污水處理廠綜合評價模型的研究

方金富

摘要：隨著國家經濟在各領域的快速發展，很多新型的企業也在不斷的建設之中，在各個企業高速發展的同時，城市污水污染物等的排放量也在很大程度上增多。為了實現國家經濟的可持續化發展，對城市污染的合理科學治理就成為重中之重。而針對污染水源治理的水平、技術、效率、經濟效益等因素進行綜合性評測就成為檢驗城市污水處理情況的關鍵點。目前在我國城市污水處理廠運用的評測體系，其理論基礎以及探究模式隨著工程體系的不斷完善獲得了快速的發展，但是仍然存在很多的問題，評價方式過于單一，多為單經濟效益評價法與單處理技術評價法，多種評價方式相結合的綜合評價方式實際運用不廣泛，本文就目前在我國城市中廣泛應用的污水處理廠綜合評價體系現狀進行分析，就其優劣點、特征以及發展方向等進行探討，為污水處理廠綜合評價體系的發展與完善給幾點予可行性的建議。

關鍵詞：城市污染整治；污水處理現狀；整體評測模型；傳統評測模型

引言：

目前我國很多城市的污水處理效果大不相同，針對處理過程中的各個參數設定綜合性的評測體系成為評價和對比各個城市污水處理能力的根本。城市污水源治理廠的綜合評測工作包含著的內容比較復雜，包含經濟發展、社會環境等各個方面，所以對其進行綜合評測不能夠只從一個方面進行，而是需要用多種評測方式相結合的方式對其進行客觀公正的評測。為了突破單一的評測方式產生的束縛性，現在很多污水處理廠已經引進模糊數學法實際運用于污水處理廠的經濟效益以及技術能力等方面的評測中，評測更加準確客觀。經過若干年的實際應用與研究，現在城市污水處理廠的綜合評測體系模型的總體構造已經日漸成熟，可行性強、先進科學性高，但仍然存在一些問題，比如評測因素較少、評測過程繁雜、評測數據不精準等。

一、我國城市污水處理廠綜合評測發展現狀

城市污水處理技術的評測理念是于20世紀末被提出的。伴隨著評測理念在實際評測工作中的應用與研究，使得評測的因素從單一化變為多遠化，從單一的經濟效益評測法與單一的治理技術和處理能力評測法逐步發展為現在的經濟效益、處理技術、社會環境等多種因素相結合的綜合評測法。實際評測指標包含方案投資、運行投資、廠建筑占地投資、工作能耗損耗、運轉安全穩定性狀況、除磷效率與效果、管控體系完整性、淤泥再利用性、技術熟練性。設施先進性、運行的專業程度等眾多方面。通過這種評測方式的發展與改革，使得城市污水處理技術能夠有效的分配固定的資源與能源，并實現了污水處理方面的社會經濟效益與環境保護效益的最大化。目前，國內外普遍使用的城市污水處理技術評測模型主要有資金投入評測模型、經濟效益評測模型、灰色體系評測模型、層級探究評測模型，所有的評測方式都是建立在體系工程的基礎理論之上的，因此其評測理論各有優劣點。

目前在國內外的各個污水處理廠中，對其能否實現可持續運行給予了很高的重視。這就要求對污水處理廠的總體運轉、資金投入、能源損耗、設備損耗、社會環境以及工程實施條件等各個方面進行綜合的分析與探討，全方面的審核污染水源治理廠的各個指標，就其運轉的安全可靠性以及治理技術等給出客觀合理的評測，更加準確的掌握污水處理廠的實際運轉狀況。

污水處理廠中使用的污水治理技術方式眾多，所以，需要建立一種評測方式可以對各種治理技術產生的經濟效益進行統一的評測，為選擇經濟效益最高的治理技術提供合理、公正、客觀的評測基礎。首先要確保進行治理技術評測時，各種客觀因素保持統一，比如社會環境、水治理規模、進水管水質、技術參數、建筑體系、控制設施、設備費用、人工成本等涉及到的各個方面。其次要整體考慮對污染水源治理項目造成影響的因素，選擇影響程度最大的因素當作評測指標，并將相應的指標層層分級。然后依據已經設定好的綜合評測模型搭建評測矩形陣、或者授權問卷調查，并精確計算各個指標的權重，并檢查其是否保持一致。

二、城市污水處理理廠綜合評測的基礎步驟

城市污水處理廠綜合評測的基礎就是對水治理工程的各個環節、各個階段、各個層級進行基礎的評測外，還對治理技術、經濟效益等方面進行客觀公正的評測，以幫助污水處理廠選擇最優質的治理技術、運行設備等。目前在我國城市污水處理廠中通常使用的綜合評測模型的基礎步驟主要有采集數據、建設評測指數體系、綜合評測方式以及實際運用等。首先采集數據方面，要采集我國各城市中正常運行的污染水源治理廠的資金投入、設備運行產生的費用等具體數據，然后經過綜合統計歸納建立起不同治理技術類型治理廠的資金投入函數表，形成定量評測模型。最終通過對各個污水處理廠的整體經濟效益進行對比，從而真實客觀的反應出各廠的整體運行狀況。然后需要建設完善的綜合評測指標集合。城市污水處理廠的綜合評測指數中所包含的各個指數之間是相互關聯的，并且這些有機指數之間層次性和構造性很強。由于涉及的相關因素太多，所以應當建設起完善的綜合評測指數體系，該評測指標集合應當包括經濟效益、技術效能、能源資源耗損、操作性、運行環境等多種評測因素。評測體系建設完善后，要搭建起綜合評測矩形陣。

三、城市污水處理部門的整體性評測研究進程

（一）城市污水處理部門整體性評測研究的現實狀況

國內外對于城市污水處理部門的整體性評測研究與整體處理設計理論的發展進程始終保持同步。目前被廣泛運用于城市污水處理部門的整體性評測系統的方法主要有：第一，通過兩步分層次探析法確定權參數，把模糊聯系處理數據的多個指標進行相關性探析的方法；第二，對污水處理部門現行的處理模式進行整體性評測，主要是對COD，NH3-N的具體數值進行統計分析以提高其穩定性的評測方法；第三，對污水處理數量、污水成分以及消耗總量等各個指標進行分析探究，從而搭建起整體評測虛擬模型。第四，利用多層次的虛擬數據進行整體評測模型的建設，并對所建立的污水處理方案進行分析評測，以選擇出更加科學合理的處理技術。第五，利用統計學數據信息建立相關虛擬模型，對污水處理部門的實際運行情況以及穩定運轉性進行整體性評測，并對實時監測到的信息數據進行研究并論證。第六，利用多種目標法進行優化評測的方法，主要參考目標法有虛擬物質法、BLIN 法、關聯值法以及虛擬優化法四種。并利用這四種目標評測

方法建設整體污水處理效果評估模型，對其實際工作效果進行系統化的評測。

（二）目前在污染水整體評測體系方面的研究成果分析

整體來看，我國在城市污水處理部門評估模型的建設上的分析思路以及研究成果有如下幾個特性：

1.整合各種資金流，形成資費函數

對我國所有已經建成的污水處理部門實際運行中產生的資費明細進行數據信息的統計，對各種處理技術產生的資費進行對比分析，形成資費函數

2.多指標評測集合

建設起多指標評測體系，對于社會經濟、資源耗損、技術層級、操作工序、生態環境等各種指標參數進行評測。

3.建設知識數據庫

對沒有確定量的評測指標，可以大范圍的征詢水處理專家的寶貴建議以及分析國內外的水處理經驗，建設起知識數據庫。

4.定量數據法以及虛擬數學法的合理應用

對評測體系中的各種評測指標進行分析，得到最終評測分數，水處理體系的投資總數可以利用數據庫信息進行具體的計算，得出定量數據值；對于技術層級、社會經濟效能等方面的參數按照虛擬數學的方法轉化為定量數據值。

5.整合指標參數

對得到的指標參數進行統一的整合，并依靠最終建立的評測指標比重進行整體評測，最后確立最優質的運行方案。

四、城市污水處理部門綜合評測體系具體實施方法

（一）結合定量與定性的方法

定量研究方法與定性研究方法組成了整體系統研究。在一般情況下，定量分析是通過各種傳統方式的數學方式對事物進行具體數值的轉化；定性分析則是確立研究的方向。目前，單一的利用定量研究方法或者定性研究方法解決工程實施中具體問題的難度較大。因此，在具體的研究分析中常常把定量與定性分析方法結合在一起。可以更高效率地建立系統模型，并且對其結構、系統運作模式、評測參數等進行深入的分析。通過定量及定性研究方法的合理結合，深入分析并建立起整體評測模型，再利用層級分析方式獲得各種指標的重要程度參數，最后利用虛擬評測體系得出定量和定性相互連接的整體評測結果。這種方式可以在很大程度上對單一的分析模式存在的不足進行彌補。城市污水處理部門的定量及定性的常見評測指標分類如表1所示。

（二）評測各項指標的重要程度參數運用到的數學模型

層級分析方法可以合理有效的將定量和定性兩種分析方法結合在一起，可以對多種參數、多種標量進行系統化的分析。通過層級分析方法確立各個目標重要程度參數的具體步驟為：第一，建設起層次構造，建設起污染水源處理體系的參數系統以及參數分層級。第二，建設起評測矩形陣，評測矩形陣的評測準則是上一層級的特定關鍵點參數HK來決定的，與下一層級中的各個參數進行實際對比得出的矩形陣。

（三）虛擬式整體評估（FCE）的數學應用體系

虛擬式綜合評估（FCE）在近幾年來得到了快速的發展，被廣泛的應用于城市污水處理模型的建設過程之中，是一種創新型的模型搭建方式，其優勢體現在對于環境中繁雜的事物內層關系以及價值體系等模糊參數進行了充分的考慮。

虛擬式整體評估方法從根本上對客觀存在的各種因素進行了系統的考慮，利用虛擬數學體系對某一特定事物進行整體評測。假設U={u1，u2，.........，Um}的數學虛擬式將評測目標客觀存在的m種因素進行統計分析，整理為參數集，V={V1，V2，......，V n}的數學虛擬式當某一種特定因素存在時應當采取的必要決策集n。通過對兩種數學虛擬集合的整理，再通過對兩種集合的虛擬計算，得到虛擬子集。最終實現將某一特定要素在人們心中的重要程度等因素轉化成虛擬的數學數值比如1級，2級，3級等。虛擬數學式評測方法的三個關鍵點為因素集合U的確立，評測集合V的確立以及單個因素虛擬數值轉化。

五、結束語

就目前我國在城市污水處理方面的發展現狀及研究成果來看，在相關技術更新以及整體評測系統建立完善等方面仍需要進一步的努力，與此同時也要加強相關技術體系的整體學習，通過整體評測體系以及對應整體評測模型的最終建立，使城市污水處理部門的經濟效能大幅度升高。本文所研究的污水整體評價體系把經濟、社會、生態環境、處理技術等各種重要影響因素都考慮在其中，根據具體的參數數值，設定出具有代表意義的評測指標達到19項。根據具體評測數值最終建設起城市污染水源處理部門的整體評測模型，相對于傳統的經濟效能評測模型更前全面具體、科學合理。

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