降低污水处理厂成本的可能性与措施

1、降低污水处理厂本钱的可能性与措施摘要：中国正在大力加强环境保护方面的建立，在政府各项环保投资方面，城市污水处理方面占首位。污水处理厂的投资宏大，一座日处理才能十万立方米的污水处理厂约合50万人口当量仅污水处理局部其投资就约达一亿五千万人民币，不仅如此，其建成后的年运行费用也将是数以千万计。因此，如何能节约污水处理厂的建立投资，如何能节约污水处理厂的运行本钱，最终使得市民在保障水体质量不受危害的前提下支付的费用最少，这涉及的不仅仅是技术层面，而且涉及立法，决策等多种层面，很显然不是一两篇文章就能将其说明。本文从德国污水处理厂的立项、设计、招标、工艺技术以及污水处理厂的优化运行等方面的理论经历出发

2、，阐述降低污水处理厂本钱的因素与措施。关键词：降低本钱污水处理厂运行本钱1、引言中国正在大力加强环境保护方面的建立，在政府各项环保投资方面，城市污水处理方面占首位。污水处理厂的投资宏大，一座日处理才能十万立方米的污水处理厂约合50万人口当量仅污水处理局部其投资就约达一亿五千万人民币，不仅如此，其建成后的年运行费用也将是数以千万计。因此，如何能节约污水处理厂的建立投资，如何能节约污水处理厂的运行本钱，最终使得市民在保障水体质量不受危害的前提下支付的费用最少，这涉及的不仅仅是技术层面，而且涉及立法，决策等多种层面，很显然不是一两篇文章就能将其说明。本文从德国污水处理厂的立项、设计、招标、工艺技术以

3、及污水处理厂的优化运行等方面的理论经历出发，阐述降低污水处理厂本钱的因素与措施。2、规划和设计的影响2.1概述污水处理厂的建立可划分为以下八个阶段：立项、根底数据搜集、初步设计、详细设计、施工图设计、招标、施工建立、工程决算。随着工程的进展，对工程本钱影响的可能性也就逐渐减少。图1给出了各阶段对工程本钱的影响可能性及其总的开展趋势。工程的初期阶段的决策对污水处理厂本钱的影响最大。在立项阶段需要决策的问题有：新建污水处理厂的必要性；有否旧污水处理厂可供扩建；是否可在原处进展新污水处理厂的建立，还是要寻找新的厂址；是集中处理还是分散处理；等等。根底数据搜集阶段对污水处理厂本钱的影响也很大，它直接影

4、响到污水处理厂的规模，如，确定采用的设计废水温度就对污水处理厂的规模有直接影响。随着工程的深化，越到后期对建立本钱的影响便越来越校在图1中明显地表示出在招标和发标过程中对工程本钱的影响可能性有很大的增加。在该阶段为工程引入了新的公司建立公司，该新公司的进入将带入新的意见和经历，并通过竞争能降低本钱。2.2显著影响费用的因素根据对德国约30座处理规模为6,000人口当量约1,200立方米/天至1,600,000人口当量约32万立方米/天污水处理厂建造本钱分析发现以下因素对本钱的影响最为显著：-厂址的选择-效劳规模-措施的范围-对出水水质的要求监测值、设计温度-废水成分-现有装置可利用的程度-设计

5、指标-施工标准-经济开展快慢/市场行情-招标和合同形式3、节约本钱的可能性3.1根底数据确实定在设计阶段，影响投资的最重要因素是设计根底数据确实定。在开场设计时必须非常认真地确定废水处理厂负荷数据。在德国的行标A131中建议要尽量对较长时间的实测进水量和负荷量数据进展分析整理，而防止较多地使用文献中的数据。有关含氮物质的波动系数，应当从至少两周的连续测定的变化曲线中获龋并通过与文献值进展比拟后调整。在已测数据的根底上对今后污水处理厂的开展进展预测。在进展预测时应与有关管理部门获得联络，以便使预测的值不会落后于经济开展的需要，但要考虑施行的可行性。例如：废水水温就是一个对污水处理厂规模影响很大的

6、因素，也是根底数据搜集时的一个重要方面。微生物对污染物的降解速度，特别是对硝化作用的影响很大，因此设计水温对生物处理段的建立投资影响明显。图2给出了一大型废水处理厂规模为80万人口当量一年废水温度的发生天数。即使在相对寒冷的冬季，也只有为数不多的几天废水温度低于12，因此德国行标A131中推荐采用的设计水温为12。另外，较低的水温也并不是连续出现。为了保证设计根底数据的可靠、防止产生偏向，可通过同时考虑两个不利因素产生的影响。图3清楚地给出了到达设计负荷48000公斤/天时，但没有温度低于12的情况。在低温情况下只有低负荷情况。相反，高负荷与高水温相匹配，即在此时，生物段具有更强的降解才能。3

7、.2工艺技术及其设计在初步设计和详细设计过程中可以通过选择合适的工艺流程和采取合理的设计技术来降低投资。在此必须对整个污水处理流程进展考虑，而不只是单独地考虑其中的各个阶段。比方人们应对初沉池、活性污泥池和二沉池的容积进展通盘考虑，因为它们的总容积决定了总的构筑费用。在很多情况下采用调节池、工艺水的调配或当管网具有足够的调蓄容量时堵水回流至管网以缓冲进水负荷波动是较为经济的方法。采用工艺水的调配那么几乎始终都是经济的。对于一些较复杂的工艺方法，虽然可以减小容积，但不一定就可以降低费用。例如：单独的工艺水的处理：特别是氨气吹脱法会导致较高的后继运行费用。高温厌氧二级污泥处理工艺的设备费用或运行费

8、用较高。固定床和流动床技术所需的水池容积非常小，然而它们的单位容积费用却非常高。活性污泥池包括机械装备在内的净单位容积费用约为6001200马克/3；而固定床技术的单位费用高达2500040000马克/2左右，即约为10000D/3。在脱氮工艺的各个设计步骤中所包含的非平安性必须和具透明性，以免各种不同的平安性互相重叠。因此，在使用诸如平安系数、波动系数、剩余污泥量、污染物负荷量和温度等来确定所需好氧泥龄的标准设计参数时，不必都同时加以考虑。有时为了获得更适宜的池容积，也可以不用完全遵造常用的设计方法及其设计数据，但在这种情况下必须根据大、中型技术装置的试验结果或根据对设施的动力学过程的模拟计

9、算结果阐述改动设计过程的理由。在二沉池的设计过程中已考虑到平安性，所以在选择污泥指数时毋需再考虑平安系数的问题。这一点非常重要，因为根据德国行业标准A131，在选择污泥指数的同时也就确定了活性污泥池中的最大固体含量见图3。活性污泥池中的固体含量与水池容积成反比，因此对费用会产生很大影响。对于化学除磷工艺，必须采用最大值磷负荷量、b值进展设计。而计算污泥增长量时采用平均值就足够了。在污泥处理工艺的设计过程中也要检验：在不设置前置缓冲容积如初级浓缩池的情况下后继处理设施的负荷是否也能保持平衡。对于生物除磷工艺来说一般情况下不设置附加的除磷容积。可以采用空余出来的容积比方在局部负荷或污水温度较高的情

10、况下进展生物除磷。当然在设计时就必须考虑到这一点。在设计各构筑物的布置时需注意：平行廊道越多那么分配、测量及调控费用越高，因此应尽量防止。阶梯式布置按流程设置各个水池的额外投资费用也较高，但动力学有利。在此可设置一些能进展调节变化的区域，以能降低运行费用。3.3招标过程为了在招标过程中获得较大的竞争结果，必须尽可能地公开招标情况。投标单位数量较少时，如竞争价格构造那么会导致费用升高。同时，工程目录的详细度必须保证不会对市场产生限制作用。这一点对于机械技术装备尤其重要如格栅装置、清泥系统等。对污水处理厂总包招标，在很多情况下是采用初步设计招标方法含处理效果图。招标方法及合同形式的影响见图4，该图

11、中以新建的、已投入运行的污水过滤装置为例。从图中可知，在其它边界条件材料标准、施工标准、自由选择工艺等一样的情况下，最重要的费用因素是过滤面积。过滤方法、招标形式初步设计招标或详细设计招标或总包形式总承包公司对单位费用都没有明显影响。与此相反，在萨克森州有两个新建污水处理厂都以初步设计招标的方式分别发给了总承包公司，其建造费用明显低于平均程度。其原因首先是：总承包公司能根据以前工程的投标价格确定最低的价位；其次，总承包公司对内容广泛的技术性合同的各个环节都很熟悉，可制定出合理而经济的解决方法。4、本钱优化的限制4.1法律规定根据德国相关法律HG、LG、AbAG对污水处理厂出水排放至公共水体及其

12、监测方法质量随机样的规定，污水处理厂必须保持高度的运行可靠性，其出水质量必须持续性地到达标准。然而污水处理厂的运行中始终存在有超过标准值的危险。这些危险会导致污染物排放量的增加，或者根本就违背了有关的法律规定，且会受到处分：1未经准许而造成水体污染或因其它行为负面性地改变了水体性质的人，将受到最长可达5年的剥夺自由处分或金钱处分。2这种尝试也将受到处分。3假如行为人因过失造成水体污染或负面性地改变了水体性质，那么将受到最长可达2年的剥夺自由处分或金钱处分。假如根据监测值确定已发生了超标现象，那么说明已构成了要受到处分的行为事实，对此要追究责任人的个人责任。此责任人可以是企业指导、政府行政指导、

13、部门指导或市长。同时市政部门也应对相关人员提供法律保护。很多情况下，在案件中受到处分的人正是那些在污水处理厂的新建或扩建工作中作出决策，对污水厂的费用产生宏大影响的人。要防止这种情况应尝试通过加大公共资金的投入而降低个人的风险。4.2风险评估及费用污水处理厂进水的污水量、负荷量以及污染物浓度始终都在剧烈地波动之中。污水厂本身的构造非常复杂，要解决上述问题存在有各种各样的可能性。对于污水厂中的工作人员来说，通过培训或者解释往往很难让他们完全胜任工作。因此始终都存在有出水水质监测值超标的危险。人们可以采取构造措施或工艺技术措施降低这种风险，然而费用也将随之升高见图5。所以很有必要由企业管理者作为业

14、主与设计工程师共同寻找一个平衡点，使风险程度和要投入的费用到达一个可承受的比例。当然前提是管理者和设计者必须互相信任。在此举一个风险评估的典型例子。人们一直在讨论一个问题：要满足效劳人口超过十万人的城市污水处理厂的最低要求在此主要是磷的出水标准值为1g/l，是否必须后置一个过滤装置？可以肯定的是，当污水成份有利、二沉池效果良好及沉淀剂投放过程可调控的情况下即使没有后置过滤装置也能到达出水值要求。这样可以大大地节省费用，但另一方面，超标风险也毫无疑问地将随之大大增加。假如将这种风险以可能受到追究的法律责任的形式由地区负责人或负责设计的工程师承当，那么，大局部情况下会促使人们选择高投入而低风险的工

15、艺。4.3运行方面从污水处理厂的运行可靠性和运行人员的平安角度考虑，存在有一系列限制因素，限制过度节省费用：污水处理厂的运行可靠性要求高度的可运行性和必须设置备用装置尤其是对一些重要设施，如污水流动干线中的泵站。防腐蚀措施是费用因素中的一个重要组成局部，但由于污水中污染物的多样性必须采龋事故保护及工作场所规定中的平安考前须知中要求必须装备有一定的平安装置，这笔费用不得减免。对一些易维护且运行费用较低的设施经常要支付一定的额外费用，这些费用的支出被证明是经济的。人们讨论得最多的是那些能方便运行的附加费用，如地板砖、交通便利、安装/拆卸、清洁工作、库存备用机组和建造房屋以保障冬季运行等的费用。为此有一定的最低要求，详细费用应单独进展确定。4.4设计费支付方法的影响负责设计的工程师的酬金根据设计费计算方法付给。对于重要的设计工程来说，工程的建造费用是确定酬金的最重要的参比参数。这是完全正确和合理的，因为污水处理厂越大、越复杂那么建造费用越高，同时所要求的设计工作量及费用也越大。至今还没有发现有比建造费用更好的参比参数。个别情况下根据以上设计费计算方法会陷入困境，也就是：当工程师深化寻找更经济的工艺方法时要相应地支出一局部附加费用，这同时也导致了他本人的酬金的减少。针对这种情况人们德国在1996年对设计费计算方法进展了补充修改，增加了鼓励设计人员深化研究新的、更经济