污水处理工程经济费用模型分析与应用

王晓玲+张宝军+刘红侠

摘要：指出了合理的污水处理厂经济费用估算是确定项目投资的基础，能成为项目资金筹措及制订建设贷款计划的有效依据。基于市政排水工程投资估算指标数据，构建了城镇污水及再生水治理投资建设和运行费用函数的模型。运用线性回归的方法对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费用进行了分析，确定了经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。最终结合实例对提出的费用估算模型的准确性进行了分析。结果表明：建立的污水处理厂经济费用估算模型与实际费用误差较小，满足工程费用的估算要求。

关键词：污水处理厂；二级处理；深度处理；运行成本；费用模型

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674—9944（2014）09—0182—02

1引言

为缓减水资源缺乏和环境容量的紧张形势，国内建造了大量的不同规模的污水处理厂和再生水厂进行污水处理和再生水回用。污水处理厂建设前期需要对污水处理投资和运行费用等经济指标进行估算，为项目资金筹措及制订建设贷款计划提供有效依据。在费用估算过程中费用函数的合理与否直接关系到估算结果的准确性。当前对污水处理厂投资费用函数的研究主要集中在一些特定地区城市污水处理的费用研究[1]，污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究[2]，小区中水系统的费用研究[3]，或者城市污水处理厂的运行费用分析[4]等方面。由于研究的着重点和角度不同，目前针对费用函数还未能形成统一的认识，关于费用函数的研究还处在探索阶段。本文拟以中华人民共和国建设部编制的《市政工程投资估算指标（排水工程分册）》为依据，采用线性回归的方法，来建立不同规模的污水处理厂包括再生水深度处理建设及运行费用模型，对污水处理厂的建设投资及运行成本进行估算[5]。

2污水处理厂建设费用模型

2.1污水处理厂建设费用模型的选择

根据龙腾跃[6]、徐志嫱等[7]研究成果，污水处理厂建设模型中幂指数函数模型除了线性回归的拟合度较好，而且各主要变量的符号合理，显著性较高，能够较好地反映污水处理厂建设投资与变量之间的关系，因此本文在污水处理厂建设费用模型的选举过程中选用幂指数函数模型，其具体形式如表1所示。

表1污水处理厂建设投资幂指数费用函数

序号1建设投资1费用函数11二级处理1C1=a1·Qβ1121再生水处理1C2=a2·Qβ2231建设总投资1C=C1+C2

式中，C1、C2为污水处理厂二级、再生水深度处理投资建设费用（具有一定规模的污水处理厂）；Q1、Q2为污水处理厂二级、再生水深度处理规模；C为污水水处理厂建设投资，万元；a为综合价格系数，主要决定于进行污水回用工程投资建设时各项资源在各地区的价格水平；β为规模系数，决定于土建安装和设备购置费用之间的比例（二级处理与再生水处理a、β系数不同）。

2.2污水处理费用模型的规模参数的确定

2.2.1二级污水处理费用模型参数的确定

污水处理厂建设投资处理规模越大总投资也越高，但是污水处理存在规模经济效益，污水处理厂的规模越大，则单位基建费用越低。因此不同规模的费用模型参数不同。根据《市政工程投资估算指标（排水工程分册）》所列的2008年有关污水处理厂二级处理的费用指标，采用最小2乘法，进行线性回归，求得不同规模污水处理系统费用模型中的待估参数a、β，并最终确定不同规模污水处理系统经济费用模型，如表2所示。

2.2.2再生水深度处理费用模型参数的确定

由于集中再生水深度处理工程建设应用在我国还处于初始阶段，工程数量较少，不容易按规模分类。通过对图1中4个不同规模的再生水深度处理费用的拟合分析，得到再生水回用深度处理建设总投资模型的待估参数a为11281，β为0.8751。

3污水处理厂运行成本费用模型

运行成本费用是指在运营期内生产产品或提供服务所发生的全部费用，依据生产要素估算法得到污水处理厂运行费用的计算公式为：总成本费用=外购原材料、燃料及动力费+职工薪酬+折旧费+摊销费+修理费+财务费用+尾水、尾气、污泥处置费用+其他费用[8]。各部分费用具体函数表达形式如表3所示。

4模型的应用与分析

常州某污水处理厂处理规模为4万m3/d，氧化沟工艺，无再生水回用处理系统，实际建设投资费用8600万元，污水处理运行成本为1元/m3。二级处理外购原材料包括混凝剂投量10mg/L，单价0.15万元/t；污泥浓缩剂0.1mg/L，单价0.20万元/t。职工人员共20人，每人薪资6万元/年。采用以上形成的经济费用模型对该污水处理厂费用进行估算，计算结果见表4。

将经济费用模型计算所得建设投资与运行费用与实际调研的数据相比较，如表5。从污水处理厂建设投资和运行费用估算值与实际值对比可看出，建设投资的费用误差率较低只有1%，说明污水处理厂建设投资费用模型选用的形式及参数确定较合理，可以作为项目投资估算的有效依据。运行成本费用的误差率相对较大，其原因分析主要是应用运行费用模型时没有包括摊销费用，因为摊销费用是通过无形资产、其他资产与摊销费率相关参数计算而得，本文无法对无形资产进行准确的估算，因此没包括这部分费用。所以运行成本费用模型估算的运行费用与实际费用有一定的差距。

5结语

通过对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费的拟合分析，确定了基于幂指数函数和生产要素估算法得到的经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。与实际案例的对比分析表明模型中建设模型与实际值吻合度较好，能够对规划城市污水处理厂起经济投资估算作用。

参考文献：

[1] 赵泽斌.我国东北地区城市污水处理效率研究[J].哈尔滨工业大学学报，2010，42（4）：589～591.

[2] 尹军，朱佳.污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究及探讨[J].中国给水排水，1990，6（6）：16～19.

[3] 赵玲萍，赵新华.城市小区中水系统规划的优化研究[J].中国给水排水，2003，19（10）：49～51.

[4] 於方.基于成本核算的城镇污水处理收费标准设计研究[J].中国环境科学，2011，31（9）：1578～1584.

[5] 中华人民共和国建设部，市政工程投资估算指标（排水工程）[M].北京：中国计划出版社，2008.

[6] 龙腾锐.临界距离优化城市污水处理系统研究[J].中国给水排水，1998，14（2）：16～18.

[7] 徐志嫱.西北典型缺水城市污水再生利用系统优化与情景分析[D].西安：西安建筑科技大学，2005.

[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部，市政公用设施建设项目经济评价方法与参数[R].北京：中国计划出版社，2008.

[9] 江苏省住房和城乡建设厅.江苏省城镇污水处理厂运行管理考核标准[R].南京：江苏省住房和城乡建设厅，2009.

[10] 北京市城市节约用水办公室.中水工程实例及评析[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.endprint

摘要：指出了合理的污水处理厂经济费用估算是确定项目投资的基础，能成为项目资金筹措及制订建设贷款计划的有效依据。基于市政排水工程投资估算指标数据，构建了城镇污水及再生水治理投资建设和运行费用函数的模型。运用线性回归的方法对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费用进行了分析，确定了经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。最终结合实例对提出的费用估算模型的准确性进行了分析。结果表明：建立的污水处理厂经济费用估算模型与实际费用误差较小，满足工程费用的估算要求。

关键词：污水处理厂；二级处理；深度处理；运行成本；费用模型

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674—9944（2014）09—0182—02

1引言

为缓减水资源缺乏和环境容量的紧张形势，国内建造了大量的不同规模的污水处理厂和再生水厂进行污水处理和再生水回用。污水处理厂建设前期需要对污水处理投资和运行费用等经济指标进行估算，为项目资金筹措及制订建设贷款计划提供有效依据。在费用估算过程中费用函数的合理与否直接关系到估算结果的准确性。当前对污水处理厂投资费用函数的研究主要集中在一些特定地区城市污水处理的费用研究[1]，污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究[2]，小区中水系统的费用研究[3]，或者城市污水处理厂的运行费用分析[4]等方面。由于研究的着重点和角度不同，目前针对费用函数还未能形成统一的认识，关于费用函数的研究还处在探索阶段。本文拟以中华人民共和国建设部编制的《市政工程投资估算指标（排水工程分册）》为依据，采用线性回归的方法，来建立不同规模的污水处理厂包括再生水深度处理建设及运行费用模型，对污水处理厂的建设投资及运行成本进行估算[5]。

2污水处理厂建设费用模型

2.1污水处理厂建设费用模型的选择

根据龙腾跃[6]、徐志嫱等[7]研究成果，污水处理厂建设模型中幂指数函数模型除了线性回归的拟合度较好，而且各主要变量的符号合理，显著性较高，能够较好地反映污水处理厂建设投资与变量之间的关系，因此本文在污水处理厂建设费用模型的选举过程中选用幂指数函数模型，其具体形式如表1所示。

表1污水处理厂建设投资幂指数费用函数

序号1建设投资1费用函数11二级处理1C1=a1·Qβ1121再生水处理1C2=a2·Qβ2231建设总投资1C=C1+C2

式中，C1、C2为污水处理厂二级、再生水深度处理投资建设费用（具有一定规模的污水处理厂）；Q1、Q2为污水处理厂二级、再生水深度处理规模；C为污水水处理厂建设投资，万元；a为综合价格系数，主要决定于进行污水回用工程投资建设时各项资源在各地区的价格水平；β为规模系数，决定于土建安装和设备购置费用之间的比例（二级处理与再生水处理a、β系数不同）。

2.2污水处理费用模型的规模参数的确定

2.2.1二级污水处理费用模型参数的确定

污水处理厂建设投资处理规模越大总投资也越高，但是污水处理存在规模经济效益，污水处理厂的规模越大，则单位基建费用越低。因此不同规模的费用模型参数不同。根据《市政工程投资估算指标（排水工程分册）》所列的2008年有关污水处理厂二级处理的费用指标，采用最小2乘法，进行线性回归，求得不同规模污水处理系统费用模型中的待估参数a、β，并最终确定不同规模污水处理系统经济费用模型，如表2所示。

2.2.2再生水深度处理费用模型参数的确定

由于集中再生水深度处理工程建设应用在我国还处于初始阶段，工程数量较少，不容易按规模分类。通过对图1中4个不同规模的再生水深度处理费用的拟合分析，得到再生水回用深度处理建设总投资模型的待估参数a为11281，β为0.8751。

3污水处理厂运行成本费用模型

运行成本费用是指在运营期内生产产品或提供服务所发生的全部费用，依据生产要素估算法得到污水处理厂运行费用的计算公式为：总成本费用=外购原材料、燃料及动力费+职工薪酬+折旧费+摊销费+修理费+财务费用+尾水、尾气、污泥处置费用+其他费用[8]。各部分费用具体函数表达形式如表3所示。

4模型的应用与分析

常州某污水处理厂处理规模为4万m3/d，氧化沟工艺，无再生水回用处理系统，实际建设投资费用8600万元，污水处理运行成本为1元/m3。二级处理外购原材料包括混凝剂投量10mg/L，单价0.15万元/t；污泥浓缩剂0.1mg/L，单价0.20万元/t。职工人员共20人，每人薪资6万元/年。采用以上形成的经济费用模型对该污水处理厂费用进行估算，计算结果见表4。

将经济费用模型计算所得建设投资与运行费用与实际调研的数据相比较，如表5。从污水处理厂建设投资和运行费用估算值与实际值对比可看出，建设投资的费用误差率较低只有1%，说明污水处理厂建设投资费用模型选用的形式及参数确定较合理，可以作为项目投资估算的有效依据。运行成本费用的误差率相对较大，其原因分析主要是应用运行费用模型时没有包括摊销费用，因为摊销费用是通过无形资产、其他资产与摊销费率相关参数计算而得，本文无法对无形资产进行准确的估算，因此没包括这部分费用。所以运行成本费用模型估算的运行费用与实际费用有一定的差距。

5结语

通过对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费的拟合分析，确定了基于幂指数函数和生产要素估算法得到的经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。与实际案例的对比分析表明模型中建设模型与实际值吻合度较好，能够对规划城市污水处理厂起经济投资估算作用。

参考文献：

[1] 赵泽斌.我国东北地区城市污水处理效率研究[J].哈尔滨工业大学学报，2010，42（4）：589～591.

[2] 尹军，朱佳.污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究及探讨[J].中国给水排水，1990，6（6）：16～19.

[3] 赵玲萍，赵新华.城市小区中水系统规划的优化研究[J].中国给水排水，2003，19（10）：49～51.

[4] 於方.基于成本核算的城镇污水处理收费标准设计研究[J].中国环境科学，2011，31（9）：1578～1584.

[5] 中华人民共和国建设部，市政工程投资估算指标（排水工程）[M].北京：中国计划出版社，2008.

[6] 龙腾锐.临界距离优化城市污水处理系统研究[J].中国给水排水，1998，14（2）：16～18.

[7] 徐志嫱.西北典型缺水城市污水再生利用系统优化与情景分析[D].西安：西安建筑科技大学，2005.

[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部，市政公用设施建设项目经济评价方法与参数[R].北京：中国计划出版社，2008.

[9] 江苏省住房和城乡建设厅.江苏省城镇污水处理厂运行管理考核标准[R].南京：江苏省住房和城乡建设厅，2009.

[10] 北京市城市节约用水办公室.中水工程实例及评析[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.endprint

摘要：指出了合理的污水处理厂经济费用估算是确定项目投资的基础，能成为项目资金筹措及制订建设贷款计划的有效依据。基于市政排水工程投资估算指标数据，构建了城镇污水及再生水治理投资建设和运行费用函数的模型。运用线性回归的方法对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费用进行了分析，确定了经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。最终结合实例对提出的费用估算模型的准确性进行了分析。结果表明：建立的污水处理厂经济费用估算模型与实际费用误差较小，满足工程费用的估算要求。

关键词：污水处理厂；二级处理；深度处理；运行成本；费用模型

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674—9944（2014）09—0182—02

1引言

为缓减水资源缺乏和环境容量的紧张形势，国内建造了大量的不同规模的污水处理厂和再生水厂进行污水处理和再生水回用。污水处理厂建设前期需要对污水处理投资和运行费用等经济指标进行估算，为项目资金筹措及制订建设贷款计划提供有效依据。在费用估算过程中费用函数的合理与否直接关系到估算结果的准确性。当前对污水处理厂投资费用函数的研究主要集中在一些特定地区城市污水处理的费用研究[1]，污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究[2]，小区中水系统的费用研究[3]，或者城市污水处理厂的运行费用分析[4]等方面。由于研究的着重点和角度不同，目前针对费用函数还未能形成统一的认识，关于费用函数的研究还处在探索阶段。本文拟以中华人民共和国建设部编制的《市政工程投资估算指标（排水工程分册）》为依据，采用线性回归的方法，来建立不同规模的污水处理厂包括再生水深度处理建设及运行费用模型，对污水处理厂的建设投资及运行成本进行估算[5]。

2污水处理厂建设费用模型

2.1污水处理厂建设费用模型的选择

根据龙腾跃[6]、徐志嫱等[7]研究成果，污水处理厂建设模型中幂指数函数模型除了线性回归的拟合度较好，而且各主要变量的符号合理，显著性较高，能够较好地反映污水处理厂建设投资与变量之间的关系，因此本文在污水处理厂建设费用模型的选举过程中选用幂指数函数模型，其具体形式如表1所示。

表1污水处理厂建设投资幂指数费用函数

序号1建设投资1费用函数11二级处理1C1=a1·Qβ1121再生水处理1C2=a2·Qβ2231建设总投资1C=C1+C2

式中，C1、C2为污水处理厂二级、再生水深度处理投资建设费用（具有一定规模的污水处理厂）；Q1、Q2为污水处理厂二级、再生水深度处理规模；C为污水水处理厂建设投资，万元；a为综合价格系数，主要决定于进行污水回用工程投资建设时各项资源在各地区的价格水平；β为规模系数，决定于土建安装和设备购置费用之间的比例（二级处理与再生水处理a、β系数不同）。

2.2污水处理费用模型的规模参数的确定

2.2.1二级污水处理费用模型参数的确定

污水处理厂建设投资处理规模越大总投资也越高，但是污水处理存在规模经济效益，污水处理厂的规模越大，则单位基建费用越低。因此不同规模的费用模型参数不同。根据《市政工程投资估算指标（排水工程分册）》所列的2008年有关污水处理厂二级处理的费用指标，采用最小2乘法，进行线性回归，求得不同规模污水处理系统费用模型中的待估参数a、β，并最终确定不同规模污水处理系统经济费用模型，如表2所示。

2.2.2再生水深度处理费用模型参数的确定

由于集中再生水深度处理工程建设应用在我国还处于初始阶段，工程数量较少，不容易按规模分类。通过对图1中4个不同规模的再生水深度处理费用的拟合分析，得到再生水回用深度处理建设总投资模型的待估参数a为11281，β为0.8751。

3污水处理厂运行成本费用模型

运行成本费用是指在运营期内生产产品或提供服务所发生的全部费用，依据生产要素估算法得到污水处理厂运行费用的计算公式为：总成本费用=外购原材料、燃料及动力费+职工薪酬+折旧费+摊销费+修理费+财务费用+尾水、尾气、污泥处置费用+其他费用[8]。各部分费用具体函数表达形式如表3所示。

4模型的应用与分析

常州某污水处理厂处理规模为4万m3/d，氧化沟工艺，无再生水回用处理系统，实际建设投资费用8600万元，污水处理运行成本为1元/m3。二级处理外购原材料包括混凝剂投量10mg/L，单价0.15万元/t；污泥浓缩剂0.1mg/L，单价0.20万元/t。职工人员共20人，每人薪资6万元/年。采用以上形成的经济费用模型对该污水处理厂费用进行估算，计算结果见表4。

将经济费用模型计算所得建设投资与运行费用与实际调研的数据相比较，如表5。从污水处理厂建设投资和运行费用估算值与实际值对比可看出，建设投资的费用误差率较低只有1%，说明污水处理厂建设投资费用模型选用的形式及参数确定较合理，可以作为项目投资估算的有效依据。运行成本费用的误差率相对较大，其原因分析主要是应用运行费用模型时没有包括摊销费用，因为摊销费用是通过无形资产、其他资产与摊销费率相关参数计算而得，本文无法对无形资产进行准确的估算，因此没包括这部分费用。所以运行成本费用模型估算的运行费用与实际费用有一定的差距。

5结语

通过对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费的拟合分析，确定了基于幂指数函数和生产要素估算法得到的经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。与实际案例的对比分析表明模型中建设模型与实际值吻合度较好，能够对规划城市污水处理厂起经济投资估算作用。

参考文献：

[1] 赵泽斌.我国东北地区城市污水处理效率研究[J].哈尔滨工业大学学报，2010，42（4）：589～591.

[2] 尹军，朱佳.污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究及探讨[J].中国给水排水，1990，6（6）：16～19.

[3] 赵玲萍，赵新华.城市小区中水系统规划的优化研究[J].中国给水排水，2003，19（10）：49～51.

[4] 於方.基于成本核算的城镇污水处理收费标准设计研究[J].中国环境科学，2011，31（9）：1578～1584.

[5] 中华人民共和国建设部，市政工程投资估算指标（排水工程）[M].北京：中国计划出版社，2008.

[6] 龙腾锐.临界距离优化城市污水处理系统研究[J].中国给水排水，1998，14（2）：16～18.

[7] 徐志嫱.西北典型缺水城市污水再生利用系统优化与情景分析[D].西安：西安建筑科技大学，2005.

[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部，市政公用设施建设项目经济评价方法与参数[R].北京：中国计划出版社，2008.

[9] 江苏省住房和城乡建设厅.江苏省城镇污水处理厂运行管理考核标准[R].南京：江苏省住房和城乡建设厅，2009.

[10] 北京市城市节约用水办公室.中水工程实例及评析[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.endprint