地底污水廠的迅速進(jìn)步為執(zhí)行適當(dāng)集中化的修建核心理念產(chǎn)生了機(jī)會(huì)。以地下工廠為關(guān)鍵的分布式系統(tǒng)加工廠網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式可以填補(bǔ)傳統(tǒng)式集中化方式的不夠,具備很大的項(xiàng)目運(yùn)用發(fā)展?jié)摿?。針?duì)排水設(shè)備設(shè)計(jì)方案的管理決策較為,目前實(shí)體模型非常少關(guān)心資源、自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。因此,從工程經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新性、資源經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益四個(gè)方面創(chuàng)建了16個(gè)指標(biāo)值的排水設(shè)備遍布-集中化計(jì)劃方案決策模型,以管理決策指數(shù)值h為最后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以南明河河段水環(huán)境環(huán)境整治新項(xiàng)目為例子,綜合考核結(jié)果顯示,分布式系統(tǒng)加工廠網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式管理決策指數(shù)值為63.31,好于傳統(tǒng)式的集中化設(shè)計(jì)方案。計(jì)劃方案執(zhí)行后,清除了南明河治理段的黑臭,我國操縱部位的關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)做到地面水類,提升了水生花卉的普及率和物種多樣性。
前言
與美國在城市化水平做到60%時(shí)逐漸基本建設(shè)污水處理站對(duì)比,中國在城市化水平貼近30%時(shí)逐漸基本建設(shè)。到現(xiàn)在為止,基本建設(shè)方式依然是集中化的,即避開城市的邊緣。在排水管道中下游基本建設(shè)集中化搜集管道網(wǎng)和大中型污水處理站。集中化排水設(shè)備的基本建設(shè)方式在海外很普遍,尤其是在大城市和人口密集地域,如芝加哥stickney污水處理廠(465萬m3/d)。倫敦beckon污水處理廠(240萬m3/d)iere-des-prairies污水處理站(760萬m3/d)。集中化60萬m3/d)。集中方式具備明顯的規(guī)模效益,大中型污水處理站開店選址簡(jiǎn)易,管理方法便捷。穩(wěn)定性強(qiáng)。該方式在中國水污染治理中激發(fā)了關(guān)鍵功效,填補(bǔ)了在我國水源污染操縱領(lǐng)域前期解決能力不足。管理模式不健全但當(dāng)前在我國城市化率已高于60%,這類基本建設(shè)方式的缺點(diǎn)也逐步呈現(xiàn):
(1)占有很多土壤資源,隔壁鄰居防止實(shí)際效果顯著。宮徽等科學(xué)研究結(jié)果顯示,傳統(tǒng)式的污水處理站基本建設(shè)方式將給加工廠占有的土地資源以及附近房地產(chǎn)業(yè)導(dǎo)致遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出自身建設(shè)項(xiàng)目投資的使用價(jià)值損害。
(2)廢水長途貨運(yùn),基礎(chǔ)埋深項(xiàng)目投資高,管道網(wǎng)漏水率高,入廠水體濃度值低,企業(yè)污染物質(zhì)耗能高。曹業(yè)志等研究表明,在我國廢水管道網(wǎng)均值漏水率達(dá)到46%,管道網(wǎng)cod損率達(dá)到55%。因?yàn)槿胨w濃度值低,在我國企業(yè)污染物質(zhì)除去需要的耗能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國際性平均。
(3)不利水源的再運(yùn)用。再造自來水廠通常必須修建較長的再運(yùn)用管道網(wǎng)。建在河道中下游的自來水廠必須泵將再生水再度更新到江河上下游,造成管道網(wǎng)項(xiàng)目投資高。經(jīng)營成本高。
(4)不利電力能源運(yùn)用。污水處理站選用地源熱泵致冷供暖是電力能源使用的合理方式,其合理服務(wù)半徑一般為3km,污水處理站通常避開完工區(qū),造成熱量無法運(yùn)用。
近些年,伴隨著中國都市化的迅速發(fā)展趨勢(shì),新的污水處理站通常在5~10年之內(nèi)被都市化地區(qū)包圍著。在模式下,自來水廠的修建和招標(biāo)會(huì)必定必須在中下游挑選一個(gè)新的部位,以擴(kuò)張解決經(jīng)營規(guī)模。占地總面積和管道網(wǎng)覆蓋范圍,但數(shù)年后仍將再度被大城市包圍著。例如,2013年,成都三瓦窯污水處理站因鄰近避災(zāi)效用拆遷至中下游4千米處。僅管道網(wǎng)項(xiàng)目投資就提升了8.5億人民幣,如今新的加工廠部位又被大城市包圍著了。傳統(tǒng)式的基本建設(shè)方式將造成新創(chuàng)建在不一樣的地區(qū)。被大城市包圍著。再度被包圍著的惡循環(huán)。
對(duì)于集中化基本建設(shè)方式中存在的不足,適當(dāng)集中化的新基本建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)慢慢被行業(yè)所接納。倡導(dǎo)和營銷推廣。美國經(jīng)歷了集中化、分散化、集中化、分散化的發(fā)展路面:20時(shí)代70年代和80時(shí)代進(jìn)行規(guī)模性基本建設(shè)集中化污水處理系統(tǒng),20世際90時(shí)代逐漸時(shí)興。到現(xiàn)在為止,美國早已建立了分散化解決體系和集中化廢水處理的并行計(jì)算方式。選用分散化集中化污水處理站和管道網(wǎng)基本建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),節(jié)省管道網(wǎng)項(xiàng)目投資。減少管路漏率。有益于水源回收利用和電力能源運(yùn)用。
在我國地底污水處理站發(fā)展趨勢(shì)快速,為執(zhí)行集中化分散介質(zhì)融合的廠網(wǎng)基本建設(shè)核心理念給予了突破口。十三五后期,在我國地底廠數(shù)量做到119座,解決經(jīng)營規(guī)模做到1253萬m3/d。地底污水處理站具備綠色環(huán)保、土地資源聚集、資源運(yùn)用、化鄰為鄰利、開店選址靈便等優(yōu)勢(shì)。與以上基本建設(shè)核心理念緊密結(jié)合產(chǎn)生的分布式系統(tǒng)廠網(wǎng)基本建設(shè)方式,既具備地底廠和分散型的優(yōu)點(diǎn),又能在科學(xué)合理整體規(guī)劃的基本上完成排水設(shè)備經(jīng)濟(jì)發(fā)展。資源。自然環(huán)境和時(shí)代正經(jīng)濟(jì)效益,具備具體工程項(xiàng)目實(shí)際意義和普遍應(yīng)用推廣的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
針對(duì)排水設(shè)備設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)劃方案或密集的管理決策挑選,目前的實(shí)體模型方式大多數(shù)從工程經(jīng)濟(jì)的方向開展點(diǎn)評(píng),非常少關(guān)心資源、自然環(huán)境和時(shí)代的危害。熵權(quán)法(analytichierarchyprocess,ahp)是一種判定與定量分析結(jié)合的管理決策評(píng)價(jià)方法,是一種剖析多總體目標(biāo)、多層面、復(fù)雜系統(tǒng)的高效專用工具,廣泛運(yùn)用于環(huán)保企業(yè)的各類技術(shù)性中。該方法的綜合考核,如最好行得通技術(shù)性(bestavailabletechnology、bat)。文中從工程經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新性、資源經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益四個(gè)方面搭建了16個(gè)指標(biāo)值的遍布-集中化計(jì)劃方案管理決策評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。為了更好地使評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具備廣泛對(duì)比性,為可預(yù)測(cè)性指標(biāo)值創(chuàng)建了一個(gè)常用的規(guī)范化函數(shù)公式,并選用5級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系做為管理決策指標(biāo)值。
1.排水設(shè)備遍布-集中化計(jì)劃方案管理決策評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基本建設(shè)。
1.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系甄選。
根據(jù)專家訪談和技術(shù)性科學(xué)研究挑選實(shí)體模型中標(biāo)準(zhǔn)層下的相對(duì)指標(biāo)值,與此同時(shí)遵循總體目標(biāo)目的性。綜合性標(biāo)示。數(shù)據(jù)信息可繼發(fā)性和指標(biāo)值可檢測(cè)性的標(biāo)準(zhǔn)。表1是最后選擇出的16個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在指標(biāo)值選擇環(huán)節(jié)中,考慮到了管道網(wǎng)企業(yè)的修建成本費(fèi)。服務(wù)范圍內(nèi)的管線相對(duì)密度。企業(yè)水源回收利用收益。群眾滿意率。科普宣傳的推廣水平等指標(biāo)值,但以上指標(biāo)值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可繼發(fā)性較弱。與目前指標(biāo)值相關(guān)度較高,這種指數(shù)的相關(guān)內(nèi)容可遮蓋最后選擇出的16個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
表1遍布-集中化決策模型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系挑選。
1.2層次模型及指標(biāo)值權(quán)重值。
排水設(shè)備分布-集中決策模型的指數(shù)權(quán)重值明確流程為:①領(lǐng)域5名權(quán)威專家和5名技術(shù)工程師按照9條規(guī)范法逐步比較評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;②構(gòu)建判斷矩陣,進(jìn)行一致性檢查。如果一致性檢查不成功,請(qǐng)與受訪者進(jìn)一步溝通;③以權(quán)威專家提供的平均權(quán)重值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重值的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)層中資源經(jīng)濟(jì)效益所占的權(quán)重值最大,這與我國大力實(shí)施資源再生的發(fā)展前景一致。工程經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新在這種模式重要,權(quán)重值占第二位。污水處理站的建設(shè)應(yīng)適當(dāng)集中。過度分散會(huì)增加污水處理站的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)成本,降低計(jì)劃方案的工藝合理性。過度集中會(huì)增加管網(wǎng)的尺寸和成本,也會(huì)危及技術(shù)合理性。在這種模式下,生態(tài)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的基本一致性填補(bǔ)了電力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的必要性。土地資源釋放率。再生水利用率??梢钥闯?,不同水平的規(guī)劃方案形成的經(jīng)濟(jì)效益,如再生水和土地資源,是考慮規(guī)劃方案質(zhì)量的主要考慮因素。
1.3評(píng)價(jià)指標(biāo)體系規(guī)范化。
c1~c5采用離差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。見(1)。這種方法必須明確評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)中的最高值(cmax)和極小值(cmin)。否則,如果每次評(píng)論中的最高值和極小值發(fā)生變化,則必須完全改變標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式,不橫向統(tǒng)一不同的計(jì)劃。
標(biāo)準(zhǔn)化樣品數(shù)據(jù)信息;
cmax-相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系最高值;
cmin-相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的極小值。
可預(yù)測(cè)指標(biāo)值匹配的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式見表3,數(shù)據(jù)信息范圍方式如下所示:
(1)污水處理站企業(yè)基本建設(shè)成本(c1):參考200177年城市污水處理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)參考文獻(xiàn),以噸水項(xiàng)目投資2000元/(m3·d)為最低限度。選擇云計(jì)算技術(shù)。結(jié)合發(fā)布的相關(guān)參考文獻(xiàn),我們科學(xué)研究了中國103家已運(yùn)營的地下工廠,并選擇了出水量規(guī)范高于一級(jí)的地下工廠。a.殼體和機(jī)械設(shè)備一次性完工的地下工廠作為成本分析報(bào)告的目標(biāo),共有28個(gè)合理的數(shù)據(jù)信息樣本。圖1顯示,規(guī)模效益仍然存在于地下工廠行業(yè),企業(yè)的基本建設(shè)成本和解決業(yè)務(wù)規(guī)模之間的關(guān)系是按公式計(jì)算的(2)解決業(yè)務(wù)規(guī)模為1000m3/d時(shí)的部門基本建設(shè)成本,梳理后作為標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式的最高值,即16000元/(m3·d)。
p-地下廠企業(yè)基本建設(shè)成本為元/(m3.d);
q-為解決業(yè)務(wù)規(guī)模,萬m3/d。
表3評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)的信息類別和標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式。
(2)企業(yè)廢水收集管網(wǎng)長度(c2):根據(jù)《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒(2019)》中各地建成區(qū)污水管道長度和廢水處理能力,計(jì)算全國680個(gè)大城市企業(yè)廢水收集管網(wǎng)長度,其極小值和平均值為0.17m/(m3.d).3.54m/(m3.d)。充分考慮標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式的可用性。
(3)企業(yè)再生水回用管網(wǎng)長度(c3):根據(jù)《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2019),全國680個(gè)大城市企業(yè)再生水回用管網(wǎng)長度計(jì)算,其極小值為0.10.46m/(萬m3·年)。充分考慮標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式的可用性,本評(píng)價(jià)指標(biāo)體系最高值為10m/(萬m3·年)。
(4)污水處理站企業(yè)污染物能耗去除(c4):到2018年,中國一級(jí)a級(jí)及以上污水處理站企業(yè)cod能耗范圍為0.6~5.2kwh/kgcod。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部國家城市污水處理廠管理信息系統(tǒng)(2018年)4300多個(gè)污水處理站的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,穩(wěn)定。同時(shí),充分考慮數(shù)據(jù)信息的及時(shí)性。
(5)污水處理站企業(yè)用地面積(c5):以《200177年城市污水處理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》要求的大城市污水處理站企業(yè)用地面積1.6m2/(m3.d)為最高值。根據(jù)103家已經(jīng)運(yùn)營的地下工廠,地理信息系統(tǒng)與文獻(xiàn)研究相結(jié)合,獲得地下工廠殼體占地總面積,共有61個(gè)合理的數(shù)據(jù)信息樣本,極小。最高值和中國平均值分別為0.15m2/(m3.d).0.83m2/(m3.d).0.33m2/(m3.d)。充分考慮標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式的可用性,以0.15m2/(m3.d)為小值。
(6)c7~c9.c11.c12的信息標(biāo)準(zhǔn)為0~100%。c13.c15建立了與水源應(yīng)用類型相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式。公共文化服務(wù)供應(yīng)類型總數(shù)。
其他指標(biāo)值采用5級(jí)區(qū)劃法進(jìn)行評(píng)分,評(píng)論規(guī)范見表4。
1.4管理決策指數(shù)值h的計(jì)算方法。
使用(15)計(jì)算每個(gè)計(jì)劃的最終結(jié)果,用全面-集中管理決策指數(shù)值h表示,用于評(píng)估不同層次的排水設(shè)備計(jì)劃。管理決策指數(shù)值越高,計(jì)劃越好。
2運(yùn)用實(shí)例
2.1南明河概述
南明河是貴陽的母親河。其流域和5條干支流總長118km,河段服務(wù)項(xiàng)目人口350萬,服務(wù)項(xiàng)目總面積6600km2,是長江和珠江上下游的關(guān)鍵綠色生態(tài)自然屏障。2013年以前,南明河段水體發(fā)生了變化。環(huán)境污染嚴(yán)重,中心城區(qū)水體長期處于假冒偽劣五類。關(guān)鍵因素包括:①收集解決方案設(shè)備跟不上大城市的快速發(fā)展趨勢(shì)。目前只有5個(gè)污水處理站,工作能力67萬m3/d,長期空缺超過100萬m3/d;②貴陽是典型的喀斯特地形。南明河段人口密度高(7100~8100人/km2),廢水收集運(yùn)輸困難;③南明河是一條周期性少水河。
2.2決策模型運(yùn)用與結(jié)果探討。
在南明河河段環(huán)境整治之初,明確提出了這兩種計(jì)劃方案:傳統(tǒng)式的集中型基本建設(shè)方式和分布式系統(tǒng)加工廠網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式。圖2為依據(jù)原整體規(guī)劃構(gòu)思定編的排水設(shè)備集中化計(jì)劃方案,新創(chuàng)建地面上污水處理站3家(解決經(jīng)營規(guī)模62.5萬m3/d),改建地面上污水處理站4家(解決經(jīng)營規(guī)模53.5萬m3/d)。圖3為以下移式再造自來水廠為關(guān)鍵的分布式系統(tǒng)加工廠網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式,融合適當(dāng)集中化、就地解決、就近原則再使用的標(biāo)準(zhǔn),沿南明河干支流新創(chuàng)建、更新改造、改建再造自來水廠23家,新增加解決經(jīng)營規(guī)模116萬m3/d。在其中,下移式污水處理站17家(解決經(jīng)營規(guī)模67.5萬m3/d),地面上污水處理站6家(解決經(jīng)營規(guī)模48.5萬m3/d)。