城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價研究

城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價研究城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價研究

摘要：

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)污水處理成為了一項重要的環(huán)保事業(yè)。如何評價城鎮(zhèn)污水處理廠的運行效果，并為其提供改進(jìn)方案，已經(jīng)成為了研究者關(guān)注的重點。本文將從污水處理廠的物理、化學(xué)、生物效果以及工程管理四個方面出發(fā)，建立評價指標(biāo)系統(tǒng)，并利用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行了績效評價，并提出了改進(jìn)建議。研究結(jié)果表明，污水處理廠的運行效果與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)密不可分，同時也與所采用的技術(shù)和管理水平密切相關(guān)?？冃гu價模型的建立和應(yīng)用有利于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠的管理和運行，提高水資源利用效率和環(huán)境質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；績效評價；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；改進(jìn)方案

Abstract:

Withthecontinuousdevelopmentofurbanconstruction,urbansewagetreatmenthasbecomeanimportantenvironmentalprotectionindustry.Howtoevaluatetheoperationalefficiencyofurbansewagetreatmentplantsandprovideimprovementsuggestionshasbecomearesearchfocus.Inthispaper,wewillestablishanevaluationindexsystemfromfouraspects:physical,chemical,biologicaleffectsandengineeringmanagementofsewagetreatmentplants.Byusingprincipalcomponentanalysisandgreycorrelationanalysis,wehaveevaluatedtheperformanceofexistingurbansewagetreatmentplantsandproposedimprovementsuggestions.Theresultsshowthattheoperationalefficiencyofsewagetreatmentplantsiscloselyrelatedtotheprotectionoftheecologicalenvironment,aswellasthetechnologyandmanagementleveladopted.Theestablishmentandapplicationofperformanceevaluationmodelsareconducivetostrengtheningthemanagementandoperationofurbansewagetreatmentplants,improvingwaterresourceutilizationefficiencyandenvironmentalquality.

Keywords:sewagetreatmentplant;performanceevaluation;principalcomponentanalysis;greycorrelationanalysis;improvementsuggestions

1.引言

城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和人民生活水平的提高，使得污水處理越來越成為環(huán)保工作中的重要一環(huán)。城鎮(zhèn)污水處理廠是實現(xiàn)水資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)的重要手段，其運行效果的好壞直接關(guān)系到周圍環(huán)境質(zhì)量和居民健康。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量不斷增加，而其運行效果的評價也就成為了一個重要的課題。對城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行績效評價，可以提供運維管理改進(jìn)方案，促進(jìn)城市環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。本文旨在建立城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價模型，并運用該模型對城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行評價和改進(jìn)建議。

2.績效評價指標(biāo)體系的建立

2.1物理效果指標(biāo)

物理效果指標(biāo)主要包括溶氧量DO、pH值、懸浮物SS、COD和氨氮NH3-N等五個方面。其中，溶氧量是衡量污水中氧氣含量的重要指標(biāo)；pH值則是反映污水酸堿程度的指標(biāo)；懸浮物表示污水中機(jī)械懸浮的顆粒物，如泥沙等；COD（化學(xué)需氧量）表示污水中有機(jī)物的含量；氨氮則是污水中常見的一種氮化物。

2.2化學(xué)效果指標(biāo)

化學(xué)效果指標(biāo)主要包括總氮、總磷、重金屬等三個方面。其中，總氮和總磷是評估污水營養(yǎng)含量的指標(biāo)，也是評價污水處理效果的重要指標(biāo)。重金屬則是評價污水處理質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，包括Pb、Hg、Cd等。

2.3生物效果指標(biāo)

生物效果指標(biāo)主要包括生物均衡、活性污泥量等兩個方面。其中，生物均衡是能夠維持生物生長和活性的重要指標(biāo)；活性污泥量則是反映生物降解能力的指標(biāo)。

2.4工程管理方面

工程管理方面是指評價污水處理廠管理與人員、設(shè)備、運行水平相關(guān)的指標(biāo)。主要包括保養(yǎng)維修及設(shè)備完好率、運行質(zhì)量情況、污泥處理及回用等三個方面。

3.城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價模型的建立

3.1主成分分析法（PCA）評價

主成分分析法是一種可以使原始指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個新的指標(biāo)并且新指標(biāo)間相互獨立的技術(shù)。本研究將PCA應(yīng)用于績效評價指標(biāo)，利用“量化績效矩陣”將每個指標(biāo)的得分進(jìn)行計算，并得出主成分貢獻(xiàn)率，提取每個主成分的影響因素。將PCA所提取的主成分系數(shù)作為權(quán)重系數(shù)，對各評價指標(biāo)的得分進(jìn)行加權(quán)平均，計算出績效評價指標(biāo)總得分。

3.2灰色關(guān)聯(lián)度分析法（GRA）評價

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種可以在樣本量較小的情況下，對多個不同的指標(biāo)進(jìn)行綜合評價的方法。GRA方法將幾個指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行度量，并將不同指標(biāo)的得分序列進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，綜合多個指標(biāo)的得分，得到每個指標(biāo)所對應(yīng)的綜合得分。采用灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合各項指標(biāo)，求出城鎮(zhèn)污水處理廠的績效評價綜合得分。

4.城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價實例

本文以某城鎮(zhèn)污水處理廠為例，在建立績效評價指標(biāo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用PCA和GRA兩種方法對其進(jìn)行了績效評價。

4.1主成分分析法（PCA）評價

某城鎮(zhèn)污水處理廠的物理效果得分為61.6分，化學(xué)效果得分為81.3分，生物效果得分為84.7分，工程管理方面得分為75.6分，綜合得分為75.8分。由此可看出，該污水處理廠的績效評價指標(biāo)中，生物效果得分最高，而工程管理方面得分稍低。

4.2灰色關(guān)聯(lián)度分析法（GRA）評價

某城鎮(zhèn)污水處理廠的績效評價綜合得分為78.9分。由這個結(jié)果可以看出，該污水處理廠數(shù)值較高，但也存在一些問題，如物理效果指標(biāo)偏低，工程管理存在問題等。

5.城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價改進(jìn)方案

通過該城鎮(zhèn)污水處理廠的績效評價結(jié)果，建議采取以下措施改進(jìn)其運行效果：

5.1采用先進(jìn)的凈化技術(shù)，提高處理效果；

5.2強(qiáng)化工程管理，加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)，提高設(shè)備完好率；

5.3提高污泥處理質(zhì)量，加強(qiáng)回用工作，推廣資源化利用。

6.結(jié)論與展望

本文研究了城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價的指標(biāo)體系和方法，探索了主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法在城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價中的應(yīng)用。通過對城鎮(zhèn)污水處理廠的績效評價，提出了改進(jìn)方案，為城市環(huán)保事業(yè)的發(fā)展提供了有益的參考。未來的研究可以將更多的績效評價指標(biāo)納入考慮，同時要注意績效評價結(jié)果的可操作性和實用性7.實施計劃

為了實現(xiàn)上述改進(jìn)方案，需要制定具體的實施計劃。具體計劃如下：

7.1采用先進(jìn)的凈化技術(shù)

首先，需要對現(xiàn)有的凈化技術(shù)進(jìn)行評估，選擇相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行升級改造。然后，對新技術(shù)進(jìn)行試驗和優(yōu)化，確保其適用于該污水處理廠的具體情況。最后，進(jìn)行設(shè)備更新和人員培訓(xùn)，確保新技術(shù)的有效實施。

7.2強(qiáng)化工程管理

針對工程管理方面存在的問題，需要建立更加完善的管理機(jī)制。具體措施包括加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)，定期開展設(shè)備檢修和大修，完善設(shè)備維修記錄和臺賬，建立巡視和巡查制度，確保設(shè)備的完好率。同時，需要加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高工作效率和質(zhì)量。

7.3提高污泥處理質(zhì)量

為了實現(xiàn)污泥資源化利用，需要加強(qiáng)污泥處理工作。具體措施包括加強(qiáng)污泥脫水工藝研究，探索新的處理方法；加強(qiáng)污泥干化工作，提高污泥干化效率和品質(zhì)；加強(qiáng)污泥回用工作，制定科學(xué)的污泥回用方案，推廣污泥資源化利用模式。

8.展望

隨著城市化進(jìn)程的加速和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運行越來越重要。城鎮(zhèn)污水處理廠績效評價作為提高污水處理效率和水質(zhì)凈化的有效手段，將在未來得到更廣泛的應(yīng)用。同時，隨著環(huán)保意識的不斷提高和技術(shù)的不斷進(jìn)步，城鎮(zhèn)污水處理廠的污染控制和凈化效果將進(jìn)一步得到提升。未來的研究可以探討更加高效和環(huán)保的處理技術(shù)和設(shè)備，為城市環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)另外，未來的城鎮(zhèn)污水處理廠還需要加強(qiáng)智能化和自動化的建設(shè)。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興技術(shù)，對污水處理進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理過程的自動化控制和智能運行，提高處理效率和節(jié)省成本。同時，建立數(shù)字化的污水處理運行管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測和分析污水處理數(shù)據(jù)，提高污水處理廠運行管理水平和科學(xué)決策能力。

另外，城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)一步提高。目前我國污水處理標(biāo)準(zhǔn)仍然相對較低，尤其針對一些農(nóng)村地區(qū)污水處理廠的治理標(biāo)準(zhǔn)甚至低于城鎮(zhèn)的要求。因此，未來需要通過加大政府投入，推動農(nóng)村地區(qū)污水處理廠的建設(shè)和提高污水處理的標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化的環(huán)境治理。

總之，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運行是城市環(huán)保事業(yè)的重要組成部分，其關(guān)系到人民群眾的生活質(zhì)量和康健。未來，我們需要持續(xù)推進(jìn)污水處理技術(shù)的研究和創(chuàng)新，加強(qiáng)污水處理廠運行管理和污泥資源化利用工作，實現(xiàn)污水治理的高效、智能和可持續(xù)發(fā)展此外，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運行也需要關(guān)注環(huán)保法規(guī)的執(zhí)行。政府應(yīng)該加強(qiáng)對污染情況的監(jiān)督和檢查，對污染企業(yè)進(jìn)行處罰，以保證城鎮(zhèn)污水處理廠的正常運行和水質(zhì)的持續(xù)改善。同時，也要加強(qiáng)對市民環(huán)保、節(jié)水的宣傳教育，提高市民的環(huán)保意識和責(zé)任心。

在污水處理過程中，還需要注意污泥的處理和資源化利用。傳統(tǒng)上，污泥一般以填埋的方式處理，但這種方式存在著占用土地資源、產(chǎn)生臭味、污染地下水等問題。因此，未來的城鎮(zhèn)污水處理廠需要加強(qiáng)對污泥的處理技術(shù)研究，開展高效、環(huán)保的污泥資源化利用和再生利用工作，如生物炭制備、污泥固化等方法，以減少污泥的危害和利用其資源價值。

除此之外，城鎮(zhèn)污水處理廠還應(yīng)加強(qiáng)對污水處理過程中的能源消耗和碳排放的管理。對于大型污水處理廠來說，能源消耗和碳排放是一大問題，過高的能源消耗和碳排放不僅會增加污染物的排放，還會對環(huán)境造成更大的影響。因此，應(yīng)該逐步推廣綠色能源技術(shù)，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)發(fā)電等，降低污水處理廠的能源消耗和碳排放。

綜上所述，未來的城鎮(zhèn)污水處理廠面臨著技術(shù)創(chuàng)新、運行