东北地区城镇污水厂处理工艺优选模型及绩效评估体系研究

摘要

污水处理工艺的选择是新建污水厂设计阶段最为重要的步骤之一，能否根据污水厂实际情况选择合理适用的污水处理工艺直接决定了污水厂的各项建设投资支出、处理达标排放情况以及运行管理难易程度等指标。而传统的污水处理厂设计阶段的工艺选择大多数依靠相关设计人员的设计经验和主观选择，并没有一个客观、公平的评价方法。此时就需要建立起一个适用性广泛、结果合理可靠的一整套工艺选择的评价方法用于处理工艺的优选。
　　首先本文广泛调研了东北地区31家良好运行污水处理厂的实际监测数据，从选择工艺、设计规模、排放指标以及处理效果方面对北方地区污水厂的设计参数进行统计分析，分析发现选择工艺以A/O、CAST工艺最为常见，设计规模上大中小型污水厂数量基本持平，但是大中型污水厂在处理能力上占据绝对优势，另外除3家污水厂外其余均采用的是GB二级标准，在排放标准上也有很大的提升空间。
　　其次根据调查分析情况本文采用层次分析法（AHP法），通过分析污水厂实际价值的主要影响因素，建立了北方污水厂工艺优选评价模型，通过数学模型将定性指标进行量化，通过直观的加权比较进行工艺的优劣分析。并将建立的模型应用于辽宁省清原镇污水处理厂的工艺选择优化，使用层次分析法确定CASS工艺、A/O工艺、双氧化沟工艺和MSBR工艺的各项评价指标权重为W=(0.267，0.052，0.052，0.095，0.267，0.267)T，在通过判断矩阵计算方案层对于指标层的权重，最后计算得出总权重为0.295，0.276，0.260，0.169，对比后最终确定CASS工艺为首选，并建立公式μ=0.267a+0.052b+0.052c+0.095d+0.267e+0.267f对模型进行简化。
　　本文还建立了城市污水处理厂的绩效评价体系对AHP法的结果进行验证，并对所选择的工艺与其他污水厂的平均值进行了横向对比。绩效评估法通过设立各项指标的标准值对污水厂的各评价维度进行评分，将其应用于大伙房上游流域小型污水处理厂的工艺优选评价，拟合出污水厂各评价指标标准值的回归方程，分析验证了各水厂所选择工艺均能优于标准水平，并根据各维度的评分对工艺的运行参数提出建议。通过维度方面的比较发现清原污水厂的设计在建设费用方面需要加以改进，南杂木污水厂的SS维度得分相比于其他水厂较低，比较得出CASS和接触氧化工艺在低能耗方面优势明显。

目录

第1章 绪 论

1.1 问题的引出

1.2 工艺选择中多目标决策方法的研究现状

1.3 层次分析法国内外研究现状

1.4 绩效评估国内外研究现状

1.5 北方污水厂常用的处理工艺

1.6 课题研究的目的、意义及主要研究内容

第2章 东三省城镇污水厂运行统计分析

2.1 处理工艺概况

2.2 设计处理规模与实际处理量

2.3 统计排放标准

2.4 来水构成

2.5 统计污水处理情况

2.6 本章小结

第3章 东北地区城市污水处理厂工艺优选的AHP法

3.1 工艺优选指标体系的建立

3.2 评估方法的选择

3.3 指标权重确定的方法与具体步骤

3.4 实例分析——清原镇生活污水处理厂工艺方案选择

3.5 本章小结

第4章 东北地区污水处理厂工艺优选的绩效评估法

4.1 评价指标体系框架的拟定

4.2 框架构建

4.3 实例分析——大伙房上游流域小型城镇污水处理厂绩效评估

4.4 本章小结

结论

参考文献

附录

附表1清原污水处理厂运行统计数据

附表2 红透山污水处理厂运行统计数据

附表3 南杂木污水处理厂运行统计数据

附表4 新宾镇污水处理厂运行统计数据

附表5 永陵镇污水处理厂运行统计数据

附表6 污水处理厂出水水质数据

附表7 污水处理厂吨水电耗统计及标准值

附表8 污水处理厂污染物去除单位能耗和标准值

附表9 各污水处理厂横向评价结果

附表10 各污水处理厂横向评价得分情况

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