污水处理厂综合评价模型的研究

方金富

摘要：随着国家经济在各领域的快速发展，很多新型的企业也在不断的建设之中，在各个企业高速发展的同时，城市污水污染物等的排放量也在很大程度上增多。为了实现国家经济的可持续化发展，对城市污染的合理科学治理就成为重中之重。而针对污染水源治理的水平、技术、效率、经济效益等因素进行综合性评测就成为检验城市污水处理情况的关键点。目前在我国城市污水处理厂运用的评测体系，其理论基础以及探究模式随着工程体系的不断完善获得了快速的发展，但是仍然存在很多的问题，评价方式过于单一，多为单经济效益评价法与单处理技术评价法，多种评价方式相结合的综合评价方式实际运用不广泛，本文就目前在我国城市中广泛应用的污水处理厂综合评价体系现状进行分析，就其优劣点、特征以及发展方向等进行探讨，为污水处理厂综合评价体系的发展与完善给几点予可行性的建议。

关键词：城市污染整治；污水处理现状；整体评测模型；传统评测模型

引言：

目前我国很多城市的污水处理效果大不相同，针对处理过程中的各个参数设定综合性的评测体系成为评价和对比各个城市污水处理能力的根本。城市污水源治理厂的综合评测工作包含着的内容比较复杂，包含经济发展、社会环境等各个方面，所以对其进行综合评测不能够只从一个方面进行，而是需要用多种评测方式相结合的方式对其进行客观公正的评测。为了突破单一的评测方式产生的束缚性，现在很多污水处理厂已经引进模糊数学法实际运用于污水处理厂的经济效益以及技术能力等方面的评测中，评测更加准确客观。经过若干年的实际应用与研究，现在城市污水处理厂的综合评测体系模型的总体构造已经日渐成熟，可行性强、先进科学性高，但仍然存在一些问题，比如评测因素较少、评测过程繁杂、评测数据不精准等。

一、我国城市污水处理厂综合评测发展现状

城市污水处理技术的评测理念是于20世纪末被提出的。伴随着评测理念在实际评测工作中的应用与研究，使得评测的因素从单一化变为多远化，从单一的经济效益评测法与单一的治理技术和处理能力评测法逐步发展为现在的经济效益、处理技术、社会环境等多种因素相结合的综合评测法。实际评测指标包含方案投资、运行投资、厂建筑占地投资、工作能耗损耗、运转安全稳定性状况、除磷效率与效果、管控体系完整性、淤泥再利用性、技术熟练性。设施先进性、运行的专业程度等众多方面。通过这种评测方式的发展与改革，使得城市污水处理技術能够有效的分配固定的资源与能源，并实现了污水处理方面的社会经济效益与环境保护效益的最大化。目前，国内外普遍使用的城市污水处理技术评测模型主要有资金投入评测模型、经济效益评测模型、灰色体系评测模型、层级探究评测模型，所有的评测方式都是建立在体系工程的基础理论之上的，因此其评测理论各有优劣点。

目前在国内外的各个污水处理厂中，对其能否实现可持续运行给予了很高的重视。这就要求对污水处理厂的总体运转、资金投入、能源损耗、设备损耗、社会环境以及工程实施条件等各个方面进行综合的分析与探讨，全方面的审核污染水源治理厂的各个指标，就其运转的安全可靠性以及治理技术等给出客观合理的评测，更加准确的掌握污水处理厂的实际运转状况。

污水处理厂中使用的污水治理技术方式众多，所以，需要建立一种评测方式可以对各种治理技术产生的经济效益进行统一的评测，为选择经济效益最高的治理技术提供合理、公正、客观的评测基础。首先要确保进行治理技术评测时，各种客观因素保持统一，比如社会环境、水治理规模、进水管水质、技术参数、建筑体系、控制设施、设备费用、人工成本等涉及到的各个方面。其次要整体考虑对污染水源治理项目造成影响的因素，选择影响程度最大的因素当作评测指标，并将相应的指标层层分级。然后依据已经设定好的综合评测模型搭建评测矩形阵、或者授权问卷调查，并精确计算各个指标的权重，并检查其是否保持一致。

二、城市污水处理理厂综合评测的基础步骤

城市污水处理厂综合评测的基础就是对水治理工程的各个环节、各个阶段、各个层级进行基础的评测外，还对治理技术、经济效益等方面进行客观公正的评测，以帮助污水处理厂选择最优质的治理技术、运行设备等。目前在我国城市污水处理厂中通常使用的综合评测模型的基础步骤主要有采集数据、建设评测指数体系、综合评测方式以及实际运用等。首先采集数据方面，要采集我国各城市中正常运行的污染水源治理厂的资金投入、设备运行产生的费用等具体数据，然后经过综合统计归纳建立起不同治理技术类型治理厂的资金投入函数表，形成定量评测模型。最终通过对各个污水处理厂的整体经济效益进行对比，从而真实客观的反应出各厂的整体运行状况。然后需要建设完善的综合评测指标集合。城市污水处理厂的综合评测指数中所包含的各个指数之间是相互关联的，并且这些有机指数之间层次性和构造性很强。由于涉及的相关因素太多，所以应当建设起完善的综合评测指数体系，该评测指标集合应当包括经济效益、技术效能、能源资源耗损、操作性、运行环境等多种评测因素。评测体系建设完善后，要搭建起综合评测矩形阵。

三、城市污水处理部门的整体性评测研究进程

（一）城市污水处理部门整体性评测研究的现实状况

国内外对于城市污水处理部门的整体性评测研究与整体处理设计理论的发展进程始终保持同步。目前被广泛运用于城市污水处理部门的整体性评测系统的方法主要有：第一，通过两步分层次探析法确定权参数，把模糊联系处理数据的多个指标进行相关性探析的方法；第二，对污水处理部门现行的处理模式进行整体性评测，主要是对COD，NH3-N的具体数值进行统计分析以提高其稳定性的评测方法；第三，对污水处理数量、污水成分以及消耗总量等各个指标进行分析探究，从而搭建起整体评测虚拟模型。第四，利用多层次的虚拟数据进行整体评测模型的建设，并对所建立的污水处理方案进行分析评测，以选择出更加科学合理的处理技术。第五，利用统计学数据信息建立相关虚拟模型，对污水处理部门的实际运行情况以及稳定运转性进行整体性评测，并对实时监测到的信息数据进行研究并论证。第六，利用多种目标法进行优化评测的方法，主要参考目标法有虚拟物质法、BLIN 法、关联值法以及虚拟优化法四种。并利用这四种目标评测

方法建设整体污水处理效果评估模型，对其实际工作效果进行系统化的评测。

（二）目前在污染水整体评测体系方面的研究成果分析

整体来看，我国在城市污水处理部门评估模型的建设上的分析思路以及研究成果有如下几个特性：

1.整合各种资金流，形成资费函数

对我国所有已经建成的污水处理部门实际运行中产生的资费明细进行数据信息的统计，对各种处理技术产生的资费进行对比分析，形成资费函数

2.多指标评测集合

建设起多指标评测体系，对于社会经济、资源耗损、技术层级、操作工序、生态环境等各种指标参数进行评测。

3.建设知识数据库

对没有确定量的评测指标，可以大范围的征询水处理专家的宝贵建议以及分析国内外的水处理经验，建设起知识数据库。

4.定量数据法以及虚拟数学法的合理应用

对评测体系中的各种评测指标进行分析，得到最终评测分数，水处理体系的投资总数可以利用数据库信息进行具体的计算，得出定量数据值；对于技术层级、社会经济效能等方面的参数按照虚拟数学的方法转化为定量数据值。

5.整合指标参数

对得到的指标参数进行统一的整合，并依靠最终建立的评测指标比重进行整体评测，最后确立最优质的运行方案。

四、城市污水处理部门综合评测体系具体实施方法

（一）结合定量与定性的方法

定量研究方法与定性研究方法组成了整体系统研究。在一般情况下，定量分析是通过各种传统方式的数学方式对事物进行具体数值的转化；定性分析则是确立研究的方向。目前，单一的利用定量研究方法或者定性研究方法解决工程实施中具体问题的难度较大。因此，在具体的研究分析中常常把定量与定性分析方法结合在一起。可以更高效率地建立系统模型，并且对其结构、系统运作模式、评测参数等进行深入的分析。通过定量及定性研究方法的合理结合，深入分析并建立起整体评测模型，再利用层级分析方式获得各种指标的重要程度参数，最后利用虚拟评测体系得出定量和定性相互连接的整体评测结果。这种方式可以在很大程度上对单一的分析模式存在的不足进行弥补。城市污水处理部门的定量及定性的常见评测指标分类如表1所示。

（二）評测各项指标的重要程度参数运用到的数学模型

层级分析方法可以合理有效的将定量和定性两种分析方法结合在一起，可以对多种参数、多种标量进行系统化的分析。通过层级分析方法确立各个目标重要程度参数的具体步骤为：第一，建设起层次构造，建设起污染水源处理体系的参数系统以及参数分层级。第二，建设起评测矩形阵，评测矩形阵的评测准则是上一层级的特定关键点参数HK来决定的，与下一层级中的各个参数进行实际对比得出的矩形阵。

（三）虚拟式整体评估（FCE）的数学应用体系

虚拟式综合评估（FCE）在近几年来得到了快速的发展，被广泛的应用于城市污水处理模型的建设过程之中，是一种创新型的模型搭建方式，其优势体现在对于环境中繁杂的事物内层关系以及价值体系等模糊参数进行了充分的考虑。

虚拟式整体评估方法从根本上对客观存在的各种因素进行了系统的考虑，利用虚拟数学体系对某一特定事物进行整体评测。假设U={u1，u2，.........，Um}的数学虚拟式将评测目标客观存在的m种因素进行统计分析，整理为参数集，V={V1，V2，......，V n}的数学虚拟式当某一种特定因素存在时应当采取的必要决策集n。通过对两种数学虚拟集合的整理，再通过对两种集合的虚拟计算，得到虚拟子集。最终实现将某一特定要素在人们心中的重要程度等因素转化成虚拟的数学数值比如1级，2级，3级等。虚拟数学式评测方法的三个关键点为因素集合U的确立，评测集合V的确立以及单个因素虚拟数值转化。

五、结束语

就目前我国在城市污水处理方面的发展现状及研究成果来看，在相关技术更新以及整体评测系统建立完善等方面仍需要进一步的努力，与此同时也要加强相关技术体系的整体学习，通过整体评测体系以及对应整体评测模型的最终建立，使城市污水处理部门的经济效能大幅度升高。本文所研究的污水整体评价体系把经济、社会、生态环境、处理技术等各种重要影响因素都考虑在其中，根据具体的参数数值，设定出具有代表意义的评测指标达到19项。根据具体评测数值最终建设起城市污染水源处理部门的整体评测模型，相对于传统的经济效能评测模型更前全面具体、科学合理。

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