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2、稳定达标率的计算 可靠性理论的另外一个应用是计算污水厂出水的稳定达标率，对上述计算可靠性系数的公式经过推导可以得到以下公式：
例如，当出水标准总氮为15mg/L、CV=0.4、出水TN设计均值为12mg/L，则
对于Z1－α=0.772，相应的1－α=0.78，出水TN达到15mg/L的达标率为78%。如出水TN设计均值为7.5mg/L，根据上述计算，达标率为98%。 显然，影响污水厂出水水质设计值取值的关键参数是数据的离散系数与要求的稳定达标率。下面两个表反映了当要求出水TN<15mg/L、TN<10mg/L时，在不同离散系数与不同稳定达标率情况下的出水设计值。 日均TN<15mg/L时的出水设计值
日均TN<10mg/L时的出水设计值
从上面两个表可以看出，对于典型的离散系数CV=0.4时，当要求日均值的达标率为99.7%时，其设计的出水TN值需要达到5.55mg/L和3.7mg/L，无疑对脱氮工艺的选择和运行都是较大的挑战。 国内外设计单位对出水设计浓度的取值 污水处理厂的设计出水水质应该考虑在一定可靠性的基础上低于相应的排放标准，而不能正好是排放标准，因此设计的取值无疑非常重要。以TN<15mg/L为例，国内部分设计单位一般取值为15mg/L或12mg/L或10mg/L；但美国的部分咨询公司会按照50%×15=7.5mg/L取值，主要是考虑到通常市政污水厂出水水质数据的离散系数约为0.5左右，大概有一半的时间会超过7.5mg/L，另一半的时间低于7.5mg/L。欧洲的设计经验也是采用50%×15=7.5mg/L（95%可靠度情况下），如下图之表述。
稳定达标的评价 世界各地对于污水处理稳定达标的评价不尽相同，其不仅涉及评价方法，还与取样方法、例外数据等多种因素有关，因此标准之间的直接比较没有意义。 1、欧洲 （1）采样方法 瞬时样：奥地利（污水厂规模50-500人口当量）、英国、瑞士（污水厂规模<2000人口当量）、德国、意大利； 混合样：欧盟、奥地利（污水厂规模>500人口当量）、瑞士（污水厂规模>2000人口当量）、丹麦、法国、芬兰、挪威、荷兰、西班牙、葡萄牙。 （2）评价方法 方法1：每个水样都达标，Xi<K，Xi代表水样的实际值，K代表标准值； 方法2：固定比例的水样达标，比如Y%的水样满足标准值，（100-Y）%的水样容许超过标准值； 方法3：可变比例的水样达标，达标的水样比例根据污水厂的规模等因素而变化； 方法4：水样的平均值达标，`X＜K。`X表示平均值。 方法5：水样的平均值和标准偏差达标，`X+kn.S＜K，kn为离散系数，S为水样标准差。
不同评价方法及离散系数的影响 （3）瞬时达标的评估（以意大利为例）
意大利 （距离海岸<10km）瞬时达标的评估 以意大利对距离海岸<10km的污水厂达标评价为例，为了比较其瞬时达标标准（意大利）与年均达标标准（欧盟）的关系，需进行如下的数据转化：TN年均达标值（mg/L）=TN瞬时达标值（mg/L）×采样系数×评价方法转化系数×例外数据系数=10×0.87×0.47×0.95=3.9mg/L。可以看出，如果总氮要求年均值达到10mg/L，则其瞬时值需要达到3.9mg/L，差异非常大。 2、美国 美国污水处理水平的地区差异性较大，比如西海岸地区的某些污水厂只要求二级处理标准，而东海岸某些地区的污水厂要求达到极限脱氮除磷的标准。美国的污水处理水平大致可以分为以下5个等级。 美国污水处理水平的划分
所谓的极限脱氮除磷（Limit of Technology，LOT）通常是用于表达采用特定技术对目标化合物能够获得的最低可能浓度，一般认为TN<3mg/L、TP<0.1mg/L，极限脱氮除磷是统计学意义上的技术名词，通常是95%可靠度，只是部分富营养化敏感地区的要求。极限脱氮除磷概念在美国出现之后引发了多方面的研究，其中也包括如何评价极限脱氮除磷。这方面一个显著的技术名词是技术性能统计（Technology Performance Statistic，TPS），技术性能统计是应用数理统计方法来描述技术的性能，可以分为理想技术性能、平均技术性能、可靠技术性能几种类型。 （1）理想技术性能统计是代表可观察的最低浓度，只能维持很短的一段时间，通常采用一年内持续2周时间的最低浓度，其达标率只有2/52=3.84%。 （2）平均技术性能统计是反映可靠性能与平均性能的偏离程度； （3）可靠技术性能统计是基于技术、考核时间段以及运行者在自身风险承受能力基础上可接受的超标次数而综合确定的百分比；例如TPS-90%、TPS-95%、TPS-99%。 为了达到极限脱氮除磷的标准，在对Bardenpho、A2O+反硝化滤池、多级硝化-反硝化等工艺进行了大量的数据统计分析之后（下图），美国的污水处理业界倾向于采用TPS-95%，主要是考虑到美国的很多污水处理厂的排放标准是月均值，也就是如果在连续5年的运行中，超标的月均值可以有3次，这样的结果通常被认为技术是可靠的。
同时，相关的研究报告也显示，美国一些要求高标准脱氮除磷污水厂其总氮去除的TPS-14d一般是TPS（50%）的50-60%，TPS（95%）是均值的180-250%；对于总磷而言，总磷去除的TPS-14d值是均值的40-59%，TPS（95%）是均值的200-300%，这清楚地表明即使是在美国最好性能的脱氮除磷污水处理厂，出水水质也存在较大的波动性。 （编辑：Wendy） |
