污水处理厂处理成本分析及控制措施

(国电东北环保产业集团有限公司，辽宁沈阳 110014)

污水处理厂是个特殊性质的企业，原料为城市污水，经过厂内物理、化学和生物处理，污水中的COD，BOD，SS，TN，TP等污染物得到去除，产品符合国家排放标准的污水排放到受纳水体，满足政府及周围居民等相关方要求，污水处理厂在水污染治理中发挥重要作用［1］。污水处理厂多数由政府建设，由国有企业生产运行。近年来，由于引入外资和民营资本，污水处理厂运营方式也发生了变化，由此引起公众对污水处理厂运行成本的关注，污水处理厂的成本控制成为当前水工业的一个热点［2，3］。本文以实际污水处理厂为例，通过对大型污水处理厂(40万t/d)和小型污水处理厂(1万t/d)的运行成本研究，分析不同污水处理厂的运行成本差异原因，提出降低污水处理成本具体措施。

1 材料与方法

1．1 材料

大型污水处理厂甲，采用活性污泥法处理工艺，规模40万t/d;小型污水处理厂乙，采用活性污泥法处理工艺，处理规模1万t/d。

1．2 方法

根据《给水排水设计手册10技术经济》［4］，污水处理成本包括10个部分:处理后污水的排放费E1、能源消耗费 E2、药剂费E3、工资福利费E4、固定资产基本折旧费E5、大修理费E6、无形资产和递延资产摊销费E7、检修维护费E8、管理费用和其他费用E9、流动资金利息E10。考虑到污泥是污水处理厂的副产品，必须经过处理达到国家相应标准，故本次研究包括污泥处置费E11。污水处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为处理后污水的排放费，处理后污水排入受纳水体支付的费用。目前，我国的城市污水处理厂，处理后的污水只要符合国家相应的排放标准，这部分费用可忽略不计;E2为能源消耗费，包括电费、水费等在污水处理过程中所消耗的能源费。电费是污水处理厂的主要成本，主要包括泵、风机、刮泥机、离心机等各种电气消耗的电费，计算式为:E2=8 760Nd/k。其中，N为污水处理厂内的水泵、空压机、鼓风机及其他机电设备的功率总和(不包括备用设备)，kW;k为污水量总变化系数;d为电费单价，元/(kW·h);E3为药剂费，包括各种化学试剂、絮凝剂、消毒费;E4为工资福利费，包括污水处理厂职工的工资、福利、津贴、补助等，这些费用一般比较固定，每月基本不变，可以把其考虑成一常数;E5为固定资产基本折旧费，是指固定资产按在规定的使用年限范围内所计提的折旧费用;E6为大修理费，是指机械设备按规定的大修间隔，必须进行大修，以恢复设备正常功能所需的费用;E7为无形资产和递延资产摊销费，是指已经支出的一项费用，但是它的受益期超过一年，并需要在超过一年的期限内摊销的费用;E8为检修维护费，包括日常的设备维修保养费、仪表的校验费等;E9为管理费用，是指污水处理厂的管理部门为组织和管理生产经营而发生的各项费用;E10为流动资金利息，是指贷款所支付的利息;E11为污泥处置费用，包括运输或其他处理费用。

2 结果与讨论

2．1 结果

从图1，图2中可以看出，大型污水处理厂E9管理费用所占比例最大，小型污水处理厂E5固定资产基本折旧费所占比例最大。

图1 大型污水处理厂费用比例饼图

图2 小型污水处理厂费用比例饼图

从图3中可以看出，大型污水处理厂中，E3药剂费、E6大修理费、E7无形资产和递延资产摊销费、E8检修维护费、E9管理费用、E11污泥处置费比例高于小型污水处理厂。而小型水厂E2能源消耗费、E4工资福利费、E5固定资产基本折旧费所占比例高于大型污水处理厂。

图3 两种类型污水处理厂费用比例图

2．2 讨论

2．2．1 大型污水处理厂污水处理成本低于小型污水处理厂

本次研究发现，规模不同的污水处理厂处理成本差异较大:大型污水处理厂污水处理成本0．71元/t，小型污水处理厂污水处理成本1．20元/t，大型污水处理厂处理成本低于小型污水处理厂，这与周斌等人的研究结论略有差异［5］。尽管污水处理成本受工艺、进水水质、设备状况等多种因素影响，但与小型污水处理厂相比，大型污水处理厂一个最显著的特点就是自动调节能力强，一旦遇到暴雨水质、水量变化大或其他突发事件，系统本身具有维持相对自我稳定的能力。而小型水厂水质水量变化幅度大，遇到突发情况，自我调节能力小，往往导致生化系统的崩溃，从而增加污水处理成本。

2．2．2 大型污水处理厂各部分费用所占比例与小型污水处理厂有明显差异

本次研究发现，除了药剂费差异较小以外，其他各部分费用比例在两种类型的水厂中有明显差异。大型水厂E9管理费用高于小型水厂，其原因可能是:大型水厂的人员数量较多，满负荷运行、设备使用时间较长，而小水厂人员数量少，建厂时间短等。小型水厂E5固定资产基本折旧费所占比例高于大型污水处理厂，其原因可能是小型水厂亦具备全部的必备的生产、维修和办公设备车辆及设备，此类固定资产折旧年限短，比例高。此外，小型水厂配套的机械设备数量与大厂相比数量较小，采购、运输及商务成本相比较高，比例在总投资总比重相对较大，因其折旧年限短，导致总折旧比例高。

3 污水处理成本控制措施

污水处理厂的处理成本控制是一项涉及到人员管理、工艺运行、设备及电气自动化管理等多环节的工作，要降低运行成本，必须全面考虑，从每个环节着手，但根据本次研究，要降低污水处理成本重点应做好以下措施。

3．1 加强人员管理，降低管理成本

管理是降低处理成本的首要措施，要制订各种规章制度，提高管理水平，做好各岗位之间的协调，制订好岗位责任制和岗位操作规程，严格控制各项支出。

3．2 加强工艺管理，降低能耗成本

工艺是污水处理厂的主线，根据进水水质水量，调整运行参数，在保证出水水质达标的前提下，合理确定设备运行台数，使设备运行与水质水量运行维持在一个相对平衡的状态，是降低能耗的最直接有效手段。

3．3 加强设备管理，控制设备检修、大修费用

污水处理厂要正常运行，必须依靠设备的运转。污水处理的设备按照其作用的重要性可以分为三大类:A类为重点设备，如提升潜污泵、风机和离心机;B类为主要设备，如曝气系统，加药系统等;C类为一般设备，如阀门、流量计等。污水处理设备特点就是工况环境潮湿，运行状况差，设备老化严重，寿命短，故障率频发，设备维修率高［6］。因此，在设备的使用、维护、维修和大修等环节上，要有一套有效的管理机制，降低成本。

［1］周 敏．浅析城市污水处理厂建设的布局规划［J］．山西建筑，2011，37(25):17-18．

［2］曹满河．城市污水处理厂的费用分析和控制措施［J］．环境保护，2008(14):77-78．

［3］原培胜．污水处理厂成本分析［J］．环境工程，2008，26(2):55-57．

［4］上海市政工程设计研究院．给水排水设计手册(第10册)技术经济［M］．北京:中国建筑工业出版社，2000．

［5］周 斌．华东地区城市污水处理厂运行成本分析［J］．中国给水排水，2001，17(8):29-30．

［6］杨公平，成子宁，高 丹，等．加强污水处理设备的管理与维修［J］．设备管理与维修，2010(8):9-11．