濕陷性黃土地區污水處理廠工程費用模型研究

摘要本文通過分析大量已經建成的濕陷性黃土地區污水處理廠工程建設費用資料，采用統計分析方法，運用最小二乘法對費用資料進行回歸分析，得到污水處理廠主要構筑物工程費用與主要參數（流量Q）之間的關系費用函數，并通過對其他費用綜合分析得到污水處理廠總造價費用模型函數。

中圖分類號：F407文獻標識碼：A

Cost Model Research on Loess Local Sewage Treatment Plant

MA Qiyi， SUN Kejun

(Xi'an Municipal Design and Research Institute Co.， Ltd， Xi'an， Shaanxi 710068)

AbstractBy analyzing a large number of completed loess local sewage treatment plant construction cost data， using， the statistical analysis， using least squares regression analysis of cost data， get the cost function of the relationship between the main sewage treatment plant cost structure and main parameters (flow rate Q)， and get the sewage treatment plant by the total cost function cost model through a comprehensive analysis of other costs.

Key wordscollapsible; sewage treatment Plant; cost model

隨著城市居民生活水平的不斷提高和工業企業的飛速發展，污水量日益增多，其污染成分也日趨復雜，如不加控制任其隨意排放，大量有毒有害的物質就會隨著污水排放到環境中，造成環境污染。污水處理廠可以將城市污水收集處理后再排放，起到改善和保護環境，消除污水危害，對預防和控制各種傳染病和“公害病”具有深遠意義。

濕陷性黃土指在上覆土層自重應力作用下，或者在自重應力和附加應力共同作用下，因浸水后土的結構破壞而發生顯著附加變形的土稱為濕陷性土，屬于特殊土。濕陷性地基處理常用的方法有土或灰土墊層、砂或砂墊層、強夯法、重錘夯實法、樁基礎、預浸法等。

本文試圖通過對污水處理構筑物費用函數的求取，采用統計分析方法進行建模，也就是通過收集大量己經實施的工程建設費用和運行費用資料，加以修正，使工程費用統一到同一基點上，并充分考慮各種設計因素，求出費用與主要參數(流量Q)之間的關系，通過數據處理和回歸分析，最后得出污水處理主要構筑物工程費用模型以及污水處理廠總造價費用模型。

1 污水處理構筑物工程費用函數建立

費用函數是用數學表達式來描述工程費用的一種方式，它的建立要求反映客觀的經濟規律，同時具有一定的精確度，形式簡明，建立在足夠的工程費用資料基礎上。目前國內外污水處理費用模型通式為C = aQb，本論文也選取此費用模型，通過對大量工程實際數據的擬合，在保證出水水質的前提下，通過建立污水各處理構筑物的工程費用函數，繼而建立污水處理廠工程總造價的費用函數。

本論文僅對傳統的處理工藝中的處理單元構筑物建立費用函數，包括污水泵房、沉砂池、一次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池、接觸池、濃縮池和消化池。數據來源為濕陷性黃土地區20個污水處理廠單元構筑物建安造價，其流量Q范圍在 (0.5，50)萬 m3/d。

對統計數據進行回歸分析，各單元處理構筑物費用函數的建立如下所示：

（1）粗格柵及污水泵房：C = 63.452Q0.832 。其中：調整后的R2：0.952；標準誤差：0.198；F:101.013；P值：0.001。

（2）細格柵與曝氣沉砂池：C = 24.32Q0.845。其中：調整后的R2：0.733；標準誤差：0.522；F:14.705；P值：0.019。

（3）初沉池：C = 41.657Q1.098。其中：調整后的R2：0.996；標準誤差：0.078；F:1139.167；P值：0.00。

（4）二沉池配水井及污泥泵房：C=4.932Q1.376。其中：調整后的R2：0.995；標準誤差：0.166；F:383.816；P值：0.000。

（5）二沉池：C = 190.954Q0.821。其中：調整后的R2：0.975；標準誤差: 0.221；F:77.031；P值：0.001。

（6）生物池：C = 4 12.263Q0.844。其中：調整后的R2：0.999；標準誤差：0.033；F: 3703.908；P值：0.000。

（7）接觸池：C = 53.928Q0.543。其中：調整后的R2：0.971；標準誤差：0.083；F：167.037；P值：0.000。

（8）污泥濃縮脫水機房：C = 42.882Q0.365。其中：調整后的R2：0.959；標準誤差：0.080；F：118.714； P值：0.000。

（9）消化池：C = 465.543Q0.665。其中：調整后的R2：0.982；標準誤差：0.093；F：385.703； P值：0.000。

式中：C表示造價，單位：萬元；Q表示流量，單位：萬m3/d，范圍為[0.5-50]。

2 污水處理廠總造價費用模型

污水處理廠總造價公式為：

總造價=第一部分費用（工程費用）+第二部分費用（工程建設其他費用+其他投資）。

其中工程費用包括：土建工程費、設備購置費、安裝工程費及工器具、生產家具及備品備件；工程建設其他費用包括：土地征用費、建設單位管理費、監理費、工程地質勘察費、設計費、工程前期費、招標代理費、施工圖審查費、施工圖預算編制費、研究實驗費、聯合試運轉費、生產職工培訓費等；其他投資包括：預備費、固定資產投資方向調節稅、建設期借款利息、鋪底流動資金等。

目前國內外污水處理廠費用模型通式為C=aQb，其中b值通常范圍為0.7-0.9，主要與機械化和自控程度有關。土建工程的b值較高，約為0.9 左右；機械設備為0.75左右；電氣設備為0.5-0.6。

根據以上主體構筑物費用模型并參照2007年建設部頒發的《市政工程投資估算指標》，同時結合近年來濕陷性黃土地區多個污水處理廠的竣工決算資料，通過回歸分析得出污水處理廠總造價費用模型公式為：

一級污水處理廠： C=1280—1950Q0.80

二級污水處理廠（污泥濃縮干化）：C=1950—2760Q0.79

二級污水處理廠（污泥消化脫水）： C=2760—3680Q0.78

式中C為污水處理廠總造價（萬元），但不包括征地拆遷費、漲價預備費和建設期貸款利息，設備采用國產設備；Q為設計平均日處理污水量（萬m3/d）。

3 結論

本文重點分析了濕陷性黃土地區城市污水處理廠工程費用與主要相關因素（流量Q）之間的關系，通過理論研究，結合大量實例，運用最小二乘法對費用資料進行回歸，得到濕陷性黃土地區污水處理廠主要構筑物工程費用函數，通過綜合分析得到污水處理廠總造價費用模型。

本文的意義主要表現在：為項目立項、政府決策提供重要依據；為項目設計人員提供污水處理廠費用與成本的理論數據基礎，從而為污水處理廠經濟設計提供依據；對污水處理總造價進行整體把握，從而節約城市排水工程投資費用，提高社會及經濟效益。

參考文獻

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