53×COD-0.014×MLSS-2.15×DO+2.10×pH-1.71×Tg-0.057×Tl-1.01×P+0.18×Q6.28

二沉池Y=-0.02+0.18×COD-4.55×DO-2.54×pH+0.16×Tg+0.054×Tl+0.099×P+0.015×Q7.01

甲硫醚

格栅Y=-8264.70-0.36×COD+25714.21×DO-129.34×pH-15.75×Tg+15.80×Tl-0.028×P+24.34×Q106.15

曝沉池Y=-2.32+6.81×COD+405.98×DO-205.18×pH-55.08×Tg+119.15×Tl-11.01×P-2.25×Q132.68

初沉池Y=597.93+11.17×COD-2.58×DO+10703.00×pH-104.06×Tg+307.52×Tl-814.44×P-13.85×Q17.80

厌氧池Y=0.60+3.06×COD+0.27×MLSS-0.42×DO-26.70×pH-0.13×Tg+68.14×Tl-33.58×P+1.65×Q27.83

好氧池Y=-0.02+4.97×COD-0.021×MLSS+-3.46×DO+15.33×pH-2.48×Tg-0.47×Tl-2.19×P+0.32×Q11.51

二沉池Y=-0.003+0.16×COD-3.02×DO-0.94×pH+0.14×Tg+0.11×Tl+0.0094×Q7.70

二甲二硫

格栅Y=-4618.97-0.081×COD+14370.96×DO-32.78×pH-1.41×Tg+13.62×Tl-0.88×P+11.39×Q39.83

曝沉池Y=-0.62+7.39×COD+154.96×DO-66.63×pH-54.26×Tg+100.83×Tl-21.71×P-0.70×Q64.708

初沉池Y=198.03+3.61×COD-0.86×DO+3544.93×pH-32.34×Tg+103.44×Tl-270.99×P-4.40×Q6.54

厌氧池Y=0.36+1.61×COD+0.12×MLSS-0.24×DO-15.38×pH-0.40×Tg+40.15×Tl-17.74×P+0.80×Q14.89

好氧池Y=0.50-113.77×COD+0.47×MLSS-106.71×DO-400.32×pH+87.24×Tg-68.33×Tl+72.29×P-6.65×Q307.36

二沉池Y=0.014-0.024×COD+11.74×DO+5.92×pH-0.14×Tg-1.09×Tl+0.041×Q19.30

二硫化碳

格栅Y=-39.35+0.023×COD+122.43×DO+1.67×pH+0.56×Tg+-0.23×Tl+-0.017×P+0.0005×Q0.28

曝沉池/0

初沉池Y=7.09+0.17×COD-0.036×DO+126.93×pH-1.09×Tg+5.94×Tl-10.34×P-0.18×Q0.57

厌氧池Y=-0.11-0.23×COD-0.0073×MLSS+0.063×DO+3.96×pH+0.42×Tg-11.06×Tl+3.27×P-0.052×Q6.02

好氧池Y=0.41-112.47×COD+0.42×MLSS-153.39×DO+-332.88×pH+85.55×Tg-87.81×Tl+73.54×P-6.02×Q272.71

二沉池Y=-0.081+0.34×COD-15.15×DO-26.65×pH+0.17×Tg+5.53×Tl+0.16×Q22.15

10

附录B

（资料性）

部分水质、含硫气态污染物指标的标准测定方法

表B.1部分水质指标的标准测定方法

水质指标标准测定方法

《水质水温的测定温度计或颠倒

水温GB/T13195-1991

温度计测定法》

pH值GB6920-86《水质pH值的测定玻璃电极法》

悬浮物GB11901-89《水质悬浮物的测定重量法》

《水质化学需氧量的测定快速消

化学需氧量HJ/T399-2007

解分光光度法》

《便携式溶解氧测定仪技术要求及

溶解氧HJ925-2017

检测方法》

表B.2部分含硫气态污染物的标准测定方法

含硫气态污染物标准测定方法

《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫

硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫GB/T14678-93

醚和二甲二硫的测定气相色谱法》

《固定污染源废气甲硫醇等8种含

二硫化碳HJ1078-2019硫有机化合物的测定气袋采样-预

浓缩/气相色谱-质谱法》

11

目次

1总则..........................................................................................................................1

2术语与定义.............................................................................................................2

3工作流程.................................................................................................................3

3.1数据收集及预处理........................................................................................................3

3.2预测方法及步骤............................................................................................................3

3.3动态矫正.......................................................................................................................4

4监测与数据采集要求.............................................................................................5

4.1含硫气态污染物监测要求.............................................................................................5

4.2数据采集与检测要求....................................................................................................5

5其他说明.................................................................................................................7

本标准用词说明...........................................................................................................8

引用标准名录...............................................................................................................9

附录A................................................................................................................10

附录B................................................................................................................11

1

1总则

1.0.1为预测污水处理厂各处理单元含硫气态污染物的排放量，确定污水处理厂

各处理单元中含硫气态污染物的预测方法，为气态污染物的排放管理提供依据，

制定本指南。

1.0.2本指南规定了城镇污水处理厂污水、污泥处理过程排放的含硫气态污染物

排放量预测的技术方法、工作程序及要求，涉及城镇污水处理厂各级处理单元排

放的含硫气态污染物。

1.0.3本指南适用于城镇污水处理厂采用物理、化学、生化方法处理城镇污水、

污泥所产生的含硫气态污染物排放量的预测，也可用于气态污染物防治措施的设

计与规划、环境影响评价及气态污染物排放管理。

1.0.4城镇污水处理厂含硫气态污染物排放量检测、核算、预测，除应符合本指

南外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

1

2术语与定义

2.0.1城镇污水处理厂municipalwastewatertreatmentplant

指对进入城镇污水收集系统的污水进行净化处理的污水处理厂。按照国民经

济行业分类划分属于工业行业且《国民经济行业分类》（GB/T4754-2017）行业

代码为4620的企业。

[来源：GB18918—2002，3.1，3.2，有修改]

2.0.2含硫气态污染物sulfur-containedgaseouspollutant

指城镇污水处理厂一级处理（2.0.6）、二级处理（2.0.7）、三级处理（2.0.8）

及污泥处理（2.0.9）过程中产生和释放的含硫气态污染物，主要指硫化氢、甲硫

醚、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳等。

2.0.3排放通量emissionflux

指在指单位时间内与大气环境直接接触的污水处理构筑物中单位污水面积

释放到大气环境中的含硫气态污染物的量，单位（mg·m-2·min-1），用于建