污水處理廠處理成本分析及控制措施

(國電東北環保產業集團有限公司，遼寧沈陽 110014)

污水處理廠是個特殊性質的企業，原料為城市污水，經過廠內物理、化學和生物處理，污水中的COD，BOD，SS，TN，TP等污染物得到去除，產品符合國家排放標準的污水排放到受納水體，滿足政府及周圍居民等相關方要求，污水處理廠在水污染治理中發揮重要作用［1］。污水處理廠多數由政府建設，由國有企業生產運行。近年來，由于引入外資和民營資本，污水處理廠運營方式也發生了變化，由此引起公眾對污水處理廠運行成本的關注，污水處理廠的成本控制成為當前水工業的一個熱點［2，3］。本文以實際污水處理廠為例，通過對大型污水處理廠(40萬t/d)和小型污水處理廠(1萬t/d)的運行成本研究，分析不同污水處理廠的運行成本差異原因，提出降低污水處理成本具體措施。

1 材料與方法

1．1 材料

大型污水處理廠甲，采用活性污泥法處理工藝，規模40萬t/d;小型污水處理廠乙，采用活性污泥法處理工藝，處理規模1萬t/d。

1．2 方法

根據《給水排水設計手冊10技術經濟》［4］，污水處理成本包括10個部分:處理后污水的排放費E1、能源消耗費 E2、藥劑費E3、工資福利費E4、固定資產基本折舊費E5、大修理費E6、無形資產和遞延資產攤銷費E7、檢修維護費E8、管理費用和其他費用E9、流動資金利息E10。考慮到污泥是污水處理廠的副產品，必須經過處理達到國家相應標準，故本次研究包括污泥處置費E11。污水處理成本用公式表示如下:

C=E1+E2+E3+E4+E5+E6+E7+E8+E9+E10+E11。

其中，E1為處理后污水的排放費，處理后污水排入受納水體支付的費用。目前，我國的城市污水處理廠，處理后的污水只要符合國家相應的排放標準，這部分費用可忽略不計;E2為能源消耗費，包括電費、水費等在污水處理過程中所消耗的能源費。電費是污水處理廠的主要成本，主要包括泵、風機、刮泥機、離心機等各種電氣消耗的電費，計算式為:E2=8 760Nd/k。其中，N為污水處理廠內的水泵、空壓機、鼓風機及其他機電設備的功率總和(不包括備用設備)，kW;k為污水量總變化系數;d為電費單價，元/(kW·h);E3為藥劑費，包括各種化學試劑、絮凝劑、消毒費;E4為工資福利費，包括污水處理廠職工的工資、福利、津貼、補助等，這些費用一般比較固定，每月基本不變，可以把其考慮成一常數;E5為固定資產基本折舊費，是指固定資產按在規定的使用年限范圍內所計提的折舊費用;E6為大修理費，是指機械設備按規定的大修間隔，必須進行大修，以恢復設備正常功能所需的費用;E7為無形資產和遞延資產攤銷費，是指已經支出的一項費用，但是它的受益期超過一年，并需要在超過一年的期限內攤銷的費用;E8為檢修維護費，包括日常的設備維修保養費、儀表的校驗費等;E9為管理費用，是指污水處理廠的管理部門為組織和管理生產經營而發生的各項費用;E10為流動資金利息，是指貸款所支付的利息;E11為污泥處置費用，包括運輸或其他處理費用。

2 結果與討論

2．1 結果

從圖1，圖2中可以看出，大型污水處理廠E9管理費用所占比例最大，小型污水處理廠E5固定資產基本折舊費所占比例最大。

圖1 大型污水處理廠費用比例餅圖

圖2 小型污水處理廠費用比例餅圖

從圖3中可以看出，大型污水處理廠中，E3藥劑費、E6大修理費、E7無形資產和遞延資產攤銷費、E8檢修維護費、E9管理費用、E11污泥處置費比例高于小型污水處理廠。而小型水廠E2能源消耗費、E4工資福利費、E5固定資產基本折舊費所占比例高于大型污水處理廠。

圖3 兩種類型污水處理廠費用比例圖

2．2 討論

2．2．1 大型污水處理廠污水處理成本低于小型污水處理廠

本次研究發現，規模不同的污水處理廠處理成本差異較大:大型污水處理廠污水處理成本0．71元/t，小型污水處理廠污水處理成本1．20元/t，大型污水處理廠處理成本低于小型污水處理廠，這與周斌等人的研究結論略有差異［5］。盡管污水處理成本受工藝、進水水質、設備狀況等多種因素影響，但與小型污水處理廠相比，大型污水處理廠一個最顯著的特點就是自動調節能力強，一旦遇到暴雨水質、水量變化大或其他突發事件，系統本身具有維持相對自我穩定的能力。而小型水廠水質水量變化幅度大，遇到突發情況，自我調節能力小，往往導致生化系統的崩潰，從而增加污水處理成本。

2．2．2 大型污水處理廠各部分費用所占比例與小型污水處理廠有明顯差異

本次研究發現，除了藥劑費差異較小以外，其他各部分費用比例在兩種類型的水廠中有明顯差異。大型水廠E9管理費用高于小型水廠，其原因可能是:大型水廠的人員數量較多，滿負荷運行、設備使用時間較長，而小水廠人員數量少，建廠時間短等。小型水廠E5固定資產基本折舊費所占比例高于大型污水處理廠，其原因可能是小型水廠亦具備全部的必備的生產、維修和辦公設備車輛及設備，此類固定資產折舊年限短，比例高。此外，小型水廠配套的機械設備數量與大廠相比數量較小，采購、運輸及商務成本相比較高，比例在總投資總比重相對較大，因其折舊年限短，導致總折舊比例高。

3 污水處理成本控制措施

污水處理廠的處理成本控制是一項涉及到人員管理、工藝運行、設備及電氣自動化管理等多環節的工作，要降低運行成本，必須全面考慮，從每個環節著手，但根據本次研究，要降低污水處理成本重點應做好以下措施。

3．1 加強人員管理，降低管理成本

管理是降低處理成本的首要措施，要制訂各種規章制度，提高管理水平，做好各崗位之間的協調，制訂好崗位責任制和崗位操作規程，嚴格控制各項支出。

3．2 加強工藝管理，降低能耗成本

工藝是污水處理廠的主線，根據進水水質水量，調整運行參數，在保證出水水質達標的前提下，合理確定設備運行臺數，使設備運行與水質水量運行維持在一個相對平衡的狀態，是降低能耗的最直接有效手段。

3．3 加強設備管理，控制設備檢修、大修費用

污水處理廠要正常運行，必須依靠設備的運轉。污水處理的設備按照其作用的重要性可以分為三大類:A類為重點設備，如提升潛污泵、風機和離心機;B類為主要設備，如曝氣系統，加藥系統等;C類為一般設備，如閥門、流量計等。污水處理設備特點就是工況環境潮濕，運行狀況差，設備老化嚴重，壽命短，故障率頻發，設備維修率高［6］。因此，在設備的使用、維護、維修和大修等環節上，要有一套有效的管理機制，降低成本。

［1］周 敏．淺析城市污水處理廠建設的布局規劃［J］．山西建筑，2011，37(25):17-18．

［2］曹滿河．城市污水處理廠的費用分析和控制措施［J］．環境保護，2008(14):77-78．

［3］原培勝．污水處理廠成本分析［J］．環境工程，2008，26(2):55-57．

［4］上海市政工程設計研究院．給水排水設計手冊(第10冊)技術經濟［M］．北京:中國建筑工業出版社，2000．

［5］周 斌．華東地區城市污水處理廠運行成本分析［J］．中國給水排水，2001，17(8):29-30．

［6］楊公平，成子寧，高 丹，等．加強污水處理設備的管理與維修［J］．設備管理與維修，2010(8):9-11．