城市污水处理厂的规划改造问题研究

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论文字数:**** 论文编号:lw202389764 日期:2025-01-01 来源:论文网

摘要:针对我国目前各大城市原有污水处理厂存在的问题,提出一套评价体系,并结合上海11家污水处理厂进行了评价,评价结果与专家们的意见相一致,从而验证了该评价系统的可行性,其方法对于城市现有污水处理厂的改造和去留问题的决策,具有一定的指导意义。

关键词:污水处理 评价系统 综合效益 规划改造

U V
v1 v2 v3 v4
u1 4 000以上 2 500~4 000 500~2 500 500以下
u2 80以上 60~80 30~60 30以下
u3 3.0以下 3.0~3.3 3.3~3.50 3.50以上
u4 9以上 6~9 3~6 3以下
u5 50 000以上 30 000~50 000 10 000~30 000 10 000以下
u6 9以上 6~9 3~6 3以下
u7 2.0以下 2.0~3.0 3.0~4.0 4.0以上
u8 10以下 10~20 20~30 30以上
u9 9以上 6~9 3~6 3以下
u10 0.46以下 0.46~0.6 0.6~0.8 0.8以上
u11 88以下 88~90 90~92 92以上
u12 85以下 85~88 88~90 90以上
u13 24以下 24~42 42~60 60以上

  注:*由专家评估给出(10分制),最高得10分,最低得1分。

2.2 确定评价因素的Fuzzy集
  根据原始数据分别确定各个因素的Fuzzy集A1,A2,…,A13。设论域X依次为u1(m)、u2(亩),…,u13(%),Fuzzy集A1,A2,…,A13相应的隶属函数依次被定义为

v1 v2 v3 v4
u1 0.16 0.20 0.38 0.26
u2 0.20 0.18 0.24 0.38
u3 0.64 0.20 0.08 0.08
u4 0.52 0.28 0.07 0.13
u5 0.14 0.16 0.36 0.34
u6 0.68 0.20 0.10 0.02
u7 0.70 0.18 0.06 0.06
u8 0.28 0.25 0.27 0.20
u9 0.60 0.24 0.10 0.06
u10 0.58 0.22 0.14 0.06
u11 0.06 0.24 0.30 0.40
u12 0.03 0.17 0.20 0.60
u13 0.02 0.22 0.15 0.61

  若某一处理厂各评价因素的原始数据已被测定为

      厂名 东厂 曹杨 北郊 闵行 曲阳 天山 龙华 泗塘 程桥 吴淞 长桥
相关位置u1/m 3 900 300 2 500 1 000 500 1 200 900 2 100 2 400 1 500 1 300
占地面积u2/亩 40 40 24 45 58 68 83.5 31.9 10 104 63.8
人口密度u3/100人/ha 3.68 4.05 3.80 0.73 3.45 3.32 3.00 3.22 3.6 1.60 2.00
厂外设施评分u4/分 6 3 1 9 2 3 4 8 4 10 5
处理量差距u5/103m3/d 5 13 5 8 40 42 75 4 2 20 12
污泥处理难易评分u6/分 3 5 5.5 10 6 2 6 4 1 9 10
投资率u7/100元/m3 3.49 3.29 5.67 2.0 3.01 2.91 3 3.87 3.27 0.87 1.65
投产年代长短u8/a 73 44 30 20 14 12 13 8 10 8 7
出水排入水体评分u9/分 6 2 4 10 3 5 7 9 1 10 8
运行成本u10/100元/m3 0.79 0.89 1.09 0.46 0.50 0.46 0.47 0.47 0.93 0.64 0.40
BOD5去除率u11/% 90.9 95.6 87.8 98.0 92.6 91.3 87.9 86.4 92.7 92 87.8
SS去除率u12/% 83.5 94.6 81.8 98.1 86.9 91.1 88.7 90 93.0 91 89
NH3-N去除率u13/% 10.3 3.75 9.6 60 31.1 40.8 65.7 45 27.2 68.4 54

  A(东厂)=(0.1,0.08,0,0.5,0,0,0.125,0,0.5,0.002,0.125,1,1)
根据B=AR,可得
  B(东厂)=A(东厂)R=(0.5,0.28,0.2,0.61)
归一化处理后得:
  B(东厂)=(0.31,0.18,0.125,0.38)
同理得:
  B(吴淞)=(0.43,0.17,0.17,0.23)
  B(长桥)=(0.43,0.15,0.16,0.25)
  B(闵行)=(0.49,0.20,0.19,0.12)
  B(程桥)=(0.18,0.16,0.25,0.40)
  B(龙华)=(0.39,0.15,0.22,0.24)
  B(泗塘)=(0.37,0.17,0.23,0.25)
  B(天山)=(0.35,0.14,0.20,0.31)
  B(曲阳)=(0.32,0.14,0.20,0.34)
  B(北郊)=(0.22,0.15,0.24,0.39)
  B(曹杨)=(0.20,0.18,0.12,0.50)

3.3 评价结果
  根据前述的评价系统,利用模糊评判的方法,将11座处理厂的评判结果,按照决择集V={好,中,差,极差}所得的相应隶属度值,从好到差排列后,得到表4。

厂名 闵行 吴淞 长桥 龙华 泗塘 天山 曲阳 东厂 北郊 曹杨 程桥
排序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
隶属
度值
0.49 0.43 0.43 0.39 0.37 0.35 0.32 0.31 0.22 0.20 0.18
0.12 0.23 0.25 0.24 0.25 0.31 0.34 0.38 0.39 0.50 0.40
规划服务
年限/a
&>15 15 10 5
改造费
/万元
4 617 217 365 1 074 774 1 743 1 656 1 187 1 021 789 163
  按评价结果11座处理厂被划分为4类:一类为长期保留,规划服务年限为15a以上,此类排水系统处理功能比较完善,厂区扩展余地大,地理位置优越;二类规划服务年限为15a(从现在开始),条件比较好,有一定发展前途,但长期存在的可能性不大;三类为条件较差,但在相当长一段时期内又无法由其他处理系统代替者,服务年限定为10a:四类无发展前途,与城市建设的矛盾大,周围居民反映强烈,其管辖的服务范围无条件并入其它处理系统,服务年限定为5a。
  改造投资费用的估算(见表4)是在对上述各厂进行详细调查后提出的,主要包括土建、设备、电气、仪表以及设计、管理、银行贷款、工程预备等费用,且按近期一次性集中到位。尽管四类厂处在报废的边缘,但因近期还无法被其他处理系统所代替,在不至于造成城区水质环境继续恶化的前提下,对其追加改造投资还是符合实际的。而对于其他各类厂还要考虑对其实施中、长期的改造投资,仅靠近期的一次性投资是不够的。

4 结论与建议

  本文所建立的城市处理厂改造规划评价系统与模糊评判方法,通过对上海城区11座处理厂的评价结果,与专家们的意见比较一致,评价系统得到了验证。分析还表明:因处理厂的投资与运转成本较高,根据我国国情决定了各大城市的处理必须采用分散与集中相结合的方法,加强对现有处理厂的分期改造,在保证排放水质达标的前提下,可以实现资金的优化投入。随着我国城市化速度的加快,对处理厂实施科学评价、动态管理,不断地加强投资改造,逐步提高处理能力是符合实际的。

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