我国城镇污水处理厂运行效率评价

污水处理厂运行效率的定量评价是当前污水处理行业管理需要解决的问题,效率研究将有助于政府制订合理政策以促进污水处理厂的发展. 基于全要素生产框架,采用DEA(数据包络分析)方法构建了污水处理厂运行效率评价模型,以固定资产总额、年运行费用、污水处理人员数和年耗电量为投入变量,以污水年处理量、BOD₅和氨氮削减量为产出变量,对2013年我国74座排放标准为一级A且处理工艺相同的城镇污水处理厂作为样本进行效率评价,基于评价结果,对运行效率和污水厂处理规模之间的关系进行检验,并对样本的投入冗余和产出不足情况进行定量分析. 结果显示:有20个样本的运行效率达到相对最优,可以成为其余效率不足样本今后改进的标杆;有10个样本纯技术效率有效但规模效率无效,需要改进其规模;85.2%的DEA无效样本规模报酬为递增状态,表明我国污水处理行业整体上处于规模收益递增的发展阶段;通过KW(Kruskal-Wallis)检验发现,样本污水处理厂具有规模效应,规模越大的运行效率越高;54个DEA无效样本存在不同程度的投入冗余和产出不足,冗余率或不足率较高的样本是今后进行效率改进的重点对象.      

论污水深度处理技术的发展趋势

目前,随着城市化进程的加快,经济发展的增速,全国城市污水处理厂的建设正步入高建设期.不论污水处理厂的规模还是污水处理的数量都快速增长,但是污水处理厂按照传统工艺进行处理后的排放水的水质尚达不到回用新鲜水的标准,仍含有BOD、COD、SS、NH3-N、P、细菌及重金属等有毒有害物质,因此,必须对污水处理厂按照传统处理的污水进行深度处理.污水处理厂对污水进行深度处理的技术和工艺较多,采用哪种技术,针对何种污水进行深度处理成为摆在污水处理厂技术人员面前的艰巨任务.文章从污水处理厂的实际出发,简要分析了污水深度处理的各项技术及污水深度处理技术的发展趋势.以期为污水处理厂污水深度处理提供参考.     

中国城市污水处理厂资源配置效率的比较

采用平均生产函数模型、边界生产函数以及数据包络分析(DEA)模型3种方法,对中国81个污水处理厂的样本观测数据,从不同角度进行了比较研究,分别得出上述3种模型对产出弹性、技术效率和规模经济性等主要指标的模拟结果.研究发现,资本对我国城市污水处理厂的产出弹性最大(0.507),其次是运营电耗(0.415),再次为劳动力;我国污水厂普遍处于规模报酬率递增阶段,样本总体的规模报酬率为1.11;根据DEA的分析结果,列出了81个样本污水厂的效率排序清单,这将有助于制定行业绩效标准.     

我国城镇污水处理厂环境绩效评价研究

城镇污水处理厂的运行效果直接影响工业和生活污染源的污染物排放削减控制水平,根据《城镇污水处理厂运营质量评价标准》,从污水处理厂运行、污染物削减、能源消耗和资源利用情况4个方面探讨了全国城镇污水处理厂环境绩效评价方法,并结合第二次全国污染源普查结果,对全国城镇污水处理厂环境绩效进行了评价.结果表明:2017年全国8 550家城镇污水处理厂环境绩效平均得分为60.6分,有45.4%的城镇污水处理厂等级评价为较差,有50.9%在一般和较好等级范围内,仅有3.6%的城镇污水处理厂为良好和优秀等级.采用活性污泥法处理工艺、设计处理规模大以及位于华北、东北地区的城镇污水处理厂的环境绩效总体表现较好.59.3%、60.8%的城镇污水处理厂分别在污水处理厂运行和污染物削减情况的得分高于全国平均值,52.4%、81.6%的城镇污水处理厂在污水处理能耗和资源再生利用情况的得分均低于全国平均值.研究显示,相较于污水处理厂运行情况、污染物削减情况,全国城镇污水处理厂的环境绩效水平受能源消耗和资源利用情况的影响较大,建议从提高化学需氧量的进水浓度、实施工艺升级改造、加强再生水利用等方面入手,以提升城镇污水处理厂的环境绩效.      

论污水深度处理技术的发展趋势

目前,随着城市化进程的加快,经济发展的增速,全国城市污水处理厂的建设正步入高建设期。不论污水处理厂的规模还是污水处理的数量都快速增长,但是污水处理厂按照传统工艺进行处理后的排放水的水质尚迭不到回用新鲜水的标准,仍含有BOD、COD、SS、NH3－N、P、细菌及重金属等有毒有害物质,因此,必须对污水处理厂按照传统处理的污水进行深度处理。污水处理厂对污水进行深度处理的技术和工艺较多,采用哪种技术,针对何种污水进行深度处理成为摆在污水处理厂技术人员面前的艰巨任务。文章从污水处理厂的实际出发,简要分析了污水深度处理的各项技术及污水深度处理技术的发展趋势。以期为污水处理厂污水深度处理提供参考。     

城市污水处理工艺的对比研究

介绍了包头市现有五座城市污水处理厂概况,分析了处理工艺低温的适应性。通过分析其中三座采用不同工艺相似水质污水处理厂的进、出水水质,研究不同处理工艺的处理效果。通过设定相同处理规模,分析三种不同工艺相同规模污水处理厂的经济性。最终得出目前包头市处理效果最佳、经济性最优的城市污水处理工艺,为包头市城市污水处理厂提标改造提供参考。     

莱芜污水处理厂堆肥法处置污泥应用试验

城市污水处理后的污泥含有一定数量的有机物、重金属、寄生虫卵和致病菌等有毒有害物质,如处理不当仍将对周围环境造成二次污染.莱芜污水处理厂对各种污泥处理工艺进行了分析研究,结合当地实际,借鉴国内外污泥处理的经验,对污泥堆肥的可行性进行了试验.试验工作以规模较小的污水处理厂为对象,其基本工艺可以为与其规模相适应的污水处理厂污泥处理提供经验.     

万吨规模典型县城污水处理工艺流程的比较研究

以广西某县日处理量万吨规模的典型污水处理厂为例,通过分析比较分析污水处理厂水质水量、污水处理工艺流程,最后得出污水处理工艺采用周期循环活性污泥工艺(CASS工艺),污泥处理采用一体化浓缩脱水机污泥处理工艺,后期消毒采用紫外线消毒工艺,研究结果为相当规模县城污水处理工艺的选取提供参考。     

中国污水处理厂甲烷排放研究

基于实测排放因子矩阵和排放源(污水处理厂)层面的活动水平,较为彻底地自下而上核算了中国2012年所有污水处理厂的CH4排放量.结果表明,中国污水处理厂总CH4排放为52642t,其中生活污水处理厂排放39921t,占75.84%,工业污水处理厂排放12721t,占24.16%.福建、江苏、浙江等省的CH4排放量最高,宁夏、青海、西藏等省的排放量最低.生活污水处理厂的CH4排放占主体,主要原因是全国生活污水处理厂去除的COD量远高于工业污水处理厂的去除量.全国仅福建和江苏两省的工业污水处理厂的CH4排放量超过了生活污水处理厂的排放量.相比国家信息通报2005年排放结果,本研究的结果比其低,主要是由活动水平和排放因子的差异造成.中国99.93%的城市污水处理厂年平均COD进口浓度都低于1000mg/L,85.94%的工业污水处理厂年平均COD进口浓度低于1000mg/L,导致厌氧工艺处理的COD量较少.中国污水处理厂去除掉的COD量仅是全国COD总去除量的小部分,而大多数(64.98%)的COD是在工业企业内部被去除掉的,而这部分废水的COD浓度较高,故企业内部的废水处理应该是污水处理部门主要的CH4排放源.此外,还有相当于全国COD产生量三分之一的COD排入自然环境,这一环节的排放因子研究较为缺乏.     

中小型城市污水处理厂适用工艺研究

随着我国经济社会的快速发展和城镇化进程的加快,国家每年都在不断增加对城镇污水处理厂的建设数量和规模。污水处理厂的建设既需要一定的资金投入,也需要引入相应的处理工艺。就中小型城市来说,污水处理厂的建设既要考虑其建设规模,也要选择合适的工艺,以确保建成的处理设施能够有效应对中小型城市每年所产生污水量以及污水类型,对提高污水处理效率,改善中小城市人居环境都具有积极地现实意义。     

我国农村生活污水污染排放及环境治理效率

当前我国农村生活污水治理形势依然严峻.利用第二次全国污染源普查成果,分析了我国2017年农村生活污水排放情况,并基于熵值法和数据包络分析（DEA）模型从技术效率、经济效率两个角度对治理效率进行评价.结果表明:①我国农村生活污水中COD排放量约占生活源排放总量的50.8%,NH₃-N、TN和TP排放量分别占生活源排放总量的35.0%、30.5%、38.7%,污水及污染物排放去向以直排入水体、直排入农田和其他途径为主,三者占80%以上.②我国沿海用水量较大地区的水冲式厕所比例超过80%,且农村生活污水有效治理比例仅为11.0%,导致我国农村生活污水治理的技术效率仅为8.6%,且区域差异较大,其中有23个省份小于10%,技术效率普遍较低.③相比浙江省、上海市、山西省、内蒙古自治区、青海省、西藏自治区等地（经济效率均为1）,我国其他省份农村生活污水治理的经济效率有很大改善空间.农村生活污水中人均COD排放强度、人均NH₃-N排放强度与农村居民人均可支配收入之间的环境库兹涅茨曲线（EKC）均呈一定的倒“U”型关系,人均TN排放强度、人均TP排放强度与农村居民人均可支配收入之间的EKC则均呈“N”型特征,有波动上升趋势.研究显示,我国农村生活污水治理效率存在较大的提升空间,与城镇相比,农村的环境保护基础设施建设还比较落后,应以源头减量、分类处理、循环利用为导向,加强统筹规划,梯次推进,加快提升我国农村污水治理水平.      

城镇污水处理厂除磷影响因素及优化运行研究

随着全国重点流域城镇污水处理厂迎来新一轮提标改造,其中部分污水处理厂对出水总磷（TP）的排放限值由0.5 mg/L降低为0.3 mg/L,甚至降至0.2 mg/L,这对城镇污水处理厂除磷提出了新的挑战。通过对全国58座执行GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的城镇污水处理厂进行调研分析,探讨了目前污水处理厂在实际生产运行中除磷存在的主要问题并给出相应对策,为今后高TP标准排放下污水处理厂的运行管理提供技术指导。调研结果表明:各污水处理厂的释磷潜力为0.01~23.98 mg/（g·h）,其平均值为2.77 mg/（g·h）,释磷潜力普遍较弱。生物除磷效果较差的主要原因为进水碳源不足、厌氧区存在高浓度硝态氮及同步化学除磷的抑制作用。基于上述调查分析,有针对性地提出了具体的调控措施,并建议污水处理厂要根据进水水质情况,通过静态实验确定最佳除磷药剂种类及合适的投加量,有效控制化学除磷过程,从而达到节省药耗的目的。     

考虑环境因素的城镇污水处理投资效率——基于三阶段DEA的方法

运用三阶段DEA模型对剔除环境因素和随机误差因素影响前后的城镇污水处理效率进行测算和比较.研究结果表明：经济、社会和水资源禀赋等环境因素对城市污水处理投资效率具有显著影响,且高估了污水处理的综合技术效率.我国当前城镇污水处理综合技术效率水平不高,仅为0.797;从区域来看,东部和中部综合技术效率较高,西部地区综合技术效率较低.从纯技术效率和规模效率来看,多数省份处于低高型阶段,说明多数省份存在管理技术不足,规模冗余的现象,且我国污水处理率低于污水处理投资效率.因此,在提高污水处理的管理技术水平的同时也要提高污水处理量和污水处理规模的建设.     

寒冷地区小城镇污水处理厂调节池性能的研究

小城镇污水处理厂进水的水质水量变化较大,针对哈尔滨市松北集乐污水处理厂中调节池的作用进行了研究,以期为污水厂的优化运行提供技术支持以及为调节池的设计提供理论依据。在调节池前后以及后续单元的出水处取样,每隔2个小时取一个样,总共取24个小时,然后进行COD、氨氮、总氮、总磷的测定。在冬季调节池对于水质的调节有明显的作用,但是污水厂出水的总氮、总磷浓度达不到一级A的标准。建议可以将一部分剩余污泥回流到调节池以强化脱氮除磷效果。     

长江经济带国家重点生态功能区生态补偿环境效率评价

环境效率是考量生态补偿政策实施效果的重要指标,对国家重点生态功能区生态补偿环境效率进行有效测度可以为完善我国生态补偿政策提供有益参考.采用三阶段DEA模型对长江经济带11个省市的国家重点生态功能区生态补偿环境效率水平、变化趋势及其差异性进行评价,通过线性数据转化方法对非期望环境负产出进行处理,并识别第三产业增加值占比等背景变量对投入产出效率的影响.结果表明:①长江经济带第三产业增加值占比对能源投入产出的影响显著（t值检验达到5%显著性水平）,进出口总额、人均GDP、人口密度等因素对各项投入产出的影响均不显著.②长江经济带11个省市2012-2017年综合技术效率均值在剔除背景因素和随机干扰前后未发生变化,但纯技术效率均值由调整前的0.94升至调整后的0.96,规模效率均值由调整前的0.94降至0.92,表明纯技术效率对提高环境效率起主导作用.③上游4个省市（重庆市、四川省、云南省、贵州省）与中下游7个省市（江西省、湖南省、湖北省、安徽省、江苏省、浙江省、上海市）生态补偿环境效率均值差距较大,其中,云南省的环境效率最低.研究显示,长江经济带11个省市的国家重点生态功能区生态补偿环境效率从上游到下游整体呈上升趋势,应在提高综合技术效率的同时,更加注重基本公共服务能力和生态环境保护双重目标的协调.      

2015年中国城镇污水处理厂达标排放评估

基于2015年3364座中国城镇污水处理厂在线监测数据(小时级),借鉴欧盟排放标准达标评估方法,分析了不同维度条件下,城镇污水处理厂污染物排放达标率情况(日均值)。结果表明:按污水厂污染物全年日均值95%保证率,2015年全国城镇污水处理厂化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)排放达标率分别为94%、80%。从省份来看,天津、江西、河南、四川和山东COD达标率均为100%,天津、山东、江苏NH_3-N达标率分别为100%、95%和95%;从处理厂排入水体的类型来看,排入Ⅳ类、Ⅴ类水体的排口达标率较高,达到了97%以上。中国在线监测污水处理厂处理工艺主要为氧化沟、A~2/O、SBR,从污水处理工艺的达标率来看,氧化沟、A~2/O等工艺处理COD、NH_3-N效果较好。     

土地利用的碳排放效率及其低碳优化——基于能源消耗的视角

碳排放效率可以弥补碳排放总量等指标对碳排放作为成本对期望产出作用考虑不足的弱点。研究以土地利用中能源消耗产生的碳排放为基础,基于投入导向的CCR与BCC模型测算土地利用碳排放的总效率、技术效率、规模效率与规模报酬。研究结果表明:30个省份中仅内蒙古、福建、广西、青海土地利用碳排放总效率有效;技术效率与规模效率的效率值及其分布与土地利用特征存在联系,规模效率有效地区分布远小于技术有效;规模效率有效省份与规模报酬不变省份存在不一致,改善土地利用碳排放规模效率需要考虑地区规模报酬所处阶段。因此对26个碳排放非DEA有效省份的土地利用从投入与产出进行低碳优化,并给出投入冗余度与产出不足率。最后针对低碳优化结果,设计包含土地利用能源投入控制以及基于土地资源配置的产出优化的土地利用低碳排放对策,以实现碳排放效率有效。     

基于DEA的陕西省环境治理效率分析研究

借助于数据包络分析方法（DEA）对陕西省2002年-2009年的环境治理效率进行分析。分析结果表明,这8年陕西省环境治理技术效率的均值为0．985,其在规模效率上处于规模有效阶段的占75％,在技术效率上处于有效状态的占75％。这说明陕西省环境治理效率保持在一个较好的水平,但陕西省环境治理投入还没有充分地发挥作用,人才队伍建设水平有待提高,环境治理对经济发展和社会进步的贡献偏低。陕西省政府可采取一些措施使陕西环境治理效率进一步提高。     

无动力级联生物滤池对山区村镇生活污水的净化效果

依据低山丘陵地形，结合生态净化原理，构建一套无动力级联生物滤池系统，通过整年连续监测，研究了四川盆地低山丘陵区村镇分散生活污水的排放与级联生物滤池的净化效率及其影响因素.结果表明，村镇生活排放污水中化学需氧量（COD）、总氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）的平均浓度分别为147.33，32.52，14.39，3.03mg/L；级联生物滤池对COD、TN、TP的平均削减率分别为59.6%，60.8%，67.4%，其中级联式生物滤池单元是削减污染物的核心，削减率分别为39.1%，44.1%，54.1%；级联生物滤池对氮磷的削减率呈夏季（秋季）>春季>冬季的季节特点.级联生物滤池的净化效果主要受污染物进水浓度、温度、生物量、水力负荷（HL）等影响.因此，后期可通过耐低温植物补植、雨污分流等强化措施，进一步优化削减效果，提升系统的普适性.