分析污水處理成本及節(jié)約途徑

孟憲宗 安寧市污水處理廠

我國水資源匱乏，水旱災(zāi)害頻繁。水資源主要來自大氣降水，水資源總量較為豐富，居世界第六位，但是我國人口眾多，人均占有量僅有2300立方米，不足世界人均占有水量的四分之一，列世界第110位，已被聯(lián)合國列為13個(gè)貧水國家之一。且環(huán)境污染造成水污染嚴(yán)重，污水處理成為了社會(huì)的一大問題。本文通過污水處理產(chǎn)生的背景、成本及節(jié)約途徑進(jìn)行探討。

一、污水處理背景

（一）我國國情

我國水資源匱乏，淡水資源占水資源的比例小，人均可再生淡水資源在所有國家中排名倒數(shù)，水污染治理形勢嚴(yán)峻與人民對(duì)水資源的迫切需求之間的矛盾突出，水資源匱乏已成為我國可持續(xù)發(fā)展的阻礙因素。國家為促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近年來重視扶持環(huán)保企業(yè)，加大環(huán)保資金投入力度，污水處理行業(yè)得到迅速發(fā)展。根據(jù)我國環(huán)境部一項(xiàng)公報(bào)顯示，2019年全國1940個(gè)地表水控?cái)嗝嬷?，水質(zhì)優(yōu)良斷面比例為74.9%，同比上升3.9個(gè)百分點(diǎn)；劣V斷面比例為3.4%，同比下降3.3個(gè)百分點(diǎn)。從環(huán)境角度看，我國正以積極的態(tài)度優(yōu)化環(huán)境。

（二）污水的源頭

污水排放總量增加，從2014年的445.34億平方米到2018年的521.12億平方米，工業(yè)廢水排水相對(duì)穩(wěn)定甚至有所下降，2014年污水處理廠數(shù)量為1807座，2016年污水處理廠數(shù)量為2000座，2018年污水處理廠數(shù)量為2321座。生活污水排放量形勢嚴(yán)峻。

（三）我國污水處理面臨的問題

根據(jù)水資源匱乏，污水處理能力低，響應(yīng)國家政策法規(guī)，號(hào)召節(jié)能減排，在市場環(huán)境下進(jìn)行大力投資，城市污水處理發(fā)展迅速，污水處理能力提升[1]。

（四）行業(yè)地區(qū)間發(fā)展不平衡

我國東部沿海地區(qū)發(fā)展迅速，人口密集，各項(xiàng)污水處理設(shè)施齊全，污水處理能力良好，對(duì)西部、發(fā)展落后的農(nóng)村來說，人口分散，綜合能力有限，污水處理能力落后。這充分說明我國各地區(qū)污水處理能力不均衡、發(fā)展空間大、需求量大。經(jīng)2020年測算，農(nóng)村環(huán)境治理剩余空間將超1298億。

二、污水處理成本

（一）原則

污水處理遵循處理模式、水質(zhì)特點(diǎn)、受納水體環(huán)境功能及實(shí)際情況要求，根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較做決定的原則；污水處理遵循處理單位水量投資、消減單位污染物電耗和成本、占地面積與實(shí)施可靠性、管理維護(hù)程度原則；污水處理遵循污水進(jìn)水水質(zhì)、工藝參數(shù)、對(duì)水質(zhì)污染物進(jìn)行調(diào)查測評(píng)；污水處理遵循科學(xué)高效經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的工藝、多做試驗(yàn)，應(yīng)用可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)。

（二）污水處理廠的成本

污水處理廠的生產(chǎn)運(yùn)行主要依靠以下成本：

1.電費(fèi)成本

污水處理廠帶動(dòng)設(shè)備的電費(fèi)成本投入，污水處理廠可根據(jù)設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率、污水單耗來分析當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)制定適合自己污水處理廠的單耗標(biāo)準(zhǔn)[2]。比如某省城鎮(zhèn)污染處理廠管理考核標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)污水處理單耗有要求，對(duì)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)污水處理單耗考核分為四個(gè)級(jí)別：小于等于0.34度每立方米、0.34-0.37度每立方米、0.37-0.42度每立方米、大于等于0.42度每立方米。一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)按一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的百分之七十計(jì)算，低于一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的按一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的百分之五十計(jì)算。二級(jí)污水處理廠常規(guī)電耗指標(biāo)在：0.17-0.42千瓦時(shí)每立方污水范圍內(nèi)，據(jù)目前電價(jià)0.965元每千瓦時(shí)（以某城市為例），可計(jì)算電耗成本是：0.164-0.405元每立方污水。

2.藥劑成本

污水處理在投入生產(chǎn)和試驗(yàn)需要藥劑，污水處理廠藥劑大多數(shù)為聚丙烯酰胺、三氯化鐵、氧化鈣、聚合硫酸鐵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，污水處理污泥產(chǎn)量1萬噸污水產(chǎn)生1-2噸干污泥。不同的污泥處理設(shè)備藥劑成本如下：

（1）每噸干污泥中含聚丙烯酰胺百分之零點(diǎn)六價(jià)格為二點(diǎn)五萬到三點(diǎn)五萬元每噸，按三萬元每噸計(jì)算，則絮凝劑的投加成本為0.018-0.0216元每立方污水；

（2）三氯化鐵用量依照絕干泥的百分之十加入七百五十元每噸計(jì)算（三氯化鐵含量百分之四十），三氯化鐵的成本為0.0075-0.009每立方污水。氧化鈣按用量絕干泥的百分之三十，氧化鈣單價(jià)是四百五十元每噸（純度為百分之七十到八十，粒裝規(guī)格為九十到一百目）。氧化鈣的成本為0.0135-0.0162元每立方污水。因此，藥劑成本為0.021-0.0252元每立方污水；

（3）聚合硫酸鐵用量全鐵含量為11%的，價(jià)格在320元每噸，聚合硫酸鐵的成本為0.0032-0.0038元每立方米污水。

3.設(shè)備修理成本

設(shè)備修理成本主要指在污水處理時(shí)設(shè)備的修理資金，一般每噸水造價(jià)投資一千五到兩千元，根據(jù)常規(guī)的資產(chǎn)形成率的百分之八十五計(jì)算，結(jié)合以往實(shí)際大修使用費(fèi)用和參照資料，每年大的修理成本依照固定資產(chǎn)的百分之一點(diǎn)七到百分之二點(diǎn)一提取，污水處理廠的固定資產(chǎn)修理成本為0.0594-0.0931元每立方污水。

4.設(shè)備維護(hù)成本

設(shè)備維護(hù)成本主要指維修設(shè)備的零件和備用品、低耗品和維修費(fèi)用，包括一些日常維修所用材料等。根據(jù)污水處理廠造價(jià)投資為一千五到兩千元，按照固定資產(chǎn)率為百分之八十五計(jì)算，結(jié)合實(shí)際維修費(fèi)和一些資料，每年維修成本為固定資產(chǎn)的百分之零點(diǎn)五到一點(diǎn)零提取，則污水處理廠維修成本為0.0174-0.0466元每立方污水。

5.污泥處置成本

污泥處置方式不同，成本差異大，有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)污泥處置成本約在三百到一千元每噸，根據(jù)污水處理廠污泥產(chǎn)量為每處理一萬噸污水產(chǎn)生一噸到一點(diǎn)二噸干污泥，污泥處置成本為0.03-0.12元每立方污水。

6.工資福利成本

不同污水處理廠規(guī)模不一，指標(biāo)和規(guī)模成反比。如按照某城市地方職工平均工資，某年某城市統(tǒng)計(jì)為五萬四千七百一十三元每年每人，可得人員工資成本為0.037-0.449元每立方污水。

7.管理成本

污水處理廠組織、管理產(chǎn)生的費(fèi)用，按工資成本的百分之十計(jì)算，可得管理成本為0.037-0.449元每立方污水。

8.其他成本

包括污水處理時(shí)資源消耗、試驗(yàn)檢驗(yàn)費(fèi)、綠化費(fèi)等，成本為0.010-0.015元每立方污水。

三、污水處理節(jié)約途徑對(duì)策

（一）增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

每年定期或不定期的組織人員在街道社區(qū)等人口密集的地方普及水污染和水處理知識(shí)，使得人們了解污水處理工藝，理解污水處理的意義以及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益。提倡人們保護(hù)水資源，節(jié)約用水，從而喚醒人們的環(huán)保意識(shí)。政府層面加強(qiáng)排污基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)行污水收集管網(wǎng)雨污分流制。從根源上減少污水處理量，降低污水處理廠的運(yùn)行成本。

（二）變廢為寶

污水處理廠應(yīng)該根據(jù)污泥處理減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的原則，讓污泥與環(huán)境土地和諧相處，減少處理成本。污水處理還應(yīng)該逐步增加深度處理工藝，提高中水出水水質(zhì)。通過鋪設(shè)中水回用管道、修建中水回用設(shè)施、購買配套設(shè)備、加大中水回用工程投入力度、提高中水回用程度，使得污水處理得到高效、科學(xué)的發(fā)展。

（三）降低用藥成本

污水處理廠應(yīng)減少用藥成本，可以在選購的時(shí)候貨比三家，選擇性價(jià)比最優(yōu)的價(jià)格買進(jìn)。合理規(guī)劃脫泥用藥：（1）在進(jìn)泥濃度較高時(shí)進(jìn)行脫泥，這樣可以適當(dāng)調(diào)低加藥泵頻率，減少用藥量。（2）根據(jù)污泥濃度及時(shí)調(diào)整加藥泵頻率、螺桿泵頻率使得泥、藥的配比達(dá)到最佳。避免因進(jìn)泥濃度過低而加藥量沒有調(diào)低造成用藥浪費(fèi)。（3）根據(jù)泥餅厚度及含水率調(diào)整濾帶行進(jìn)速度及壓力，避免漏泥造成用藥浪費(fèi)。及時(shí)調(diào)整除磷藥劑：根據(jù)出水總磷值及時(shí)調(diào)整加藥泵頻率增加或者減少用藥量，避免用藥過度造成浪費(fèi)或用藥不足導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo)。

（四）降低用電成本

減少生產(chǎn)設(shè)備的能耗：1.使用變頻可調(diào)鼓風(fēng)機(jī)，根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整頻率，根據(jù)進(jìn)水氨氮值、好氧池溶氧值、出水氨氮值靈活調(diào)整風(fēng)機(jī)頻率，避免溶氧過多造成能源浪費(fèi)。如有必要可以間歇曝氣，降低用電量，節(jié)約成本。2.啟動(dòng)提升泵時(shí)，采取軟啟動(dòng)方式。設(shè)置啟動(dòng)液位，在高液位啟動(dòng)。定期進(jìn)行維保，保證提升泵提升效率。從各個(gè)角度有效節(jié)能。

（五）提高污水處理設(shè)施利用率

提高污水處理設(shè)置利用率包括：合理規(guī)劃污水處理廠的分布；改善污水處理廠的技術(shù)方法；改善污水處理的管理機(jī)制。

1.合理規(guī)劃污水處理廠的分布

污水處理廠選址應(yīng)考慮周邊情況、人口密度、聚集程度、自然條件和經(jīng)濟(jì)水平等。既方便污水處理，又要與實(shí)際條件相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.改善污水廠的技術(shù)方法

首先，在污水處理手法上，受傳統(tǒng)觀念的影響，方法和技術(shù)都缺乏科學(xué)理性的認(rèn)知，人們往往把污水當(dāng)廢水直接排掉，這種污水處理辦法實(shí)際上不能解決現(xiàn)在污水處理問題，影響環(huán)境的健康發(fā)展。

水資源處于匱乏，若不對(duì)污水作處理，水資源匱乏的趨勢會(huì)更嚴(yán)峻。污水變成人民生活中直接使用的水資源，水資源的循環(huán)使用就不會(huì)出現(xiàn)水資源短缺的問題[3]。

其次，科技興國，科技是第一生產(chǎn)力，重視科技人才的培養(yǎng)，提高污水處理人才的專業(yè)度，加強(qiáng)人才培訓(xùn)，完善污水處理行業(yè)體制機(jī)制，吸引環(huán)保人才，從而有效提高污水處理能力。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，重視環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙贏的局面。

再次，引進(jìn)國外技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有污水處理廠進(jìn)行技改升級(jí)或者對(duì)新建廠采用先進(jìn)的、技術(shù)成熟的污水處理技術(shù)進(jìn)行建造。改變污水處理現(xiàn)狀。

最后，遵循資源利用最大化，從實(shí)際出發(fā)，加強(qiáng)中水回用以及污泥回收利用，提高資源重復(fù)利用率，為社會(huì)創(chuàng)造更大的價(jià)值。

3.完善污水處理的管理機(jī)制

根據(jù)國家對(duì)污水處理方面的政策制定相應(yīng)的管理機(jī)制，通過強(qiáng)化制度管理，提升專業(yè)操作，明確責(zé)任、分工到人，落實(shí)污水處理工作機(jī)制。響應(yīng)污水處理的環(huán)保號(hào)召，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和諧發(fā)展的道路，培養(yǎng)污水處理管理人才，加強(qiáng)污水處理廠核心力量建設(shè)。

四、結(jié)語

綜上所述，在水資源匱乏、可持續(xù)發(fā)展、污水處理技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾關(guān)系下，用科學(xué)高效的節(jié)約途徑控制污水處理成本，污水處理遵循水質(zhì)、水體環(huán)境、實(shí)際情況的綜合考量原則；在技術(shù)上，突破創(chuàng)新，符合實(shí)際要求，培養(yǎng)科技技術(shù)型環(huán)保人才；在管理上，有一個(gè)適合污水處理廠的選址，提高人民污水處理、環(huán)保、變廢為寶、水資源可循環(huán)利用的意識(shí)；在經(jīng)濟(jì)上面，國家在市場環(huán)境下制定相應(yīng)的法規(guī)，適應(yīng)當(dāng)下經(jīng)濟(jì)與污水處理技術(shù)的和諧，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，投入資金在污水處理難的問題上。促進(jìn)污水處理在技術(shù)、成本、管理、經(jīng)濟(jì)等各方面發(fā)展。