CN111310991A - 一种工业园区污水处理设施运行费用的预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工业园区污水处理设施运行费用的预测方法，主要步骤：建立污水处理设施运行费用的数据库；将数据库根据处理工艺进行分类；建立污水处理设施运行费用预测函数以及修正；运行费用预测函数进行回归分析，拟合出最优的运行费用预测函数；获取所预测污水处理设施的基本资料，包括该污水处理设施的日处理水量，进出口水质，园区集中污水处理厂的接管标准和排放标准，输入函数模型中即可完成预测或评估。能够较为准确地预测工业园区污水处理设备的费用，同时通过对该方法的修正，弥补了常规方法的缺陷，使其同样适用于低污染物浓度的处理设施费用预测。
Description
技术领域
本发明属于污水处理费用预测方法，具体涉及工业园区企业污水处理、园区集中污水处理等污水处理设备的运行成本的预测方法。
背景技术
随着我国社会经济的不断发展，工业园区已成为我国经济发展中的重要组成部分。但在此过程中，工业园区的水污染治理也暴露出一些问题，在制订工业园区水污染防治政策与技术路线时，污水处理设施的运行费用是重要的参考项。
污水处理设施运行费用主要包括维修费、药剂费、电费、人工费及二次污染物处理费用等，主要与处理规模和处理效率有关。由于污水中CODcr能够反应有机污染物浓度，且CODcr的去除与其他污染物相关。因此，常将CODcr的处理效率作为费用函数模型的变量。常规费用预测模型存在形式复杂，变量繁多等缺点。且当污水处理设施在相同污染物削减量下，进口浓度低比进口浓度高的费用高，常规模型对这种情况的预测存在一定误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预测工业园区企业污水预处理及园区集中污水处理等污水处理设备运行成本的方法，该方法能预测工业园区污水处理设施的运行费用，评估污水处理设备运行状态，协助制订工业园区水污染排放标准和技术路线等。
本发明的技术方案是：
一种工业园区污水处理设施运行费用的预测方法，包括以下步骤：
(1)建立工业园区企业污水预处理及集中污水处理厂等相关污水处理设施运行费用的数据库，由大量文献调研获得；
(2)将建立的企业污水预处理和集中污水处理厂运行费用的数据库根据处理工艺进行分类；
(3)建立各处理工艺的污水处理设施运行成本预测函数如下：
C＝k1Rk2
其中：C——年运行费用(万元/年)；
R——年均日CODcr削减量(kg/d)；
k1，k2为常量参数，且k1，k2＞0；
R＝Q(c1-c2)/1000
其中，Q——年均日处理量(m3/d)；
c1——进水CODcr浓度(mg/L)；
c2——出水CODcr浓度(mg/L)；
(4)对于低浓度运行的污水处理设施，对(3)中的运行费用预测函数修正如下：
其中：C′——年运行费用(万元/年)；
c3——低CODcr浓度限值(mg/L)；
k3为常量参数，且k3>1；
C，c1同上；
(5)根据所建立的数据库，对上述运行费用预测函数进行回归分析，拟合出最优的运行费用预测函数；
(6)获取所预测污水处理设施的基本资料，包括该污水处理设施的日处理水量，进出口水质(主要为进出口CODcr的浓度)，园区集中污水处理厂的接管标准和排放标准等，输入函数模型中即可完成预测或评估。
有益效果
(1)本发明的预测方法形式简明，操作方便，能够较为准确地预测工业园区污水处理设备的费用，同时通过对该方法的修正，弥补了常规方法的缺陷，使其同样适用于低污染物浓度的处理设施费用预测。
(2)本发明建立的数据库及拟合函数是基于大量的文献调研的，具有科学性，这使得该预测方法还可应用于污水处理设施运行状况的评估，也为相关政策和技术路线的制订提供了参考。
附图说明
图1是该工业园区污水处理设施运行费用的预测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
选取工业园区企业预处理和集中污水处理厂的处理设施进行费用预测方法的说明。
根据大量的文献调研，工业园区集中污水处理厂的处理设施工艺可分为氧化沟、厌氧好氧、厌氧缺氧好氧、序批式活性污泥法、传统活性污泥法等5种。由调研数据回归分析得到5种工业园区集中污水处理厂运行费用函数参数表，如表1所示：
表1集中污水处理厂运行费用函数
注：C——污水处理厂年运行费用(万元/年)；Q1——污水处理厂实际处理量(m3/d)；c进——污水处理厂进水CODcr浓度(mg/L)；c出——污水处理厂出水CODcr浓度(mg/L)。
由于企业废水的复杂性，不同企业污水预处理工艺的差别很大。按照污染物去除原理，污水处理可以简单分为物理化学和生物化学单元。物理化学包括电解、气浮、隔油、蒸发、吸附、混凝沉淀、催化氧化、膜滤等；生物化学包括好氧曝气、厌氧水解、接触氧化、厌氧好氧(AO)、厌氧缺氧好氧(AAO)、序批式活性污泥法(SBR)等。根据调研结果，企业污水预处理工艺可以分为物化+生化、生化、生化+物化、物化+生化+物化、物化5类。由调研数据拟合得到5类企业预处理工艺的运行费用函数参数表，如表2所示：
表2企业污水预处理设施运行费用函数
注：C——企业污水预处理年运行费用(万元/年)；
Q1——企业实际处理量(m3/d)；
c进——企业污水预处理进水CODcr浓度(mg/L)；
c出——企业污水预处理出水CODcr浓度(mg/L)。
当污水处理设施进口CODcr的浓度低于100mg/L，可在费用预测函数前增加系数
来修正该预测方法。
Claims (2)
1.一种工业园区污水处理设施运行费用的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立污水处理设施运行费用的数据库；
(2)将数据库根据处理工艺进行分类；
(3)建立污水处理设施运行费用预测函数如下：
C＝k1Rk2
其中：C——年运行费用(万元/年)；
R——年均日CODcr削减量(kg/d)；
k1，k2为常量参数，且k1，k2＞0；
R＝Q(c1-c2)/1000
其中，Q——年均日处理量(m3/d)；
c1——进水CODcr浓度(mg/L)；
c2——出水CODcr浓度(mg/L)；
(4)对于低浓度运行的污水处理设施，对上述步骤(3)中的运行费用预测函数修正如下：
其中：C′——年运行费用(万元/年)；
c3——低CODcr浓度限值(mg/L)；
k3为常量参数，且k3>1；
C，c1同上；
(5)根据所建立的数据库，对上述步骤(4)运行费用预测函数进行回归分析，拟合出最优的运行费用预测函数；
(6)获取所预测污水处理设施的基本资料，包括该污水处理设施的日处理水量，进出口水质，园区集中污水处理厂的接管标准和排放标准，输入函数模型中即可完成预测或评估。
2.根据权利要求1所述的一种工业园区污水处理设施运行费用的预测方法，其特征在于，当污水处理设施进口CODcr的浓度低于100mg/L，在费用预测函数前增加系数1.014(100 -C 进 )来修正，其中c进——企业污水预处理进水CODcr浓度(mg/L)。
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|---|---|---|---|---|
| CN113673117A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-19 | 天津大学 | 基于蒙特卡罗法模拟构建海油污染物减排运行成本的方法 |
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