【关键词】地下式污水处理厂；广阳岛污水处理厂；成本效益分析；方案比选
1.前言
（1）广阳岛位于重庆市南岸区，是重庆主城区内最近、面积最大的滨河岛屿。根据主城区广阳岛控制性详细规划，广阳岛功能定位为面向重庆主城及周边区域大型生态公园之一、高品质居住区，集生态居住、商务会议、休闲旅游、运动健身为一体生态开发展示区，拟在岛内修建污水处理厂一座，处理规模为5000m3/d，尾水排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，臭气排放执行该标准的一级标准。
（2）污水厂初步设计方案按竖向布置形式分为地上式污水厂和地下式污水厂，由于两种形式的设计方案在技术、经济两方面存在巨大差异，拟用成本效益分析方法对污水厂布置形式进行比选，为主管部门决策和后续设计提供依据。
2.分析方法
成本效益分析作为一种经济决策方法，将成本费用分析法运用于政府部门的计划决策之中，以寻求在投资决策上如何以最小的成本获得最大的收益，常用于评估需要量化社会效益的公共事业项目的价值[1]。本研究对广阳岛污水处理厂项目的成本和收益进行识别，并进行量化，效益最大的方案即为推荐方案。成本效益分析的主要步骤[2]：（1）提出广阳岛污水厂布置形式的所有可行方案。（2）计算方案成本及收益时间表。（3）评估与量化，选择广阳岛污水厂最优布置方案。
3.方案分析
由于污水厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，污水处理工艺的选择必须考虑脱氮除磷。此外，污水厂处于生态开发展示区，环境要求较高，还必须考虑除臭和景观协调问题。同时，污水厂布置形式对污水处理工艺选择也具有重要影响。
3.1二级处理。
本工程排放标准为一级A，对脱氮除磷有较高的要求。常见脱氮除磷功能的活性污泥法有A2/O、氧化沟、CAST和MBR。CAST具有工艺简单、脱氮除磷效果良好、基建投资较低的特点，拟作为地上式污水处理厂二级处理工艺；地下式污水处理厂具有场地紧张、一体化池体结构、检修艰难的特点，拟采用工艺流程简单、HRT较短的A2/O工艺，为延长污泥龄和去除SS，以增强脱氮除磷效果，同时减少占地面积，拟采用MBR池代替二沉池，串联在A2/O池之后。
3.2深度处理。
（1）为保证出水TN、TP达到一级A标准，还需在二级处理后增加深度处理工艺。常用的深度处理工艺有曝气式生物滤池（BAF）、DE滤布滤池、MBR池等。对于地上式污水处理厂，由于CAST脱氮除磷效果有限，需采用BAF（脱氮）+DE滤布滤池（除磷）的深度处理工艺；对于地下式污水处理厂，由于采用了MBR作为二级处理工艺，无需增加脱氮除磷为目的的深度处理。
（2）为保证出水细菌学指标达到排放标准，还需进行消毒处理。对于地上式污水处理厂，可采用经济可靠的加氯消毒方式；对于地下式污水处理厂，可采用简易安全的紫外线消毒方式。
3.3除臭及加盖。
（1）常用污水厂除臭方式有生物脱臭法、离子氧法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、燃烧法等，本工程拟采用技术成熟、应用范围广、去除效果好的生物除臭工艺，将污水厂各构筑物单体间产生的臭气经密封收集后，经过预洗、生物滤床的生物降解，达到降低臭气浓度的效果。
（2）由于气体具有逸散性，所以对恶臭气体的加盖后密闭收集是做好气体治理的前提。
（3）对于地上式污水处理厂适合选用造型简洁美观的轻型骨架覆面结构加盖方式，推荐“普通碳钢骨架（外侧）+氟碳纤膜”的骨架覆面结构加盖密闭方式，减轻自重且外观优美；对于地下式和半地下式污水处理厂，推荐钢筋混凝土加盖方式，增加自重以抗浮。
3.4方案选择。
综合以上，初步设定四种方案：
方案一：传统地上式污水处理厂（不加盖）
方案二：地上式加盖污水处理厂（轻型骨架覆面加盖）
方案三：全地下式单层加盖（混凝土加盖）
方案四：全地下式双层加盖（混凝土加盖）
其中地上式污水处理工艺为“CAST+BAF+DE滤池+加氯消毒”，地下式污水处理工艺为“A2/O+MBR+紫外消毒”，两者均采用生物除臭工艺。
4.成本分析
4.1污水厂成本包括项目总投资和运行成本。按照重庆市物价局相关文件及可行性研究项目估算方法，计算总投资分析见表1，其中总投资资金筹措方式为：企业自筹30%，银行贷款70%。由表可知：
（1）四种布置方式项目投资均较大，单方水指标偏高，主要原因为设计规模较小，只有5000m3/d，且需要达到一级A排放标准。
（2）地下式双层加盖布置方案项目总投资最大，为6763.47万元，其次为地下式单层加盖（5002.47万元），再其次为地上式加盖（4562.64万元），最低为传统地上式布置方式（4206.66元），主要因为地下式污水厂土建设备性能要求和费用比传统地上式污水厂要高，且传统地上式污水厂没有设置除臭设施。
4.2污水厂运行成本主要包括电费、药剂费、污泥外运费用、材料费及人工费，其中电费按照0.8元/度计算，地上式加盖污水厂通风次数为1～2次/h，地下式加盖污水厂通风次数为3～6次/h，则四种方案计算结果见表2。由表可知，地下式污水处理厂运行成本高于地上污水厂。主要原因如下：地下式污水厂除臭要求较高，通风次数为地上式加盖污水厂的3～6倍，电费支出较大（通风耗电占总用电量的46%左右）；地下式污水厂需要支出1.0元/m3的膜更换费用，导致总运行成本增加，吨水处理成本较高（2.64元/m3）。
5.效益分析
按照效益的评价范围，项目效益分为内部效益和外部效益（externalities）。内部效益为排污费和政府补贴，前者一般以与自来水费捆绑收费的方式向居民收取，后者是政府为保证污水厂正常运营给污水厂的补贴，由于本次效益分析服务对象为政府部门，因此补贴不计入收益；城市污水厂外部效益主要为水环境、大气环境和景观的改善，以及房价、地价的提高等[3]，这些效益并不能由污水厂获得，但应该作为公共项目决策的重要考虑因素。本次项目评价将综合考虑两方面内容。
5.1内部效益。
根据重庆市物价局相关文件，重庆市自来水中居民生活用水排污费为1.0元/m3，商业用水代收排污费为1.3元/m3，本污水厂服务范围内生活用水、商业用水量之比为4：6，则污水厂实际所得排污费为1.18元/m3。
5.2外部效益。
（1）污水厂外部效益中，水环境、大气环境和景观的改善表现在广阳岛建成后旅游产业和配套服务业的发展促进作用，经济价值逐年收回，可量化性差；房价、地价的提高最终转化为房产增值，经济价值可与污水厂建设同期收回，相对容易量化。以深圳吉布污水处理厂为例[4]，污水厂建成前，环境“脏乱差”导致房价一直偏低，地下式污水厂建成后极大改善当地水环境，污水厂的上部空间也被建设为休闲公园，周边房产显著升值。由于目前未见污水厂对房价影响的研究资料，本次研究采用函数方法进行效益分析。
（2）假设污水厂的建设对居民的居住意愿的影响半径为R，相对于污水直排，房价的升值率为x，则房产增值的外部效益W=x*P*FAR（πR2-A'）（1），其中P为生活污水直排时预期房价，FAR为容积率，A'为影响区域内非建设用地面积，包括污水厂、绿地防护地带、水域等其他规划非建设用地面积。当生活污水直排时，其对环境造成的负面影响与广阳岛住宅江景优势抵消，预期房价P以重庆市照母山片区住宅均价1.2万/m2计算，已知广阳岛规划容积率FAR为1.2，影响半径R取0.5Km，影响区域内非建设用地面积A'为52.4ha（见图9.5），带入式（1）得房产增值效益W=37.584x（亿元），即影响区域内房价每上升1%，外部效益增加3758.4万元。以广阳岛影响区域外的预测房价1.45万/m2为方案四房价，则方案四房价升值率为20%，以等差形式预测其他方案的升值率，并进行外部效益计算，结果见表3。对比表1和表3可知，污水处理厂外部效益远大于其工程投资。
6.方案比选
由于污水厂运行的影响是长期的，在对方案的效益进行比选时，应考虑项目周期内的全部现金流量，本文采用净现值法进行评价。计算周期为21年（含1年建设期），建成后以满负荷计算，基准收益率为4%，计算结果见表4。由表可知，地下式双层加盖污水厂项目净现值最大，为推荐方案。
7.结论及建议
结合广阳岛的规划及功能定位，成本效益分析结果表明：地下式双层加盖污水厂对于广阳岛是较合适的选择。地下式双层加盖污水厂项目总投资为6763.47万元，吨水处理经营成本为2.64元/m3（不含折旧），基准收益率为4%时，净现值为56301万元。
地下式双层加盖污水厂收益最高，但工程投资和运行费用均高于普通生活污水处理厂，这是由地下式污水厂的布置形式和工艺方案决定的，也是广阳岛规划及功能定位的需求。可以考虑污水转输后进行异地处置，以降低投资和运行费用，但其可行性尚待论证。
参考文献
[1]郭春莉，城市污水处理工程综合效益评估的理论与模型研究[D]。湖南科技大学，2009年.
[2]薛玮，贺恒信.我国城市污水处理市场化问题探讨.中国行政管理学会2005年年会暨“政府行政能力建设与构建和谐社会”研讨会论文集[C]，2005年.
一、基本情况
我市15个镇（街）共有自然村2911个，截止2017年底，累计完成777个村庄生活污水治理工作，其中2017年实施了438个村庄的生活污水治理工作，至目前，共有403套相对集中处理设施由第三方专业公司实施一体化养护。2018开始我市村庄生活污水治理工作采取PPP模式实施，计划于2018-2022年间完成全市1581个村庄的生活污水治理工作，2019年开工建设703个村庄，至目前已完成620个村庄生活污水治理工作，铺设污水主次管网654.4公里，安装相对集中污水处理设施250套，建设污水提升泵站247座。
二、开展的相关工作
一是制定工作方案，夯实工作举措。2016年11月初，我市结合村庄生活污水治理实际情况，制定出台了《关于深化全市村庄生活污水治理工作的实施意见》，明确了工作目标、工作任务、工作要求及相关保障措施。同时，为进一步明确工作职责、严格工作要求、细化工作流程，指导各镇（街）开发区做好村庄生活污水治理工作，制定出台了《江阴市村庄生活污水治理工作操作办法》（试行）。另外按照全市村庄生活污水治理一张网的总体思路，2018年3月，科学编制了《江阴市村庄生活污水治理专项规划（2018~2030）》，并于2018年8月14日由市政府第26次常务会议审核通过。2018年8月份完成了《江阴市村庄生活污水治理及城区黑臭水体整治PPP项目工作实施方案》。通过以上举措，进一步统一思想、完善机制、明确分工、落实责任、强化考核，确保村庄生活污水治理整体工作顺利推进。
二是创新建设模式，高效实施推进。为深入推动我市村庄生活污水治理工作高质量发展，按照“政府主导、社会参与”的总体思路，积极探索污水治理投融资建设运营创新模式，2018年开始采用PPP模式实施村庄污水治理工作，优选资信好、投融资能力强且有从事城乡水环境治理专业能力的企业，实施我市村庄生活污水治理项目。中建水务环保有限公司于2018年10月中标江阴市村庄生活污水治理及城区黑臭水体整治PPP项目，并组建专业管理团队，建立高效工作机制，全面推进实施村庄生活污水治理相关工作。
三是强化监督检查，提升建设质量。围绕总体目标任务，从2016年起，我市全面启动村庄生活污水治理提升扩面工作。在工程建设中，进一步集中各方力量和资源，全面落实工作责任。特别是引入了第三方项目管理公司，加强工程建设管理，严格规范施工程序及技术，全流程监督管理到位。
1、严控施工质量。村庄生活污水治理面广量大，为严格控制工程进度及质量，我局成立村庄生活污水治理工作小组，分片区专门负责现场巡查工作。工程检查采用日常巡查与专项检查结合的方案，对工程管理相关人员到场情况、手续及资料情况、沟槽开挖回填质量、安全文明施工等施工找那个常见问题进行重点关注，对检查中发现的问题，签发整改通知书，并严格要求各相关单位限期整改落实到位。
2、严控工程主材。为确保村庄生活污水治理工程涉及污水管道等主料的质量，定期对村庄污水工程涉及的污水管道、检查井等进行抽测抽检，并及时通报材料抽测抽检结果，针对检查有问题的材料签发整改通知书，并严格要求各相关单位限期整改落实到位。
3、严控施工进度。村庄生活污水治理工作小组定期召开村庄生活污水治理工作会，对目标任务进行细化明确，对施工过程中的技术难点、协调问题等进行对接，每周汇总各片区进度，每月对推进情况进行总结通报，对存在进度偏差的分析原因，并在下一阶段施工中加强措施，确保进度没有偏差。
四是强化运营维护，巩固治理成效。为确保建成的村庄污水治理设施正常稳定运行，我局通过公开招投标的方式，择优选择第三方运营公司对全市的村庄污水治理设施实施专业化、信息化和制度化的运维工作，并委托第三方检测公司对出水进行定期检测，并实施考核，进一步巩固了治理成效。
三、2022年工作计划
围绕“确保2022年村庄生活污水治理覆盖率达到80%以上”这一目标任务，我局本着早谋划，早部署，早启动的原则，抓紧部署落实明年各项工作。
1、排定实施计划，提前组织实施。进一步梳理并确定年度实施村庄名单，制定年度工作实施计划，提前与各镇（街）开发区进行沟通协调，尽早完成施工图设计工作，特别要尽早确定泵站和污水处理设施选址，为确保年度目标任务的实现打好基础。
关键词：CA—SBR制药
1背景介绍
株洲千金药业股份有限公司是一九九三年由株洲中药厂改制成立，是中国中成药生产重点企业五十强之一。公司主要产品为妇科千金片、千金胶囊、舒筋活络液等。十多年来，公司保持快速发展势头，一九九八年实现销售1.2亿元，利润2469万元，人均利税13.7万元。随着企业经济效益的快速增长，公司为造福社会，于2001年兴建了全厂废水处理工程。
该废水处理站位于株洲市荷塘区金钩山株洲千金药业公司厂区内，占地约700m2。根据厂方的分流制排水规划，厂区生产废水、生活污水和雨水分管排放，其中废水处理站只接纳生产废水，设计规模1700m3/d。
2废水设计参数
2.1废水水量
该公司生产废水主要来自洗涤、煎煮（洗锅）、片剂和制剂等工序，其中煎煮工序洗锅废水及制剂车间废水污染程度高，洗涤及冷却工段排放废水量大。
该公司扩产后日用水水量及废水日处理量估算见表1。扩产后公司生产废水日排放量为1350m3/d，根据公司远期发展规划，取设计处理废水量为1700m3/d。
表1扩产后日用水水量及废水日处理量估算表
项目2×2.5×6.3m3。消毒采用氯片消毒器配置溶液通过在消毒池中与排水的均匀混合到达出水消毒的目的。另外在消毒池上设有增氧机，必要时可以提高出水中的溶解氧含量，进一步提高处理水质。砂滤池采用普通快滤池结构，以Φ1～20mm的瓷球为滤料，设计滤速12.4m/h，反冲采用SBR池排水反冲，反冲时间5min。操作中，SBR池排水可根据需要决定是否通过过砂滤池。
4.8泵及风机房
泵与风机房平面尺寸10.0×5.24m2，为双层结构。其中风机房设于泵房下的负一层中，内设有供水解酸化池预曝气的HC-100S型回转风机（5.11m3/min，0.5kg/cm2，7.5kw）一台，供SBR池曝气的SSR125型罗茨鼓风机（9.19m3/min，0.59kg/cm2，15kw）3台，为滗水器汽缸以及污泥压滤机汽缸提供压缩空气的Z-0.025/7型空气压缩机两台。
4.9污泥脱水间
污泥脱水间尺寸9.23×5.24×5.2m3，其中设有PFMA-500型带式压滤机一台，用于抽送浓缩污泥的G（GS）35-1型螺杆泵一台，用于冲洗压滤机的IS50-32-200A型清洗水泵一台，混凝剂投配装置一套。
5废水处理站运行情况分析
5.1系统运行安排
该废水处理站工程2001年底竣工，经过近半年的调试和试运行，目前已投入正式使用。由于该污水处理站是根据企业远期发展规划设计确定处理水量的，受企业生产能力限制，目前污水处理量约800～900m3/d，并没有达到设计处理量。因为采用的是SBR工艺，运行方式十分灵活，所以即使目前进水量不到设计要求的60%，整个生化系统的仍然能够正常运行。具体运行方式如下：只使用三个SBR池中的两个，每个SBR池每天运行两周期，每个SBR池每周期处理水量200～250m3/d。如果今后水量增大，可以从已运行的量个SBR池中分出部分活性污泥，进行运行即可，根据从第一个SBR池分出部分的活性污泥接种到第二个SBR池的实践过程来看，新的SBR池的启动过程很快，从接种污泥到正常以运行大约只要10天左右，而且不会对分出活性污泥的SBR池的运行产生不良影响。
SBR工艺之所以能适应水量的大幅变化是因为其采用的是间歇式运行，一个周期中的五个工艺阶段的时间分配都可以根据实际需要灵活安排，而且每周期的排水量也可以根据需要通过滗水器的滗水深度来确定。根据设计，我们能保证进水量在200m3/d～1700m3/d范围内整个系统都能正常运行，克服了运用传统的连续流式活性污泥法时由于进水水量达不到设计要求而无法正常以运行的缺点。
5.2水质运行情况分析
从2002年5月该废水处理站于正式投入使用以来，出水水质情况较稳定，出水清澈，各项指标均能到达设计要求。水质监测见表3（以COD为主要监测指标）。
表3水质监测结果（月平均值）
注：上述曝气时间指的是一个SBR池使用一台风量为9.19m3/min，风压0.59kg/cm2，功率15kw的罗茨鼓风机曝气时的时间。
通过这种方法只能确定合适的曝气时间以保证废水中的有机物充分分解，并不能根据不同时间段生化系统对需氧量的变化来合理分配曝气量。曝气阶段后期的过量曝气问题依旧存在。
5.6.2出水水质变化问题
在调试和运行中都曾出现SBR排水水质周期性变差问题。水质变差主要体现在水色变黄，浊度升高，但一般出现这类情况时COD上升并不太明显。这种情况一般几周到几个月出现一次，持续时间几天到一周不等。出现这种情况时，往往可发现在SBR池长时间沉淀后发现大块的类似铁锈的膜状物漂浮在水面上。根据分析，我们认为这可能是水解酸化池中的铁屑在催化水解过程中发生电化学氧化还原反应，生成了Fe(OH)3的胶体使水色变黄，浊度增加。
6工程评价
6.1工程投资和运行成本
该废水处理站工程总投资约300万元。运行成本主要是动力费用固定资产折旧费、设备维修费、药剂费、人工费等。设计阶段我们估算的废水处理成本为0.45元/m3，但由于目前处理水量只有设计处理量的50%，所以使实际测算的处理成本相对提高，约为0.76元/m3。
6.2经济效益、环境效益和社会效益