城市污水处理成本控制分析

'城市污水处理厂治理费用回归方程的建立关键词城市污水处理厂治理费用污染因子AbstractToanalysesthecompositiononcontrolexpenseofurbansewagetreatmentplant,andtocreateregressionequation.Thisisaelementarystudyabouttoformulatechargestandard,andmakecentralizedcontrol&normaloperategainssustainedcapital.KeywordsUrbansewagetreatmentplantControlexpensePollutionfactor城市污水集中控制工程,是控制城市水环境污染的发展、逐步使城市环境保护与国民经济和社会发展相协调的重要措施,它不仅使城市水污染发展趋势得以减缓,也是改善城市水环境质量的重要途径之一,而能使城市污水集中控制得以实施的前提条件是经济政策的支持。国内现有污水处理厂140座,年处理能力为19.7亿t,但实际年处理污水量只有13.5亿t,开工率仅为68%,这是由于现有城市污水处厂的运行资金不足所至,按现行的管理体制,城市污水集中处理设施属城市市政基础设施的重要组成部分,国家规定的城市基础设施建设和运行的主要资金来源为国家和地方拨款、政府征收的市政设施配套费,排水设施使用费,城市水资源费等,难以保证污水处理厂的正常运转费用,也不能保证其处理效果。因此急需从水环境综合治理、水污染集中控制等方面综合考虑,对城市污水处理厂治理费用的组成进行科学的分析和研究,建立城市污水处理厂治理费用函数,制定合理的、可操作性强的汇水区内污染物排放总量收费标准。以保证污水处理厂能够正常运行。1城市污水处理厂类比调查我国城市污水处理厂有140个,本文仅对与沈阳北部污水处理厂相似规模、工艺的几个大的城市污水处理厂进行了类比调查,其调查结果见表1。通过类比调查可知:天津纪庄子、东郊两个城市污水处理厂,运转费用均为入不敷出,现仍由市政按0.35元/t排污收费,由建委部分拨给污水处理厂,财政补贴0.089元/t维护运行。吉化污水处理按企业模式管理,由污水处理厂征收汇水区内企业的排污费,主要征收污水处理厂能处理因子COD,执行《污水综合排放标准》GB8978-88三级标准,超标的加收,年收费额3300多万元,可保证污水处理厂的正常运行,由吉林市环保局定期 监测污水处理厂排污口。2沈阳市北部污水处理厂成本估算根据沈阳市北部污水处理厂可行性研究报告中对污水处理厂生产成本的估算,作为汇水区内排污收费测算的参考值。估算结果见表2。—23—城市污水处理厂治理费用回归方程的建立张鸣表1城市污水处理厂类比调查结果(1998年)污水厂名称建成时间/a设计规模/万t·d-1总投资/万元使用年限/a工业生活污水比COD进水出水/mg·L-1/t·d-1/mg·L-1/t·d-1日削减量/t·d-1去除率/(%)年削减量/t·a-1年运转费/万元·a-1备注天津纪庄子污水厂1986264∶65001301002610480353601100微孔曝气节能天津东郊污水厂1992402200053∶75002001004016080544003600日处理量32万t 吉化污水厂1980208000202∶8500~~~19016~3884~10264~~沈阳北部污水厂19984031982.734∶65002001004016080544003140总成本为估算值表2北部污水厂生产成本估算序号项目数量(全部投产)单价或费率金额/万元1动力费度0.31元/度455.662聚丙烯酰胺255.5t24000.00元/t613.203工资福利费426人3000.00元/a·人127.804检修维护费24423.97万元1%244.245大修提成费24423.97万元1.7%415.216基本折旧费1014.427其它(1+2+3+4+5+6)×100%2870.53万元10%287.058总成本:其中:固定成本可变成本3157.582088.861068.869经营成本2131.4110单价成本/元·t-.00万t/a0.21611贷款利息偿还成本377.85万元0.02612总成本(包括偿还利息)0.242由表2可见,年生产总成本为3157.58万元,单价成本为0.216元/t,该成本估算时间为1992年,因此运行成本估算值偏低。通过类比调查,城市污水处理厂运行成本呈逐年上升趋势,吉化污水处理厂运行成本逐年上涨幅度见表3。表3吉化污水处理厂运行成本调查结果年度运转费用/万元·a-1较上年增长率/(%)19891957199021037.41991235810.7199225719.0199326262.1199428006.6结合类比调查结果分析,预测规模为日处理量40万t的城市污水处理厂,年运行成本约4000余万元。3污水处理厂治理费用组成城市污水处理厂治理费用包括建设投资和运转费两大部分,建设投资包括输水管道建设费,控制工程建设费,监控管理系统建设费,运转费主要 指污水处理厂正常运转所需的费用,包括电费、药品费、维修费、人员工资等。治理费用组成表达式如下:Y=y1+y2+y3+y4+y5+y6+y7Y—处理设施运行费/元·月-1;y1—处理设施的基本投资/元·月-1;y2—设施运行中能耗费/元·月-1;y3—设施运行消耗的原材料费/元·月-1;y4—处理设施的维修费/元·月-1;y5—设施运行过程中所支付管理费/元·月-1;y6—设施运行过程中所支付管理人员费用/元—24—环境保护科学第26卷总第97期2000年2月·月-1;y7—设施运行过程中所支付的其它费用元/月;4城市污水处理厂运行费用分摊城市污水处理厂在运行的过程中不仅能处理主要污染物COD,同时也能去除其它几种污染物,如:SS、油、TKN等,有明显的环境效益,所以城市污水处理厂的运行费应是去除该几种污染物处理费用的和,在计算某主要污染物处理费用时,应将支付去除其它几种污染物的处理费用剔除去,为此引进处理设施效益值的概念,并按下式进行计算。4.1处理设施的效益值(Ⅰ)计算Ii=Ci进水-Ci出水SiQ(处理单因子)Ii=∑n1Ⅰi(处理多因子)Ii—设施处理i污染因子的环境效益值/kg·月-1;Ⅰ—设施处理各污染因子的环境效益值/kg·月-1;Ci进水—该设施处理的i污染因子进水浓度/mg·L-1;Ci出水—经过处理后i污染物的出水浓度/mg·L-1;Si—被处理的i污染因子(污水综合排放标准)值/mg·L-1;Q—设施处理的超标水量n—该设施可处理几个污染因子达标排放。Ii物理意义:企事业单位外排污水中的各超标污染因子及居民生活水的污染因子经城市污水处理厂处理后,达到排放标准所折合的总水量,称 之环境效益值。Ci进水——Ci出水:表示单位污水量经污水厂处理后污染物削减量,反映了该设施的出力。Ci进水-Ci出水Si:表示单位污水经污水处理厂处理后i污染因子削减量能获得多少单位环境中水量(倍)不致污染(效益)。4.2去除i主要污染物所支付的费用Yi=y×IiI=y×Ii∑n1ⅠiY—处理设施的运行费/元·月-1Yi—设施处理i污染物的运行费/元·月-1Ii—设施处理i污染因子的环境效益值/kg·月-1I—设施处理各污染因子的环境效益值/kg·月-15集的划分及划分原则5.1集的划分城市污水的主要去除污染因子为COD、BOD、SS、TKN,因BOD/COD为城市污水处理厂的主要考核指标,故COD为城市污水处理厂的主要收费因子,根据对北部污水处理厂汇水区内企、事业单位及居民排放的污水进行各种污染物排放量测算,其污染负荷COD居首位,鉴于城市污水处理厂对控制因子要求比较严格如:易在污泥中蓄积的重金属Ni、Hg、Zn、Pb、Cd、Cu、Cr、As等。以及有毒有害难降解的化合物六六六、苯并(a)芘、氯苯类、硝基物、胺基物、酚类、硫化物。将对城市污水处理厂的生物产生毒害作用,影响其处理效果。因此污水处理厂收费因子不能局限于COD这个主要因子上,为了加强城市污水处理厂的运行管理,避免有毒有害难降解的污染因子的污染冲击负荷,从总量控制的角度出发,对重金属有毒有害特征污染物指标的总量收费单价应高于治理单价。并加倍征收,实行处罚手段。因此集的划分仍是在《污水综合排放标准》中得到的29个污染因子中,因有9个没有样本点,有3个污染因子的回归方程没有代表性,故采用把污染因子合并成集的方法,并得到集的回归方程来代表各污染因子的回归方程。5.2划分原则按《综合污水排放标准》中的表1、表2先划成两大类,按表1、表2的污染因子的排放标准,并适当考虑集中各污染因子治理设施的相似性,把表1中的8个污染因子划分成2个集。把表2中的21 个污染因子划分成9个集,这样就得到了11个集,见表4。其回归方程为:Yi=αiXiβi式中:Yi—i污染物的治理运行费/元·月-1Xi—i污染物去除率/kg·月-1(色度、pH值为效益值)αi—i污染物系数βi—i污染物指数—25—城市污水处理厂治理费用回归方程的建立张鸣表4集的划分表类污染因子表一总汞、总镉、苯并(a)芘总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍表二pH;色度(稀释位数);悬浮物;生化需氧量(BOD);化学需氧量(CODcr;石油类、动植物油;氨氮、氟化物、阳离子合成洗涤剂(LAS);挥发酚、氰化物、硫化物、磷酸盐(以P计)有机磷农药(以P计)、铜;甲醛、苯胺类、硝基苯类、锌、锰。6结论通过对城市污水处理厂治理费用组成分析,各污染因子的样本选择是基于该因子治理运行费占总治理运行费绝大部分的样本,故各污染因子中的样本费用分摊Y值可近似代表有该设施的总治理运行费。按《综合污水排放标准》划集的原则是:①是排放标准的制定已经把各污染因子对环境的污染程度及治理的环境效益考虑了进去;②是从上面的分摊费用数学式可知,只有在每一个集中各污染物的排放标准近似相等,也就是对同一处理设施就可撇开污染物排放标准和处理水量这二个因素,而完全根据污染物的削减量分摊费用,也考虑了各污染物治理方法的相同性;③是《污水综合排放标准》明确规定,对进入二级污水处理厂进行生物处理的污水执行三级标准。参考文献1.L·奥托兰诺(美).华南环科所编译.环境规划与决策.2.污水综合排放标准.GB8978-1996.3.国家环保总局.总量排污收费新标准试点方案.1996.11.(上接第7页) 思路,加速城市污水处理厂和以焚烧为主的生活垃圾综合处理厂工程的建设,要促进工程顺利实施,使全市日处理污水能力达到150万t,全部实现垃圾无害化处理。做好工业危险废物填埋工程试运转和验收工作。3.9搞好环境科技、监测和宣传,促进环境保护工作深入开展要坚持科教兴国战略,充分发挥科学技术对环境保护的支撑作用。紧密围绕“一控双达标”开展科技攻关,建设示范工程,推广科技成果。在治理企业污染的同时,集中力量研究开发防治环境污染、清洁生产、清洁能源及生态保护技术等方面的环保高新技术项目。到2000年底,完成8项技术攻关10项技术推广工作,促进科研成果转化为生产力,要开展前瞻性科研课题的研究,为我市环境保护工作顺利进入21世纪奠定基础。要结合世行和欧盟项目的实施,开展全国城市环境监测示范工程建设,使环境监测在网络建设、环境分析报告和科学监测上有新突破。要定期发布环境质量公报;特别要做好环境质量快报,做好重点污染源监督监测、污染源达标验收监测和新建项目验收监测,促进环境管理水平的提高。环境宣传要充分发挥新闻舆论的监督作用,形成强大的“一控双达标”舆论氛围,促使抱有侥幸心理的未达标企业领导者早日清醒,在全面宣传达标工作同时,对应达标重点企业要连续跟踪,系列报导,形成强大的社会压力。要适时启动达标“倒计时”,增加全社会对达标工作的紧迫感,促进达标工作的深入开展。3.10狠抓责任落实,在完成工作任务的实践中提高环境保护工作能力为了确保上述任务的完成和“一控双达标”目标的实现,我们市区两级环保部门必须切实承担起对“一控双达标”工作统一监督管理职责,严格按照市政府与各区、县(市)政府、市直各委办局、集团(公司)所签定的责任状的内容,强化监督检查,对目标任务完成好的,做出突出贡献的要表彰,对完不成任务,工作失职的要上报政府,追究主要领导人的责任。要把“一控双达标”工作与切实改善环境质量和提高环境保护工作能力结合起来,通过“一控双达标”工作的实践,努力提高环境保护工作领导者的决策能力,提高环境保护工作者的分析环境问题、解决环境问题的能力,提高环境保护队伍的执法水平,为我市环境保护工作顺利进入 21世纪打下良好基础。华东地区城市污水处理厂运行成本分析　　摘　要:　根据华东地区城市污水处理厂运行成本测算结果进行了综合分析,就当前如何建立一个运行与收费的良性循环机制等问题提出了相应的观点和建议。　　关键词:　污水处理;　运行成本;　分析　　华东地区在全国范围内属经济发达地区,该地区已建污水处理厂的数量占全国的2/3,现对福建、山东、安徽、江苏、浙江和上海5省1市的40座污水处理厂的成本测算情况作系统分析。1　污水处理厂运行成本的组成为便于反映成本有可比性,在编制测算表时考虑了两个方面的情况:①　污水处理厂迟早要走上企业化的道路,为更直观反映情况,将成本测算表按企业会计报表格式编制。②　虽然目前几乎没有一个污水处理厂在提取“折旧”,但考虑今后的发展方向,在表中单列了“折旧”一栏,且为简便计算,按统一综合折旧率4.5%计提折旧。成本包括:人员工资及附加费、材料费、水电费、折旧费、管道维护费、设备维修费、化验费、污泥运费、管理费、财务费用、车间费用及其他费用,同时特别说明,若污水处理厂建设是靠贷款完成的,则财务费用就是支付贷款的利息。2　污水处理厂的规模与工艺情况按规模分,处理量为5×104m3/d以下的(即小型厂)有26座,(5~20)×104m3/d的(即中型厂)有12座,20×104m3/d以上的(即大型厂)有2座。按工艺分,属小型厂的26家污水处理厂中:传统活性污泥工艺为17座,占65.4%;氧化沟工艺为6座,占23.1%;A2O工艺有1座,占3.8%;AO工艺有2座,占7.7%。中型厂中传统活性污泥工艺有5座,占41.7%;AO工艺有2座,占16.7%;AB工艺有2座,占16.7%;氧化沟工艺有2座,占16.7%;一级处理有1座,深海排放。大型厂有杭州四堡污水处理厂及南京江心洲污水处理厂,目前运行均为一级处理。3　污水处理厂的运行成本3·1　小型厂不同工艺的运行成本a.传统活性污泥工艺的运行成本见表1。 表1　传统活性污泥工艺的运行成本市名厂名设计规模(104m3/d)1998年污水处理量(104m3)运行成本(元/m3)威海1.54500.66(0.54)江阴24000.83(0.55)厦门3.716780.69(0.67)南通开发区2.54341.61(1.00)南京锁金村0.5563.04(2.88)常州清潭1.5480.31.02(0.78)丽华1.0521.70.98(0.68)苏州城东41472.60.41(0.38)城西1.25475.70.52(0.49)城南0.5184.20.85(0.82)上海东厂3.41103.70.71(0.60)北郊1.8684.31.04(0.91)泗塘2计入吴淞污水厂成本曹杨2.4751.91.15(0.95)龙华4.51355.70.70(0.49)程桥0.599.11.21(1.21)奉贤南桥14590.76(0.68)　注:　平均运行成本为1.01(0.85)元/m3,括号中的数据为不含折旧的运行成本,下同。　　b.氧化沟工艺的运行成本见表2。·29·　　　中国给水排水2001Vol.17　　　　　　　　　　CHINAWATER&WASTEWATER　　　　　　　　　　No.8表2　氧化沟工艺的运行成本市名慈溪南通杭州市合肥常熟厂名大关翠苑琥珀山庄设计规模(104m3/d)12.50.450.70.431998年污水处理量(104m3)218.47738111.47131.5669.5刚刚运转运行成本(元/m3)1.68(1.14)1.02(0.75)0.73(0.65)0.85(0.77) 1.12(0.73)　注:　平均运行成本为1.08(0.81)元/m3。　　c.A2O工艺的运行成本。厦门市杏林污水处理厂,设计处理能力为3×104m3/d,1998年污水处理量为667×104m3/d,运行成本为0.77元/m3,不含折旧的运行成本为0.74元/m3。d.AO工艺的运行成本见表3。表3　AO工艺的运行成本市名厂名设计规模(104m3/d)1997年污水处理量(104m3)运行成本(元/m3)上海吴淞48230.72(0.47)长桥2.24850.37(0.37)　注:　平均运行成本为0.55(0.42)元/m3。3·2　中型厂不同工艺的运行成本a.传统活性污泥工艺的运行成本见表4。表4　传统活性污泥工艺的运行成本市名常州徐州无锡上海上海厂名城北奎河芦村(一半为A2O)曲阳天山设计规模(104m3/d)510107.57.51998年污水处理量(104m3)1340281033351725.7(1997年)1426(1997年)运行成本(元/m3)0.99(0.64)0.85(0.61)0.85(0.64)0.50(0.40)0.65(0.48)　注:　平均运行成本为0.77(0.55)元/m3。　　b.AO工艺的运行成本见表5。表5　AO工艺的运行成本市名厂名设计规模(104m3/d)1998年污水处理量(104m3)运行成本(元/m3)福州祥坂512581.28(0.49)上海闵行51603(1997年)0.57(0.45)　注:　平均运行成本为0.93(0.47)元/m3。　　c.AB工艺的运行成本见表6。表6　AB工艺的运行成本 市名设计规模(104m3/d)1998年污水处理量(104m3)运行成本(元/m3)淄博1431240.83(0.58)泰安516830.50(0.33)　注:　平均运行成本为0.67(0.46)元/m3。　　d.氧化沟工艺的运行成本见表7。表7　氧化沟工艺的运行成本市名厂名设计规模(104m3/d)1998年污水处理量(104m3)运行成本(元/m3)苏州新区8679.90.98(0.65)合肥王小郢1543800.53(0.34)　注:　平均运行成本为0.76(0.50)元/m3。3·3　大型污水处理厂的运行成本目前,大型污水处理厂即杭州四堡与南京江心洲污水处理厂均为一级处理,其成本没参与测算。经杭州四堡污水厂预测,其二级处理运行后的成本为0.99元/m3,不含折旧为0.76元/m3。4　结论①　不同工艺的小型污水处理厂平均运行成本为0.85(0.71)元/m3(括号中为不含折旧的成本,下同)。②　不同工艺的中型污水处理厂平均运行成本为0.78(0.50)元/m3。③　从成本来看,华东地区目前实施的污水处理收费标准还远不够反映不含折旧的污水厂的实际成本,为保证污水处理事业的健康发展,污水处理收费标准亟待提高。④　从发展角度看,污水处理厂提取折旧是迟早的事,故可考虑采用逐步提取折旧的办法反映运行成本,不必一步到位。⑤　从各厂反映出的运行成本看,其变动范围较大,这主要是人员数量、进水量大小(是否满负荷)、设备使用时间及污泥处置方式不一造成的。从长远看,为降低污水处理厂的运行成本,各厂应努力精减人员,提高污水处理量,力争满负荷运行。⑥　各地对污水处理已比较重视,但对污泥处置尚不够重视。若将来对污泥处置要求逐步提高,污水处理厂的运行成本还要有较大幅度的上涨。'