降低污水處理廠成本的可能性與措施

1、降低污水處理廠本錢的可能性與措施摘要：中國正在大力加強環(huán)境保護方面的建立，在政府各項環(huán)保投資方面，城市污水處理方面占首位。污水處理廠的投資宏大，一座日處理才能十萬立方米的污水處理廠約合50萬人口當(dāng)量僅污水處理局部其投資就約達一億五千萬人民幣，不僅如此，其建成后的年運行費用也將是數(shù)以千萬計。因此，如何能節(jié)約污水處理廠的建立投資，如何能節(jié)約污水處理廠的運行本錢，最終使得市民在保障水體質(zhì)量不受危害的前提下支付的費用最少，這涉及的不僅僅是技術(shù)層面，而且涉及立法，決策等多種層面，很顯然不是一兩篇文章就能將其說明。本文從德國污水處理廠的立項、設(shè)計、招標、工藝技術(shù)以及污水處理廠的優(yōu)化運行等方面的理論經(jīng)歷出發(fā)

2、，闡述降低污水處理廠本錢的因素與措施。關(guān)鍵詞：降低本錢污水處理廠運行本錢1、引言中國正在大力加強環(huán)境保護方面的建立，在政府各項環(huán)保投資方面，城市污水處理方面占首位。污水處理廠的投資宏大，一座日處理才能十萬立方米的污水處理廠約合50萬人口當(dāng)量僅污水處理局部其投資就約達一億五千萬人民幣，不僅如此，其建成后的年運行費用也將是數(shù)以千萬計。因此，如何能節(jié)約污水處理廠的建立投資，如何能節(jié)約污水處理廠的運行本錢，最終使得市民在保障水體質(zhì)量不受危害的前提下支付的費用最少，這涉及的不僅僅是技術(shù)層面，而且涉及立法，決策等多種層面，很顯然不是一兩篇文章就能將其說明。本文從德國污水處理廠的立項、設(shè)計、招標、工藝技術(shù)以

3、及污水處理廠的優(yōu)化運行等方面的理論經(jīng)歷出發(fā)，闡述降低污水處理廠本錢的因素與措施。2、規(guī)劃和設(shè)計的影響2.1概述污水處理廠的建立可劃分為以下八個階段：立項、根底數(shù)據(jù)搜集、初步設(shè)計、詳細設(shè)計、施工圖設(shè)計、招標、施工建立、工程決算。隨著工程的進展，對工程本錢影響的可能性也就逐漸減少。圖1給出了各階段對工程本錢的影響可能性及其總的開展趨勢。工程的初期階段的決策對污水處理廠本錢的影響最大。在立項階段需要決策的問題有：新建污水處理廠的必要性；有否舊污水處理廠可供擴建；是否可在原處進展新污水處理廠的建立，還是要尋找新的廠址；是集中處理還是分散處理；等等。根底數(shù)據(jù)搜集階段對污水處理廠本錢的影響也很大，它直接影

4、響到污水處理廠的規(guī)模，如，確定采用的設(shè)計廢水溫度就對污水處理廠的規(guī)模有直接影響。隨著工程的深化，越到后期對建立本錢的影響便越來越校在圖1中明顯地表示出在招標和發(fā)標過程中對工程本錢的影響可能性有很大的增加。在該階段為工程引入了新的公司建立公司，該新公司的進入將帶入新的意見和經(jīng)歷，并通過競爭能降低本錢。2.2顯著影響費用的因素根據(jù)對德國約30座處理規(guī)模為6,000人口當(dāng)量約1,200立方米/天至1,600,000人口當(dāng)量約32萬立方米/天污水處理廠建造本錢分析發(fā)現(xiàn)以下因素對本錢的影響最為顯著：-廠址的選擇-效勞規(guī)模-措施的范圍-對出水水質(zhì)的要求監(jiān)測值、設(shè)計溫度-廢水成分-現(xiàn)有裝置可利用的程度-設(shè)計

5、指標-施工標準-經(jīng)濟開展快慢/市場行情-招標和合同形式3、節(jié)約本錢的可能性3.1根底數(shù)據(jù)確實定在設(shè)計階段，影響投資的最重要因素是設(shè)計根底數(shù)據(jù)確實定。在開場設(shè)計時必須非常認真地確定廢水處理廠負荷數(shù)據(jù)。在德國的行標A131中建議要盡量對較長時間的實測進水量和負荷量數(shù)據(jù)進展分析整理，而防止較多地使用文獻中的數(shù)據(jù)。有關(guān)含氮物質(zhì)的波動系數(shù)，應(yīng)當(dāng)從至少兩周的連續(xù)測定的變化曲線中獲齲并通過與文獻值進展比擬后調(diào)整。在已測數(shù)據(jù)的根底上對今后污水處理廠的開展進展預(yù)測。在進展預(yù)測時應(yīng)與有關(guān)管理部門獲得聯(lián)絡(luò)，以便使預(yù)測的值不會落后于經(jīng)濟開展的需要，但要考慮施行的可行性。例如：廢水水溫就是一個對污水處理廠規(guī)模影響很大的

6、因素，也是根底數(shù)據(jù)搜集時的一個重要方面。微生物對污染物的降解速度，特別是對硝化作用的影響很大，因此設(shè)計水溫對生物處理段的建立投資影響明顯。圖2給出了一大型廢水處理廠規(guī)模為80萬人口當(dāng)量一年廢水溫度的發(fā)生天數(shù)。即使在相對寒冷的冬季，也只有為數(shù)不多的幾天廢水溫度低于12，因此德國行標A131中推薦采用的設(shè)計水溫為12。另外，較低的水溫也并不是連續(xù)出現(xiàn)。為了保證設(shè)計根底數(shù)據(jù)的可靠、防止產(chǎn)生偏向，可通過同時考慮兩個不利因素產(chǎn)生的影響。圖3清楚地給出了到達設(shè)計負荷48000公斤/天時，但沒有溫度低于12的情況。在低溫情況下只有低負荷情況。相反，高負荷與高水溫相匹配，即在此時，生物段具有更強的降解才能。3

7、.2工藝技術(shù)及其設(shè)計在初步設(shè)計和詳細設(shè)計過程中可以通過選擇合適的工藝流程和采取合理的設(shè)計技術(shù)來降低投資。在此必須對整個污水處理流程進展考慮，而不只是單獨地考慮其中的各個階段。比方人們應(yīng)對初沉池、活性污泥池和二沉池的容積進展通盤考慮，因為它們的總?cè)莘e決定了總的構(gòu)筑費用。在很多情況下采用調(diào)節(jié)池、工藝水的調(diào)配或當(dāng)管網(wǎng)具有足夠的調(diào)蓄容量時堵水回流至管網(wǎng)以緩沖進水負荷波動是較為經(jīng)濟的方法。采用工藝水的調(diào)配那么幾乎始終都是經(jīng)濟的。對于一些較復(fù)雜的工藝方法，雖然可以減小容積，但不一定就可以降低費用。例如：單獨的工藝水的處理：特別是氨氣吹脫法會導(dǎo)致較高的后繼運行費用。高溫厭氧二級污泥處理工藝的設(shè)備費用或運行費

8、用較高。固定床和流動床技術(shù)所需的水池容積非常小，然而它們的單位容積費用卻非常高。活性污泥池包括機械裝備在內(nèi)的凈單位容積費用約為6001200馬克/3；而固定床技術(shù)的單位費用高達2500040000馬克/2左右，即約為10000D/3。在脫氮工藝的各個設(shè)計步驟中所包含的非平安性必須和具透明性，以免各種不同的平安性互相重疊。因此，在使用諸如平安系數(shù)、波動系數(shù)、剩余污泥量、污染物負荷量和溫度等來確定所需好氧泥齡的標準設(shè)計參數(shù)時，不必都同時加以考慮。有時為了獲得更適宜的池容積，也可以不用完全遵造常用的設(shè)計方法及其設(shè)計數(shù)據(jù)，但在這種情況下必須根據(jù)大、中型技術(shù)裝置的試驗結(jié)果或根據(jù)對設(shè)施的動力學(xué)過程的模擬計

9、算結(jié)果闡述改動設(shè)計過程的理由。在二沉池的設(shè)計過程中已考慮到平安性，所以在選擇污泥指數(shù)時毋需再考慮平安系數(shù)的問題。這一點非常重要，因為根據(jù)德國行業(yè)標準A131，在選擇污泥指數(shù)的同時也就確定了活性污泥池中的最大固體含量見圖3?；钚晕勰喑刂械墓腆w含量與水池容積成反比，因此對費用會產(chǎn)生很大影響。對于化學(xué)除磷工藝，必須采用最大值磷負荷量、b值進展設(shè)計。而計算污泥增長量時采用平均值就足夠了。在污泥處理工藝的設(shè)計過程中也要檢驗：在不設(shè)置前置緩沖容積如初級濃縮池的情況下后繼處理設(shè)施的負荷是否也能保持平衡。對于生物除磷工藝來說一般情況下不設(shè)置附加的除磷容積。可以采用空余出來的容積比方在局部負荷或污水溫度較高的情

10、況下進展生物除磷。當(dāng)然在設(shè)計時就必須考慮到這一點。在設(shè)計各構(gòu)筑物的布置時需注意：平行廊道越多那么分配、測量及調(diào)控費用越高，因此應(yīng)盡量防止。階梯式布置按流程設(shè)置各個水池的額外投資費用也較高，但動力學(xué)有利。在此可設(shè)置一些能進展調(diào)節(jié)變化的區(qū)域，以能降低運行費用。3.3招標過程為了在招標過程中獲得較大的競爭結(jié)果，必須盡可能地公開招標情況。投標單位數(shù)量較少時，如競爭價格構(gòu)造那么會導(dǎo)致費用升高。同時，工程目錄的詳細度必須保證不會對市場產(chǎn)生限制作用。這一點對于機械技術(shù)裝備尤其重要如格柵裝置、清泥系統(tǒng)等。對污水處理廠總包招標，在很多情況下是采用初步設(shè)計招標方法含處理效果圖。招標方法及合同形式的影響見圖4，該圖

11、中以新建的、已投入運行的污水過濾裝置為例。從圖中可知，在其它邊界條件材料標準、施工標準、自由選擇工藝等一樣的情況下，最重要的費用因素是過濾面積。過濾方法、招標形式初步設(shè)計招標或詳細設(shè)計招標或總包形式總承包公司對單位費用都沒有明顯影響。與此相反，在薩克森州有兩個新建污水處理廠都以初步設(shè)計招標的方式分別發(fā)給了總承包公司，其建造費用明顯低于平均程度。其原因首先是：總承包公司能根據(jù)以前工程的投標價格確定最低的價位；其次，總承包公司對內(nèi)容廣泛的技術(shù)性合同的各個環(huán)節(jié)都很熟悉，可制定出合理而經(jīng)濟的解決方法。4、本錢優(yōu)化的限制4.1法律規(guī)定根據(jù)德國相關(guān)法律HG、LG、AbAG對污水處理廠出水排放至公共水體及其

12、監(jiān)測方法質(zhì)量隨機樣的規(guī)定，污水處理廠必須保持高度的運行可靠性，其出水質(zhì)量必須持續(xù)性地到達標準。然而污水處理廠的運行中始終存在有超過標準值的危險。這些危險會導(dǎo)致污染物排放量的增加，或者根本就違背了有關(guān)的法律規(guī)定，且會受到處分：1未經(jīng)準許而造成水體污染或因其它行為負面性地改變了水體性質(zhì)的人，將受到最長可達5年的剝奪自由處分或金錢處分。2這種嘗試也將受到處分。3假如行為人因過失造成水體污染或負面性地改變了水體性質(zhì)，那么將受到最長可達2年的剝奪自由處分或金錢處分。假如根據(jù)監(jiān)測值確定已發(fā)生了超標現(xiàn)象，那么說明已構(gòu)成了要受到處分的行為事實，對此要追究責(zé)任人的個人責(zé)任。此責(zé)任人可以是企業(yè)指導(dǎo)、政府行政指導(dǎo)、

13、部門指導(dǎo)或市長。同時市政部門也應(yīng)對相關(guān)人員提供法律保護。很多情況下，在案件中受到處分的人正是那些在污水處理廠的新建或擴建工作中作出決策，對污水廠的費用產(chǎn)生宏大影響的人。要防止這種情況應(yīng)嘗試通過加大公共資金的投入而降低個人的風(fēng)險。4.2風(fēng)險評估及費用污水處理廠進水的污水量、負荷量以及污染物濃度始終都在劇烈地波動之中。污水廠本身的構(gòu)造非常復(fù)雜，要解決上述問題存在有各種各樣的可能性。對于污水廠中的工作人員來說，通過培訓(xùn)或者解釋往往很難讓他們完全勝任工作。因此始終都存在有出水水質(zhì)監(jiān)測值超標的危險。人們可以采取構(gòu)造措施或工藝技術(shù)措施降低這種風(fēng)險，然而費用也將隨之升高見圖5。所以很有必要由企業(yè)管理者作為業(yè)

14、主與設(shè)計工程師共同尋找一個平衡點，使風(fēng)險程度和要投入的費用到達一個可承受的比例。當(dāng)然前提是管理者和設(shè)計者必須互相信任。在此舉一個風(fēng)險評估的典型例子。人們一直在討論一個問題：要滿足效勞人口超過十萬人的城市污水處理廠的最低要求在此主要是磷的出水標準值為1g/l，是否必須后置一個過濾裝置？可以肯定的是，當(dāng)污水成份有利、二沉池效果良好及沉淀劑投放過程可調(diào)控的情況下即使沒有后置過濾裝置也能到達出水值要求。這樣可以大大地節(jié)省費用，但另一方面，超標風(fēng)險也毫無疑問地將隨之大大增加。假如將這種風(fēng)險以可能受到追究的法律責(zé)任的形式由地區(qū)負責(zé)人或負責(zé)設(shè)計的工程師承當(dāng)，那么，大局部情況下會促使人們選擇高投入而低風(fēng)險的工

15、藝。4.3運行方面從污水處理廠的運行可靠性和運行人員的平安角度考慮，存在有一系列限制因素，限制過度節(jié)省費用：污水處理廠的運行可靠性要求高度的可運行性和必須設(shè)置備用裝置尤其是對一些重要設(shè)施，如污水流動干線中的泵站。防腐蝕措施是費用因素中的一個重要組成局部，但由于污水中污染物的多樣性必須采齲事故保護及工作場所規(guī)定中的平安考前須知中要求必須裝備有一定的平安裝置，這筆費用不得減免。對一些易維護且運行費用較低的設(shè)施經(jīng)常要支付一定的額外費用，這些費用的支出被證明是經(jīng)濟的。人們討論得最多的是那些能方便運行的附加費用，如地板磚、交通便利、安裝/拆卸、清潔工作、庫存?zhèn)溆脵C組和建造房屋以保障冬季運行等的費用。為此有一定的最低要求，詳細費用應(yīng)單獨進展確定。4.4設(shè)計費支付方法的影響負責(zé)設(shè)計的工程師的酬金根據(jù)設(shè)計費計算方法付給。對于重要的設(shè)計工程來說，工程的建造費用是確定酬金的最重要的參比參數(shù)。這是完全正確和合理的，因為污水處理廠越大、越復(fù)雜那么建造費用越高，同時所要求的設(shè)計工作量及費用也越大。至今還沒有發(fā)現(xiàn)有比建造費用更好的參比參數(shù)。個別情況下根據(jù)以上設(shè)計費計算方法會陷入困境，也就是：當(dāng)工程師深化尋找更經(jīng)濟的工藝方法時要相應(yīng)地支出一局部附加費用，這同時也導(dǎo)致了他本人的酬金的減少。針對這種情況人們德國在1996年對設(shè)計費計算方法進展了補充修改，增加了鼓勵設(shè)計人員深化研究新的、更經(jīng)濟