博鱼综合体育中国城镇污水处理厂综合效能评估在可持续发展目标下,污水处理厂不仅要有效去除污染物,还要综合考虑节能减排、减少二次污染等多项任务。面向此需求,基于数据包络分析法建立了污水处理厂综合效能评估方法。在此基础上,对我国2019年4733座城镇污水处理厂的综合效能进行了量化,识别了影响综合效能的因素,并对我国污水处理厂综合效能的提升提出了分类指导意见。不仅能够为单个污水处理厂的综合效能提升提供路径指导,也能够为我国污水处理行业的绩效监管提供方法支撑。
随着近十余年的高速建设,中国的城镇污水处理厂已经从2007年的1 205座增长到2019年的5462座,增长了354%。在“量”提升的同时,污水处理厂的“质”开始受到关注。对污水处理厂进行效能评估能够促进其效能的提升。中国住房和城乡建设部在2014年12月发布了《城镇污水处理厂运营质量评价标准》,美国和欧盟也分别提出ENERGY STAR和ENERWATER对污水处理厂的能耗效能进行评价。
污水处理厂在去除污染物的同时,也会产生温室气体、污泥等非期望产出。随着人们对可持续发展目标的关注,大部分研究者在经济效能和能耗效能基础上提出了生态效能(eco-efficiency)的概念。G-MEZ等指出,污水处理厂的生态效能有3个主要目标:①增加服务或者产品的价值;②优化资源的使用;③减少环境影响。随着生态效能概念的提出,污水处理厂效能评估的方法也有了相应的发展。目前,污水处理厂效能评估的方法有三大类。第一类是指标法,包括赋权均值法、层次分析法、优劣解距离法、全生命周期法等;第二类是参数法,包括随机前沿面法、最小二乘法等;第三类是非参数法,主要包括数据包络分析法(Data Envelopment Analysis,DEA)。
在众多效能评估方法中,DEA方法在近些年应用地比较广泛。与全生命周期法相比,该方法的复杂度低,能够对大量样本同时进行评估,便于应用于实际管理中。与随机前沿面法相比,该方法不需要定义最佳前沿面的函数形式,在目前对于污水处理厂生产函数认知十分欠缺的情况下,可以相对有效客观地开展效能评估。
根据DEA方法的原理,本研究建立的污水处理厂综合效能评估指标体系包括投入类指标、期望产出类指标及非期望产出类指标。具体各项指标及计算方法如图1所示。
式(1)给出了污水处理厂综合效能θ(WWTP0)的计算方法,其等于1减去污水处理厂的最大综合效能改进潜力D(WWTP0)。污水处理厂的综合改进潜力越小,表明其综合效能越高。针对污水处理厂多投入多产出以及存在非期望环境影响类产出的特征,本研究利用DEA中的加权Russell方向距离函数模型对其最大化综合效能改进潜力进行量化。
其中θ(WWTP0)为待评价污水处理厂WWTP0的综合效能。D(WWTP0)为待评价污水处理厂WWTP0的最大化的综合改进潜力。ωenergy、ωCOD、ωTN、ωTP、ωsludge、ωEutro、ωGHG、ωWF 为能耗权重、COD去除量权重、TN去除量权重、TP去除量权重、污泥权重、富营养化潜力权重、温室气体权重、灰水足迹权重,本研究分别取1/3, 1/9, 1/9, 1/9, 1/12, 1/12, 1/12, 1/12。β0-energy、β0-COD、β0-TN、β0-TP、β0-sludge、β0-Eutro、β0-GHG、β0-WF 为待评价污水处理厂WWTP0的能耗改进潜力、COD去除量改进潜力、TN去除量改进潜力、TP去除量改进潜力、污泥改进潜力、富营养化潜力改进潜力、温室气体改进潜力、灰水足迹改进潜力;其中β0-energy、β0-sludge、β0-Eutro、β0-GHG、β0-WF取值范围[0,1),β0-COD,β0-TN,β0-TP取值范围[0,+∞)。K为待评估污水处理厂总数。λk为使得综合改进潜力最大化的污水处理厂线性组合最优解中,第k个污水处理厂WWTPk的系数,k=1,2,3,……,K。Energyk、CODk、TNk、TPk、Sludgek、Eutrok、GHGk、WFk为污水处理厂WWTPk的能耗、COD去除量、TN去除量、TP去除量、污泥、富营养化潜力、温室气体、灰水足迹,k=1,2,3,……,K。Energy0、COD0、TN0、TP0、Sludge0、Eutro0、GHG0、WF0为待评价污水处理厂WWTP0的能耗、COD去除量、TN去除量、TP去除量、污泥、富营养化潜力、温室气体、灰水足迹。COD0-effluent、TN0-effluent、TP0-effluent为待评价污水处理厂WWTP0出水中COD总量、TN总量、TP总量。
在进行数据清洗后,本研究最终对我国2019年4 733座城镇污水处理厂的综合效能进行了评估。
图3从评估指标体系的角度总结了本次评估样本的基本特征。从图3中可以看出,2019年我国有50%的城镇污水处理厂吨水能耗为0.25~0.49 kW·h/m3,吨水COD去除量为120~250 mg/L,吨水TN去除量为14~30 mg/L,吨水TP去除量为1.7~3.9 mg/L,吨水污泥产量为2.3~7.0 t/万m3,吨出水富营养化潜力为4.1~6.0 mg PO43--eq/L ,吨水温室气体排放量为4.3~8.3 t CO2-eq/万m3,吨出水灰水足迹(不含调正值)为-0.17~0.57。从数据分布来看,灰水足迹的厂间差距较小,变异系数仅为0.15,其余变量的变异系数均介于1.1至1.9。
图4展示了2019年我国4733座城镇污水处理厂综合效能的计算结果。全国城镇污水处理厂的综合效能均值为0.60,其意味着,平均而言我国城镇污水处理厂的综合效能有40%的提升空间。评估样本中综合效能为1的标杆厂有179座,占比3.8%。50%的厂综合效能介于0.53至0.67之间。
从空间分布来看综合效能较低的污水处理厂主要位于南方和西部经济及污水处理设施建设后发省份。、海南、江西的综合效能最低,相比全国平均值低了60%、20%和17%。天津、山东、北京的综合效能最高,相比全国平均值高了20%、9%和8%。
图6给出了179座标杆厂基于评估指体系的基本特征。可以看出,标杆厂具有低吨水电耗、低污泥强度、低富营养化潜力的特征。统计上,50%的标杆厂吨水电耗为0.18~0.40 kW·h/m3,中位数比全国平均水平低22%;吨水污泥排放量为0.3~6.4 t/万m3博鱼综合体育,中位数比全国平均水平低36%;吨出水富营养化潜力为2.8~5.6 mg PO43-.eq/L ,中位数比全国平均水平低19%。
从污水处理厂自身属性来看,通过计算不同组别标杆厂占该组所有污水处理厂数目的比例,发现大规模(>
20万m3/d)、高入水COD浓度(>
400 mg/L)、高入水C/N(>
15)、高出水水质标准(地表Ⅳ)的厂更容易成为标杆厂,如图7所示博鱼综合体育。
对于污水处理厂而言,综合效能的差异既可能与其自身特征相关,如地域、规模、技术、入水水质,也可能与人为管理相关,如运行负荷等相关。因此,本研究按照规模、技术、入水COD浓度、入水C/N、地域以及负荷率,对4 733座污水处理厂的综合效能进行了分组描述统计,结果如图8所示。
通过非参数检验发现,规模、技术、入水COD浓度、入水C/N、地域以及负荷率都是影响综合效能的重要因素。规模越大,综合效能越高,其中规模大于40万m3/d的厂相比小于1万m3/d的厂综合效能平均提高48%。氧化沟以及曝气生物滤池的综合效能相对较低,采用这两种技术的污水处理厂综合效能分别比全国平均水平低了5%和14%。入水COD浓度越高,污水处理厂综合效能越高,其中入水COD浓度高于400 mg/L的厂相比浓度小于150 mg/L的厂综合效能平均提高34%。入水C/N越高,综合效能越高,其中入水C/N>
15的厂相比
如式(1)所示,在计算各污水处理厂综合效能的同时,还可以量化该污水处理厂在8项评估指标方面的改进潜力。通过对8项指标的改进潜力进行聚类,并对各个类别的污水处理厂进行特征归纳后,本研究针对我国2019年的污水处理厂运行提出了4条综合效能提升建议:
对低出水标准的污水处理厂,可通过污染物去除率提升、节能降耗以及污泥减量等进一步提升综合效能。
本研究基于数据包络分析方法,建立了涵盖生产投入、污染削减、生态环境影响等3类8项指标的污水处理厂综合效能评估模型。针对污水处理厂的生产特点,本研究选取DEA中的方向距离函数模型对综合效能进行量化。从综合效能评估结果来看,2019年全国平均综合效能为0.60,50%的厂综合效能介于0.53至0.67。空间上,经济发达地区的综合效能水平相对更高。从影响因素来看,规模、入水COD浓度以及入水C/N具有规模效益,即该值越大,污水处理厂的综合效能越高;SBR及AAO、东部一线%的厂综合效能也相对更高。基于聚类,本研究提炼出4条综合效能提升路径,适用于不同地域、规模、入水水质、负荷率以及出水水质的污水处理厂。这些路径在污泥减量、温室气体减排、节能以及污染物去除率提升上有不同侧重。
本研究有两个层面的意义。对于单个污水处理厂,本研究的评估结果能够为其提出综合效能改进的具体路径与目标,为其进一步开展优化运行、技术改造、标准提升等提供数据及理论支持。对于管理部门,本研究能够支撑城镇污水处理厂综合效能提升的相关政策制定,同时也能够为管理者提供新的管理视角、方法与技术手段。
未来的研究可以进一步讨论不确定性对于评估结果的影响,包括模型结构,如权重和改进方向设置的不确定性、指标选取的不确定性、数据输入的不确定性、样本集构建的不确定性等,从而提升评估的稳健性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
北极星水处理网获悉,2月22日晚间,巴安水务发布关于共青城污水处理厂特许经营权终止暨资产转让的公告。公告显示,巴安水务子公司鄱湖环保与九江共青城高新技术产业开发区管委会共同确认,鄱湖环保取得的共青城污水处理厂特许经营权拟提前终止,九江共青城高新技术产业开发区管委会向鄱湖环保补偿1773.
2月22日,黑龙江省七台河市勃利县污水处理厂提标改造项目招标,招标控制价5091.054048万元,主要建有臭氧设备间、臭氧发生器车间、消防泵房等。新建构筑物有高级催化氧化池、消防水池、消防泵房、地下式消火栓井、阀门井等。改造建构筑物有EBIS池、EBIS池遮光棚、磁混凝沉淀池、纤维转盘滤池等。黑龙江
近日,太仓市给排水安装工程有限公司新建太仓市璜泾镇工业污水处理厂配套管网工程总承包(EPC)中标结果公布,中亿丰路桥建设有限公司(联合体成员:中国市政工程中南设计研究总院有限公司)中标,中标价6008.94万元,工期310日历天。太仓市给排水安装工程有限公司新建太仓市璜泾镇工业污水处理厂配套管
北极星水处理网获悉,新疆库尔勒上库高新技术产业开发区石化园污水处理厂近日已成功完成阶段调试目标。目前,该污水厂已累计处理工业污水30万立方米,出水水质达到中水回用标准。项目污水处理工艺为“预处理+生化处理”等工序。目前,经处理后的达标尾水回用于中昆新材料。随着园区企业的增加,今后部
北极星水处理网获悉,近日,青岛市两大亿级污水提标项目开标,分别是娄山河污水处理厂提标扩建工程(工程总承包)、城阳区污水处理厂二期工程提标改造项目(工程总承包),项目总投资约8.6亿元,成交总额超7亿元。2月20日,青岛市娄山河污水处理厂提标扩建工程(工程总承包)预中标公示(详情点击)。2
北极星水处理网获悉,2月20日,青岛市娄山河污水处理厂提标扩建工程(工程总承包)预中标公示,青岛海德工程集团股份有限公司、青岛市益水工程股份有限公司、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司联合体预中标,投标总报价57600.04327万元,工期425天。评标排序如下:本项目建设单位为青岛环湾水
近日,中项网发布了2月第四周最新污水项目汇总,包括河南公司域雨污分流及昌盛路项目、湖北公司米庄谢洼片区雨污分流一期项目等。01河南公司域雨污分流及昌盛路项目预算投资总额:9350万元进展阶段:施工图设计项目所在地:河南省漯河市项目详情:郾城区孟南区域雨污分流及昌盛路项:1、本项目建设内容
近日,《广州市发展和改革委员会关于印发广州市2024年重点建设项目计划的通知》印发,2024年广州市计划重点建设项目共844个,年度计划投资3805亿元。2024年市重点建设正式项目共713个,年度计划投资3608亿元。其中生态环保项目11个,包括番禺区水环境治理三年攻坚村居雨污分流改造项目、桥南净水、中部
从浦江发布官微获悉,2月19日,由县交投综合能源有限公司投资开发的浦江富春紫光水务有限公司(污水处理厂一厂)分布式光伏项目举行开工仪式。据悉,该项目总投资1600万元,采用570Wp单晶硅电池组件,组件数量共计7150块,总装机容量4.0755兆瓦,是目前浦江县域内公共建筑类单体规模最大的屋顶分布式光伏
2月19日,漳州市高新区农村宜居环境提升与水系综合治理项目特许经营招标,项目估算总投资110471.82万元,其中工程建设费用91409.38万元,工程建设其他费用8553.70万元,预备费7338.34万元,建设期利息3170.41万元。高新区农村宜居环境提升与水系综合治理项目特许经营招标公告1.招标条件本招标项目高新
北极星水处理网整理汇总了2023年度中央、国务院、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、水利部、农业农村部、财政部等发布的50多项涉水重要政策,并通过国家层面水处理政策分析2023年水处理行业的发展重点。发展方向:实施PPP新机制政策名称:关于规范实施政府和社会资本合
为及时反映生态环保产业过往一年的发展动态,预测新一年的发展趋势,我会组织各分支机构编写了《2023年行业评述及2024年发展展望》,供环保企事业单位、专家和管理者参考。2023年行业评述01#主要政策标准#2023年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,是三年新冠疫情防控转段后经济恢复发展的一年,国家
近日出台的一则文件,为污水处理行业新一年“绿色进阶”指明了方向。2023年12月29日,国家发展改革委、住房和城乡建设部、生态环境部联合印发《关于推进污水处理减污降碳协同增效的实施意见》(以下简称《实施意见》)。《实施意见》指出,我国生态文明建设进入以降碳为重点战略方向的关键时期。污水处
近日,国家发展改革委、住房城乡建设部、生态环境部联合印发《关于推进污水处理减污降碳协同增效的实施意见》(发改环资〔2023〕1714号,以下简称《实施意见》),进一步强化顶层设计,部署推动污水处理行业全过程节能降碳和资源循环利用,对全面提高污水处理综合效能,助力美丽中国建设具有重要意义。
5月8日,碧水源与中国交通物资有限公司(简称“中交物资”)在京签署战略合作协议。碧水源高级副总裁龙利民,中交物资副总经理杨拯出席签约仪式。龙利民对杨拯一行表示热烈欢迎,他详细介绍了碧水源的业务布局及发展情况,分析了目前污水处理行业的形势。他表示,目前碧水源在工程建设板块、装备制造及
节能降耗、污泥厌氧消化产甲烷、与工艺相关的能源利用等策略可有助于碳减排,但这些常规方法潜力距碳中和目标仍有相当距离。国外诸多案例表明,污水余温热能利用技术是污水处理领域实现碳中和运行的可行方案。在总结污水处理领域碳减排策略的基础上,评价分析其对碳中和的贡献。通过对国内案例计算分析
节能降耗、污泥厌氧消化产甲烷、与工艺相关的能源利用等策略可有助于碳减排,但这些常规方法潜力距碳中和目标仍有相当距离。国外诸多案例表明,污水余温热能利用技术是污水处理领域实现碳中和运行的可行方案。在总结污水处理领域碳减排策略的基础上,评价分析其对碳中和的贡献。通过对国内案例计算分析
2022年10月16—22日,党的二十大在北京胜利召开。结合自身的工作实际,认真学习二十大报告精神在全国掀起热潮博鱼综合体育。我们特邀哈尔滨工业大学的马放教授来分享他的学习体会。哈尔滨工业大学马放:在二十大报告中提到要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。我从事环境保护的研究、教学、治理工作三十多年,算
10月14日,山西省住建厅发布山西省住房和城乡建设厅等四部门关于印发《关于进一步鼓励和引导民营企业参与市政公用行业放开水电暖设计施工市场的实施意见》的通知,通知指出,鼓励和引导民营企业参与基础设施建设运营,参与城市供水、燃气、供热、垃圾处理、污水处理、城乡环卫等市政公用行业的设施建设
近日,山东省生态环境厅会同省发展改革委、省工业和信息化厅、省财政厅、省工商联编制印发了《“抓环保促发展”100例》。这些典型案例用事实和数据证实了保护生态环境和发展经济并行不悖,将为全省各地贯彻新发展理念,探索以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子提供有益参考和借鉴。今天为您
为深入落实国家生态文明建设发展战略,响应国家碳达峰、碳中和战略目标,助力国家和北京市实现碳中和,北京排水集团在全国污水处理行业内首家发布碳中和规划和实施方案。为继续推进绿色低碳转型,贯彻落实集团“十四五”战略和碳中和规划,集团于2022年7月13日成立北京北排能源科技有限公司。7月19日,
13988886666