CN115409377A - 一种新建污水处理厂可持续性评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新建污水处理厂可持续性评价方法及装置，该方法包括：采集目标污水处理厂原始数据，将目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据；基于内部能值数据和外部能值数据构建能值分析表；基于目标污水处理厂原始数据、内部能值数据和外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图；基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系；利用污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。本方法克服了现有技术中对污水处理厂技术经济评估不够全面的不足，建立了长时间尺度下生态环境可持续性的评价，实现了较为全面地对新建污水处理厂的可持续性评价。

Description

一种新建污水处理厂可持续性评价方法及装置

技术领域

本发明涉及污水处理厂评价技术领域，具体涉及一种新建污水处理厂可持续性评价方法及装置。

背景技术

随着全球城市化进程推进，城市人口急剧增长，城市水污染问题日益凸显，城市生活污水处理能力不足、污水处理的投入资金有限等问题亟待解决。对于城市生活污水处理厂建设与运行，如何利用有限的资金选取技术先进、经济合理的方案变得愈发重要。

以往城市污水处理厂技术经济评价多采用指标体系法、数据包络分析法、层次分析法、生命周期评价等方法，针对污水处理工艺、投资、规模、成本等构建技术经济评价模型，开展技术经济评价，进而为污水处理厂是否值得投资提供支撑；现有技术在技术经济指标方面主要关注纳入考核范围的污水处理量、排放水质、污染物质去除效率、电耗及能耗等指标，成本估算方面主要关注能源消耗、污水处理费用、污泥处理费用、日常维护检测费用等。

现有污水处理厂技术经济评价相关技术能够满足污水处理厂基本的技术经济评价，但是仍然存在几个不足，一是评估不够全面，往往只开展技术经济评估，缺乏对长时间尺度下生态环境可持续性的考量；二是普遍考虑污水和污泥，缺乏双碳目标背景下对温室气体排放，以及其他废气排放的评估；三是直接采用现有数据，缺乏从行业的角度对相关指标数值进行综合评估；四是缺乏资源效率的概念，往往只从经济效率的角度开展评估。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有污水处理厂技术经济评价相关技术缺乏对长时间尺度下生态环境可持续性的考量、缺乏双碳目标背景下对温室气体排放以及其他废气排放的评估、缺乏从行业的角度对相关指标数值进行综合评估和只从经济效率的角度开展评估的缺陷，从而提供一种新建污水处理厂可持续性评价方法及装置。

本发明实施例提供了一种新建污水处理厂可持续性评价方法，包括：

采集目标污水处理厂原始数据，将目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据；

基于内部能值数据和外部能值数据构建能值分析表；

基于目标污水处理厂原始数据、内部能值数据和外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图；

基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系；

利用污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。

本发明提供的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系，克服了现有技术中对污水处理厂技术经济评估不够全面的不足，能值分析表与目标污水处理厂能值图的建立考虑了生态环境要素，建立了长时间尺度下生态环境可持续性的评价，实现了较为全面地对新建污水处理厂的可持续性评价。

可选地，基于内部能值数据和外部能值数据构建能值分析表，包括：

获取能值项目类型，将目标污水处理厂原始数据于能值项目类型进行匹配，生成能值项目原始数据；

获取能值转换率，基于能值项目原始数据，利用能值转换率确定太阳能能值数据；

将太阳能能值数据进行价值转换，生成能值价值数据；

基于内部能值数据、外部能值数据、能值项目类型、能值项目原始数据、能值转换率、太阳能能值数据和能值价值数据构建能值分析表。

可选地，基于目标污水处理厂原始数据、内部能值数据和外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图，包括：

对目标污水处理厂原始数据进行划分，确定目标污水处理厂范围边界；

基于外部能值数据确定目标污水处理厂外主要能量组分；

基于内部能值数据确定目标污水处理厂内主要能量组分；

基于目标污水处理厂范围边界、目标污水处理厂外主要能量组分和目标污水处理厂内主要能量组分绘制目标污水处理厂能值图。

上述目标污水处理厂能值图在经济投入产出效率的基础上提高了资源环境的投入产出，为全面对新建污水处理厂进行可持续性评价奠定了基础。

可选地，基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系，包括：

基于能值项目类型、目标污水处理厂外主要能量组分和目标污水处理厂内主要能量组分确定基础能值指标；

基于基础能值指标确定综合能值指标；

基于基础能值指标和综合能值指标建立污水处理厂可持续性评价指标体系。

可选地，基础能值指标，包括：

可更新资源能值、不可更新资源能值、购买能值、化学药剂能值、人工能值、能源能值、运输能值、环境污染能值和目标污水处理厂总能值。

可选地，综合能值指标，包括：

可更新资源比例、不可更新资源比例、购买能值比例、人均能值、能值密度、购买能值依存度、环境污染影响度、能值投资率、环境负载率、能值产出率和可持续指数。

可选地，利用污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价，包括：

采集新建污水处理厂数据，基于新建污水处理厂数据，利用污水处理厂可持续性评价指标体系确定环境负载率和可持续指数，将环境负载率和可持续指数作为新建污水处理厂的可持续性评价结果。

在本申请的第二个方面，还提出了一种新建污水处理厂可持续性评价装置，包括：

分类模块，用于采集目标污水处理厂原始数据，将目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据；

构建模块，用于基于内部能值数据和外部能值数据构建能值分析表；

绘制模块，用于基于目标污水处理厂原始数据、内部能值数据和外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图；

建立模块，用于基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系；

评价模块，用于利用污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。

可选地，构建模块，包括：

生成单元，用于获取能值项目类型，将目标污水处理厂原始数据于能值项目类型进行匹配，生成能值项目原始数据；

获取单元，用于获取能值转换率，基于能值项目原始数据，利用能值转换率确定太阳能能值数据；

转换单元，用于将太阳能能值数据进行价值转换，生成能值价值数据；

构建单元，用于基于内部能值数据、外部能值数据、能值项目类型、能值项目原始数据、能值转换率、太阳能能值数据和能值价值数据构建能值分析表。

可选地，绘制模块，包括：

划分单元，用于对目标污水处理厂原始数据进行划分，确定目标污水处理厂范围边界；

第一确定单元，用于基于外部能值数据确定目标污水处理厂外主要能量组分；

第二确定单元，用于基于内部能值数据确定目标污水处理厂内主要能量组分；

绘制单元，用于基于目标污水处理厂范围边界、目标污水处理厂外主要能量组分和目标污水处理厂内主要能量组分绘制目标污水处理厂能值图。

可选地，建立模块，包括：

第三确定单元，用于基于能值项目类型、目标污水处理厂外主要能量组分和目标污水处理厂内主要能量组分确定基础能值指标；

第四确定单元，用于基于基础能值指标确定综合能值指标；

建立单元，用于基于基础能值指标和综合能值指标建立污水处理厂可持续性评价指标体系。

可选地，基础能值指标，包括：

可更新资源能值、不可更新资源能值、购买能值、化学药剂能值、人工能值、能源能值、运输能值、环境污染能值和目标污水处理厂总能值。

可选地，综合能值指标，包括：

可更新资源比例、不可更新资源比例、购买能值比例、人均能值、能值密度、购买能值依存度、环境污染影响度、能值投资率、环境负载率、能值产出率和可持续指数。

可选地，评价模块，还用于采集新建污水处理厂数据，基于新建污水处理厂数据，利用污水处理厂可持续性评价指标体系确定环境负载率和可持续指数，将环境负载率和可持续指数作为新建污水处理厂的可持续性评价结果。

在本申请的第三个方面，还提出了一种计算机设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序，所述处理器被配置用于调用所述计算机程序，执行上述第一方面的方法。

在本申请的第四个方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述第一方面的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中一种新建污水处理厂可持续性评价方法的流程图；

图2为本发明实施例1中步骤S102的流程图；

图3为本发明实施例1中步骤S103的流程图；

图4为本发明实施例1中目标污水处理厂能值图的示意图；

图5为本发明实施例1中步骤S104的流程图；

图6为本发明实施例1中污水处理厂主要工艺处理流程的示意图；

图7为本发明实施例2中一种新建污水处理厂可持续性评价装置的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种新建污水处理厂可持续性评价方法，如图1所示，包括：

S101、采集目标污水处理厂原始数据，将上述目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据。

其中，外部能值数据是直接来源或排入到自然界的组分要素，包括可更新资源(太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等)、不可更新资源(主要是污水处理厂建设所需的钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等)、环境污染(废水、废气、废渣等)；内部能值数据是污水处理厂日常运营所需的各种要素，主要是污水处理所需的各种外部购买资源、化学药剂、能源、人力劳动和服务、运输成本等要素。

S102、基于上述内部能值数据和上述外部能值数据构建能值分析表。

具体的，构建污水处理厂可持续性评价的能值分析表，是利用能值法将能量(j)、质量(g)和价值($)等一般组分要素进行量纲转换，通过能值转换率(RET)将能量(j)、质量(g)和价值($)转换为能值要素，即能量能值(sej/j)、质量能值(sej/g)和价值能值(sej/$)，分类计算可更新资源、不可更新资源、环境污染、购买资源、化学药剂、能源、人力劳动和服务、运输成本等能值，定量分析污水处理厂的能值。

其中，能值分析表一般包括序号、组分、要素、原始数据、能值转换率、太阳能能值、能值价值等项目；由于价值能值一般以美元为单位，为便于计算，将人民币折算为美元进行计算，人民币美元汇率按6.87。

S103、基于上述目标污水处理厂原始数据、上述内部能值数据和上述外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图。

具体的，将污水处理厂内外不同来源、不同形式的能量、物质、价值组分转换为太阳能能值，通过分析各种能值作用关系绘制能值系统图。

S104、基于上述能值分析表与上述目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系。

具体的，污水处理厂可持续性评价指标体系反映污水处理厂系统的结构、功能与效率，是反映自然环境资源的价值和人类社会经济发展，以及环境与经济、人与自然关系的指标体系，也是系统综合分析及社会经济发展决策参考的指标体系。通过能值分析表得出的一系列能值指标，可把复合生态系统的各种生态流在能值尺度上统一起来，定量分析系统的结构和功能，认识自然环境生产的价值及其与人类经济的关系，以正确处理人与自然资源和环境与经济的关系。

进一步地，将能值分析表中的第二列组分(即内部能值数据和外部能值数据)进行提取(即去除同类项)，将目标污水处理厂能值图中的目标污水处理厂外主要能量组分和目标污水处理厂内主要能量组分进行提取，生成基础能值指标，并根据能值法提出的评价指标确定综合能值指标，污水处理厂可持续性评价指标包括可更新资源能值E_renewable、不可更新资源能值E_nonrenewable、购买能值E_purchase、化学药剂能值E_chemical、人工能值E_human、能源能值E_energy、运输能值E_{trasportation}、环境污染能值E_pollutant、系统总能值E_total、可更新资源比例P_Rr、不可更新资源比例P_Nr、购买能值比例P_NrP、人均能值P_Ep、能值密度P_Ed、购买能值依存度PEDL、环境污染影响度PEIR、能值投资率EIR、环境负载率ELR、能值产出率EYR、可持续指数ESI。

S105、利用上述污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。

具体的，采集新建污水处理厂数据，基于上述新建污水处理厂数据，利用上述污水处理厂可持续性评价指标体系确定上述环境负载率和上述可持续指数，将上述环境负载率和上述可持续指数作为新建污水处理厂的可持续性评价结果。

进一步地，根据环境负载率(ELR)可持续指数(ESI)指标值和评价标准，对新建污水处理厂可持续性做出定量判断和评价。

上述一种新建污水处理厂可持续性评价方法，基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系，克服了现有技术中对污水处理厂技术经济评估不够全面的不足，能值分析表与目标污水处理厂能值图的建立考虑了生态环境要素，建立了长时间尺度下生态环境可持续性的评价，实现了较为全面地对新建污水处理厂的可持续性评价。

优选地，如图2所示，步骤S102中基于上述内部能值数据和上述外部能值数据构建能值分析表，包括：

S1021、获取能值项目类型，将上述目标污水处理厂原始数据于上述能值项目类型进行匹配，生成能值项目原始数据。

具体的，由于目标污水处理厂中各种能值项目类型众多，为便于确定和选择主要能值项目，确定了选择主要能值项目的基本原则，将目标污水处理厂总能值的5％作为阈值条件，即一种项目能值占目标污水处理厂总能值的比例不低于5％是主要能值项目类型，低于5％的即可忽略；根据目标污水处理厂原始数据，定量统计各种主要能值项目类型的流量数，即原始数据，按照能量(j)、物质(g)、价值($)的形式分类表示，生成能值项目原始数据；其中，采用太阳能能值基准为12×1024sej/y(太阳能焦耳/码)。

S1022、获取能值转换率，基于上述能值项目原始数据，利用上述能值转换率确定太阳能能值数据。

具体的，根据各种主要能值项目相应的能值转换率(R_ET)，将能量(j)、质量(g)、价值($)等不同度量单位的原始数据转换为统一能值单位的太阳能能值数据，具体为：一个能值项目类型的“原始数据”项与其对应“能值转换率”的乘积即为该能值项目类型的“太阳能能值”。

其中，能值转换率(R_ET)是指每焦耳某种能量(或每克某种物质、每单位某种价值)相当于有多少太阳能焦耳(sej)的能值，主要分为3类，即能量能值转换率(sej/j)、质量能值(sej/g)和价值能值(sej/$)；能值转换率是衡量能量能质等级的指标，生态系统或生态经济系统的能流，从量多而质低的等级(如太阳能)向量少而质高的等级(如电能)流动和转化，能值转换率随着能量等级的提高而增加，大量低能质的能量，如太阳能、风能、雨能，经传递、转化而成为少量高能质、高等级的能量，系统中较高等级者具有较大的能值转换率，需要较大量低能质能量来维持，具有较高能质和较大控制力，在系统中扮演中心功能作用，复杂的生命、人类劳动、高科技等均属高能质、高转换率的能量，某种能量的能值转换率愈高，表明该种能量的能质和能级愈高：能值转换率是衡量能质和能级的尺度。

S1023、将上述太阳能能值数据进行价值转换，生成能值价值数据。

具体的，由于污水处理厂是一个生态经济系统，为便于进一步从经济上定量评估污水处理厂的可持续性，也可根据能值/货币比率(R_Ed)将能值转换为经济价值进行分析，具体为：一个能值项目的“太阳能能值”项除以与其对应“能值/货币比率”即为该项目的“经济价值”，即能值价值数据。

其中，能值/货币比率(R_Ed)，表征太阳能能值与经济价值的关系，是指一个国家或区域的能值与经济价值的比率，等于该国家或区域经济系统全年使用的所有太阳能能值除以当年的国民生产总值(GNP)，单位是sej/$。

S1024、基于上述内部能值数据、外部能值数据、能值项目类型、能值项目原始数据、能值转换率、太阳能能值数据和能值价值数据构建上述能值分析表。

优选地，如图3所示，步骤S103中基于上述目标污水处理厂原始数据、上述内部能值数据和上述外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图，包括：

S1031、对上述目标污水处理厂原始数据进行划分，确定目标污水处理厂范围边界。

具体的，确定研究目标污水处理厂的范围边界，把目标污水处理厂的内外各组分及其作用过程进行划分，并在图上绘制一个方框作为能量系统边界。

S1032、基于上述外部能值数据确定目标污水处理厂外主要能量组分。

具体的，污水处理厂主要能量来源一般来自系统外，将目标污水处理厂主要能量组分来源绘制在边界外面，根据外部能值数据，目标污水处理厂外主要能量组分包括可更新资源、不可更新资源、环境污染等3部分，可更新资源包括太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等，不可更新资源包括污水处理厂建设所需的钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等、环境污染主要包括废水、废气、废渣等。

S1033、基于上述内部能值数据确定目标污水处理厂内主要能量组分。

具体的，列出目标污水处理厂内各主要能量组分类型，以各种能量符号图例表示系统内的主要能量组分，并列出系统内各主要能量组分的过程和关系，根据内部能值数据，目标污水处理厂内主要能量组分包括污水处理所需的各种外部购买资源、化学药剂、能源、人工成本、运输成本等要素。

S1034、基于上述目标污水处理厂范围边界、上述目标污水处理厂外主要能量组分和上述目标污水处理厂内主要能量组分绘制目标污水处理厂能值图。

具体的，如图4所示，先绘制目标污水处理厂外主要能量组分，绘制在方框边界外，沿周边外排列；再绘制目标污水处理厂内主要能量组分，以能量符号图例的形式表示；边界内外各图例依据其所代表组分的能值转换率高低进行排序，按照从低到高的顺序由左到右排列。

优选地，如图5所示，步骤S104中基于上述能值分析表与上述目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系，包括：

S1041、基于上述能值项目类型、上述目标污水处理厂外主要能量组分和上述目标污水处理厂内主要能量组分确定基础能值指标。

具体的，上述基础能值指标，包括：可更新资源能值、不可更新资源能值、购买能值、化学药剂能值、人工能值、能源能值、运输能值、环境污染能值和系统总能值；其计算过程具体如下：

(1)可更新资源能值E_renewable：可更新资源能值E_renewable是指来自污水处理厂外部可更新资源的能值，主要包括太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等可更新资源的能值，可更新资源能值E_renewable的计算公式如下所示：

E_renewable＝E_solar+E_wind+E_{geo_heat}+E_{rain_chem}+E_{rain_geo}

其中，E_solar为太阳辐射能值，E_wind为风能能值，E_{geo_heat}为地热能能值，E_{rain_chem}为雨水化学能能值，E_{rain_geo}为雨水势能能值。

(2)不可更新资源能值E_nonrenewable：不可更新资源能值E_nonrenewable是指来自污水处理厂外部不可更新资源的能值，主要是指污水处理厂建设运营过程中需要的资源，包括钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等不可更新资源的能值，不可更新资源能值E_nonrenewable的计算公式如下所示：

E_nonrenewable＝E_steel+E_cement+E_limestone+E_brick+E_gravel+E_wood+E_water

其中，E_steel为钢筋能值，E_cement为水泥能值，E_limestone为石灰能值，E_brick为砖能值，E_gravel为石头能值，E_wood为木材能值，E_water为供水能值。

(3)购买能值E_purchase：购买能值E_purchase是指需要使用货币购买的资源能值，主要包括铝、瓦、沥青等能值，购买能值E_purchase的计算公式如下所示：

E_purchase＝E_aluminum+E_tile+E_asphalt

其中，E_aluminum为铝能值，E_tile为瓦能值，E_asphalt为沥青能值。

(4)化学药剂能值E_chemical：化学药剂能值E_chemical是指污水处理厂中用于污水处理的常见化学药剂资源的能值，主要包括聚合氯化铝、液氯、聚丙烯酰胺、高锰酸钾等能值，化学药剂能值E_chemical的计算公式如下所示：

E_chemical＝E_{polyaluminium_chloride}+E_cl+E_{polyacrylamide}+E_{potassium_permanganate}

其中，E_{polyaluminium_chloride}为聚合氯化铝能值，E_cl为液氯能值，E_{polyacrylamide}为聚丙烯酰胺能值，E_{potassium_permanganate}为高锰酸钾能值。

(5)人工能值E_human：人工能值E_human是指污水处理厂建设运营过程中的人力劳动和服务的能值。

(6)能源能值E_energy：能源能值E_energy是指污水处理厂建设运营过程中的电力能源的能值。

(7)运输能值E_{trasportation}：运输能值E_{trasportation}是指污水处理厂内资源运输需要的能值，主要指污水处理厂内污水处理产物污泥运输的能值；污水处理厂的污泥一般是用专门封闭的罐车进行运输，运输至指定的地方进行处理。

(8)环境污染能值E_pollutant：环境污染能值E_pollutant主要是指污水处理厂建设运营过程中产生的环境污染物的能值，主要包括废水、废气、废渣(三废)等三种污染物的能值，环境污染能值E_pollutant的计算公式如下所示：

E_pollutant＝E_exhaustgas+E_wastewater+E_slagmuck

其中，E_pollutant为环境污染能值，E_exhaustgas为废气能值，E_wastewater为废水能值，E_slagmuck为废渣能值。

进而，废水、废气、废渣(三废)等三种污染物的能值的计算步骤为：

1)废气能值：根据国家标准GB 3095-2012，新建污水处理厂废气主要包括总悬浮颗粒物(TSP)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)；废气排放将影响人体健康和生态系统的可持续性，主要体现在导致呼吸系统疾病、破坏生态平衡；因此，综合考虑了废气排放对人体健康的影响和对生态系统服务功能的影响，同时开展经济损失核算和生态损益核算，废气能值的计算公式如下所示：

E_exhaustgas＝E_health+E_ecosystem

其中，E_exhaustgas为废气能值，E_health为人群健康能值，E_ecosystem为生态损益能值。

其中，经济损失核算和生态损益核算的过程为：

经济损失核算：医学中一般用伤残调整寿命年(DALY，disability adjusted lifeyear)评估对人群健康的影响，在伤残调整寿命年的基础上开发了人群健康能值指标，并建立了人群健康能值与伤残调整寿命年的关系，以评估废气排放对人群健康能值的影响，其中，伤残调整寿命年是指从发病到死亡所损失的全部健康寿命年，不同废气的伤残调整寿命年值分别为TSP是5.46×10^-5，SO2是8.87×10^-5，NOx是3.75×10^-4。

进而人群健康能值的计算公式如下所示：

其中，E_health为人群健康能值，即废气排放对人群健康影响的能值损失，单位为sej/a，i为废气类型，包括TSP、SO2、NOx，W_i为废气排放量，DALY_i为第i种废气的伤残调整寿命年，单位为a/kg(年/千克)，α为年人均能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a(太阳能焦耳/年)计算，取1.68×10¹⁶sej/(a·person)(太阳能焦耳/(年·人))。

B.生态损益核算：废气的生态损益核算表征废气对生态环境的影响，主要考虑TSP、SO2、NOx三种大气污染物进行核算，具体核算流程包括两个步骤：一是核算废气量，二是量化核算废气的生态损益能值，核算废气量可表示为：

其中，M_i为表示废气年排放量(kg/a)，i为废气类型，包括TSP、SO2、NOx，c为空气密度(1.23kg/m³，1.23千克/立方米)，U_i为表示污水处理厂空气污染物的年排放量，kg/a，s_i为废气排放浓度标准，mg/m³(毫克/立方米)，TSP、SO2、NOx三种废气排放浓度标准采用0.08mg/m³、0.02mg/m³、0.05mg/m³。

核算废气的生态损益能值可表示为：

其中，E_ecosystem为废气的生态损益能值，sej/a，v为当地年平均风速，T_w为单位风能能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a计算，单位风能能值取1.86×10³sej/j(太阳能焦耳/焦耳)。

2)废水能值计算：污水处理厂废水能值计算包括两个步骤，一是核算耗水量，二是核算废水能值；其中，核算耗水量公式可表示为：

其中，Q_i为淡水消耗量，kg/a，i为核算耗水量的依据指标数量，仅依据COD进行计算，取1，d为水的密度1.00×10³kg/m³(千克/立方米)，H_i为污水处理厂设计年污水处理量，e_i为污水排放浓度标准，采用国家标准浓度15mg/L(毫克/升)，M_water为污水处理厂达标污水年排放量。

核算废水能值公式可表示为：

其中，E_wastewater为年废水能值(sej/a)，T_n为中国地表径流量的单位能值，基于基准能值12×10²⁴sej/a计算，取2.85×10⁷sej/kg。

3)废渣能值计算：废渣能值计算主要考虑污水处理厂的污水处理产物污泥，污泥的处理主要集中在占地的影响，废渣能值计算可表示为：

E_slagmuck＝Z_sludge×P_L×B_L

其中，E_slagmuck为污水处理厂污泥产量，Z_sludge为年污泥干重总量(t/a，吨/年)，P_L为单位污泥填埋场的土地需求，取2.85×10⁴t/ha(吨/公顷)，B_L为土地单位能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a计算，取0.8×10¹⁵sej/ha。

(9)目标污水处理厂总能值E_total：目标污水处理厂总能值E_total是指上述污水处理厂基础能值的总和，可表示为：

E_total＝E_renewable+E_nonrenewable+E_purchase+E_chemical+E_human+E_energy+E_{trasportation}+E_pollutant

其中，E_total为目标污水处理厂总能值，为可更新资源能值E_renewable，E_nonrenewable为不可更新资源能值，E_purchase为购买能值，E_chemical为化学药剂能值，E_human为人工能值，E_energy为能源能值，E_{trasportation}为运输能值，E_pollutant为环境污染能值。

S1042、基于上述基础能值指标确定综合能值指标。

具体的，上述综合能值指标，包括：可更新资源比例、不可更新资源比例、购买能值比例、人均能值、能值密度、购买能值依存度、环境污染影响度、能值投资率、环境负载率、能值产出率和可持续指数；综合能值指标的计算过程如下：

(1)可更新资源比例P_Rr：可更新资源能值与目标污水处理厂总能值的比例；P_Rr表征目标污水处理厂对环境资源的依赖现状，以及环境资源能值对发展经济的贡献。P_Rr的高低表征环境资源对目标污水处理厂生态状况的支撑强弱，以及经济状况好坏，可更新资源比例P_Rr的计算公式如下所示：

(2)不可更新资源比例P_Nr：不可再生资源能值与目标污水处理厂总能值的比例；P_Nr表征污水处理厂目标污水处理厂内部资源的蕴藏及利用情况，一般在高度发达的污水处理厂，P_Nr值大多偏低，主要原因是由于其目标污水处理厂总能值远远大于不可再生资源的能值，不可更新资源比例P_Nr的计算公式如下所示：

(3)购买能值比例P_NrP：购买能值与目标污水处理厂总能值的比例；P_NrP越高，可持续性越低，购买能值比例P_NrP的计算公式如下所示：

(4)人均能值P_Ep：人均能值P_Ep为目标污水处理厂总能值与总人数的比例，表征人均效益水平的高低，单位为sej/person；一般人均能值越高，表示污水处理厂人均效益越高，人均能值P_Ep的计算公式如下所示：

其中，N_person为污水处理厂总人数。

(5)能值密度P_Ed：能值密度P_Ed为研究目标污水处理厂单位面积的能值，表征污水处理厂能值使用的集约程度；一般污水处理厂经济效益越好，能值密度越高，能值密度P_Ed的计算公式如下所示：

其中，S_aera为污水处理厂总面积。

(6)购买能值依存度PEDL：购买能值占不可更新资源能值的比例；表征目标污水处理厂对外部能源资源的依存度，PEDL越高，对外依存度越高，购买能值依存度PEDL的计算公式如下所示：

(7)环境污染影响度PEIR：环境污染能值占目标污水处理厂总能值的比例；PEIR越高，可持续性越差，环境污染影响度PEIR的计算公式如下所示：

(8)能值投资率(EIR，Emergy Investment Ratio)：是指经济投入能值与环境资源能值的比例，经济投入能值包括购买能值E_purchase，环境资源能值包括可更新资源能值E_renewable和不可更新资源能值E_nonrenewable，用于表示外部经济投入与内部环境资源投入的关系，EIR能够用于评价经济行为在某种状况下的经济发展现状及核心竞争力，并能够推测环境资源状况对经济行为的实际承受力；EIR越大，目标污水处理厂的经济发展程度越高，对外部经济投入的依赖越高，对内部环境资源投入的依赖越低；反之，EIR越小，目标污水处理厂的经济发展程度越低，对外部经济投入的依赖越低，对内部环境资源投入的依赖越高，能值投资率EIR的计算公式如下所示：

(9)环境负载率(ELR，Environmental Loading Ratio)：环境负载率ELR是衡量目标污水处理厂对环境影响的指标，表征科技发展水平高低或环境承载的压力大小；采用不可更新资源能值、购买能值、污染物能值3者之和与可再生资源能值的比例计算环境负载率；将ELR的标准设定为3个等级，即高(ELR≥10)、中(3＜ELR＜10)、低(ELR≤3)；若目标污水处理厂环境长期处于高压力下，目标污水处理厂平衡很容易遭到破坏，因而该指标对生态经济系统的运行具有预警作用，环境负载率ELR的计算公式如下所示：

(10)能值产出率(EYR，Emergy Yield Ratio)：是目标污水处理厂产出能值与经济投入能值的比例，目标污水处理厂产出能值包括可更新资源能值E_renewable、不可更新资源能值E_nonrenewable和环境污染能值E_pollutant等3部分，经济投入能值包括购买能值E_purchase；主要用于表征目标污水处理厂产出对发展经济的贡献情况，为体现目标污水处理厂生产效率的指标，类似于经济分析的“产投比”(投入/产出比)，衡量目标污水处理厂能值的高低；EYR越高，表示目标污水处理厂得到了某些经济能值的投入，生产的产出能值越高，污水处理厂竞争力越强，能值产出率EYR的计算公式如下所示：

(11)可持续指数(ESI，Emergy Sustainability Index)：可持续指数表征污水处理厂目标污水处理厂的可持续性和发展潜力，采用能值产出率EYR与环境负载率ELR的比例计算可持续性指数ESI；设计3个等级标准，即强可持续(ESI＞5)，中可持续(1≤ESI≤5)，弱可持续(ESI＜1)，可持续指数的ESI计算公式如下所示：

S1043、基于上述基础能值指标和上述综合能值指标建立上述污水处理厂可持续性评价指标体系。

进一步地，对污水处理厂可持续性评价指标体系中的能值评估结果进行指标敏感性分析，具体步骤为：按照能值大小，选择基础能值指标中的3个主要能值指标，根据3个主要能值指标的改变，评估综合能值指标的改变程度，根据改变程度结果评估计算结果的敏感性，其中，将主要能值指标的改变设置为指标值增加10％，如果相应综合能值指标变化率在±10％以内，则表示污水处理厂可持续性评价指标体系指标计算结果可信；如果不可信，则重新选择基础能值指标中的4个主要能值指标，根据4个主要能值指标的改变，评估综合能值指标的改变程度，根据改变程度结果评估计算结果的敏感性；进一步的，如果计算结果仍不可信，则进一步重新选择N+1个指标，重复本步骤进行计算。

下面通过一个具体的实施例来说明一种新建污水处理厂可持续性评价方法的。

本实施例新建污水处理厂位于某地，新建污水处理厂可持续性评价方法的步骤如下：

S1、收集基本资料和数据：某地面积6340.5平方公里，位于东经120°52'至122°12'，北纬30°40'至31°53'之间，国内生产总值4746亿美元，属亚热带季风气候，多年平均气温17.6℃，多年平均风速3.25m/s。

新建污水处理厂目的是提高污水处理能力，总投资为5450万美元，运营费为137万美元/年，厂区占地面积31.8公顷，污水处理厂设计处理量为25万吨，即2.5×10⁸kg/a；污水处理厂达标污水年排放量M_water＝4.51×10³m³/a；污水处理厂员工500人，污水处理工艺为厌氧好氧工艺法(A-O，Anaerobic-Oxic)，主要是利用微生物的氧化作用，降解废水中的有机物，达到废水处理的效果，A(Anaerobic)是厌氧段，用于脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物；如图6所示，污水处理厂主要工艺处理流程包括机械格栅过滤系统、沉砂池、一沉池、生化池、二沉池、三沉池、消毒池等。

污水处理厂建设运营过程相关费用主要有五个部分，包括建筑材料、辅助工程成本、能源消耗、人工成本和政府服务费等。

污水处理厂的主要能源消耗是电能，据新建污水处理厂的各种能耗项目统计，电能消耗总费用约4.22×10⁶美元。

污水来源主要为城市生活污水和工业废水，设计进出水主要依据GB 18918-2002标准，选取化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、悬浮物(SS)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)等指标，对进出水口的水样进行测量，获得污水处理厂进出水特征指标。

另外，污水处理过程还会产生两种副产物，包括污泥和废气，脱水后的污泥被运输到厂外进行填埋处理或焚烧处理，废气中TSP、SO2、NOx等浓度为110mg/m³、250mg/m³、300mg/m³。污泥处理量为每天55.8吨(卡车运输距离10公里)，污泥焚烧处理费为18.76$/d。

S2编制能值分析表：

S201确定基准能值，采用太阳能能值基准(12×10²⁴sej/y)，并根据S202列出系统主要能值项目，通过查阅文献或其他方式，确定所列项目的能值转换率。

S202列出系统主要能值项目。本发明选择太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能、钢筋、水泥、石灰、砖、石头、供水、铝、瓦、沥青、聚合氯化铝、液氯、聚丙烯酰胺、高锰酸钾、电能、人力劳动和服务、资源运输、废水、废气、废渣等项目。根据所列项目，通过查阅文献获得项目原始能值转换率，基于太阳能能值基准(12×10²⁴sej/y)计算所列项目的修正能值转换率。

S203统计能值项目原始数据。根据S1收集基本资料和数据，定量统计各种主要能值项目的流量数，即原始数据，按照能量(j)、物质(g)、价值($)的形式分类表示。

1.可更新资源能值：

(1)太阳辐射能值：污水处理厂面积＝3.18×10⁵m²；

太阳辐射＝5.43×10⁹j/m²/y；反照率＝0.30；

每年太阳辐射能量＝(太阳辐射)×(1-反照率)×(面积)

＝(5.43×10⁹j/m²/y)×(1-0.30)×(3.18×10⁵m²)

＝1.32×10⁸j/y。

(2)风能能值：污水处理厂面积＝3.18×10⁵m²；空气密度＝1.29kg/m³；风速取多年平均风速值，本风速为地面风风速值，风速＝3.25m/s；地转风风速一般为地面风风速的3次方，风速＝(3.25)³m/s；阻力系数＝1.00×10^-3；1年＝3.15×10⁷s；

每年风能能量＝(面积)×(空气密度)×(阻力系数)×(地转风速)³

＝(3.18×10⁵m²)×(1.29kg/m³)×(1.00×10^-3)×(3.25m/s)³×(3.15×10⁷s/y)

＝4.43×10¹¹j/y。

(3)地热能：污水处理厂面积＝3.18×10⁵m²；多年平均热量＝3.50×10^-2j/m²/s；

每年地热能能量＝(面积)×(热量)

＝(3.18×10⁵m²)×(3.50×10^-2j/m²/s)×(3.15×10⁷s/y)

＝3.51×10¹¹j/y。

(4)雨水化学能：污水处理厂面积＝3.18×10⁵m²；多年平均降雨量＝0.68m/y；水的密度＝1000kg/m³；蒸散率＝60％；水的吉布斯自由能＝4.94×10³j/kg；

每年雨水化学能能量＝(面积)×(降雨量)×(蒸散率)×(水密度)×(水的吉布斯自由能)

＝(3.18×10⁵m²)×(0.68m/y)×(60％)×(1000kg/m³)×(4.94×10³j/kg)

＝6.41×10¹¹j/y。

(5)雨水势能：污水处理厂面积＝3.18×10⁵m²；多年平均降雨量＝0.68m/y；污水处理厂所在地区平均海拔＝316m；水的密度＝1000kg/m³；径流系数＝0.4；

每年雨水势能能量＝(面积)×(降雨)×(径流系数)×(水的密度)×(平均海拔)×(重力)

＝(3.18×10⁵m²)×(0.71m/y)×(40％)×(1000kg/m³)×(316m)×(9.8kg/m²)

＝2.80×10¹¹j/y。

2.能源：污水处理厂主要能源消耗为电能，中国污水处理厂建设能耗平均值为＝1kwh/REM×0.687＝0.687kwh/$；

新建污水处理厂用电量＝(4.22×10⁶$/0.687kwh/$)×3.6×10⁶j＝2.21×10¹³j；

污水处理厂运营年度用电量＝16000kwh×24h×365d×3.6×10⁶j＝1.40×10¹⁴j；

污水处理厂电能消耗总量＝2.21×10¹³+1.40×10¹⁴＝1.62×10¹⁴j。

3.人力劳动和服务：

(1)辅助工程成本：

辅助工程成本＝脚手架+混凝土支架+设备安装成本+夜间施工成本+恶劣天气施工成本＝7329560$+16784840$+2306530$+999011$+482690$＝2.79×10⁷$。

(2)人工成本：人工成本＝建设费+安装费+装修费+市政工程费＝917390$+213873$+628545$+136947$＝1.89×10⁶$。

(3)政府服务费：

政府服务费＝环境保护费+文明施工费+临时设施费+安全生产费+排污费+危险作业意外伤害保险费＝54547.2$+184536.7$+37435.68$+86615.89$+43999.70$＝4.18×10⁵$。

(4)人力劳动和服务总值＝辅助工程成本+人工成本+政府服务费＝(2.79×10⁷$)+(1.89×10⁶$)+(4.18×10⁵$)＝3.02×10⁷$。

4.运输成本：污泥处理量＝55.8t/d；卡车运输距离＝10km；每年污泥处理运输总量＝55.8t/d×10km×365d＝2.04×10⁵t·km。

S204能值转换：根据各种主要能值项目相应的能值转换率(R_ET)，将能量(j)、质量(g)、价值($)等不同度量单位的原始数据转换为统一能值单位的太阳能能值数据，本实施例根据主要能值项目能值转换率和能值项目原始数据，按照要素计算不同项目的能值，进而可以编制完成能值分析表，能值分析表包括：

1.可更新资源能值：

(1)太阳辐射能值：太阳辐射能值转换率(R_ET)＝1.00sej/j；

每年太阳辐射能值＝1.32×10⁸j/y×1y×1.00sej/j＝1.32×10⁸sej。

(2)风能能值：风能能值转换率(R_ET)＝1.90×10³sej/j；

每年风能能值＝4.43×10¹¹j/y×1y×1.90×10³sej/j＝8.42×10¹⁴sej。

(3)地热能：地热能能值转换率(R_ET)＝3.44×10⁴sej/j；

每年地热能能值＝3.51×10¹¹j/y×1y×3.44×10⁴sej/j＝1.27×10¹⁴sej。

(4)雨水化学能：雨水化学能能值转换率(R_ET)＝2.35×10⁴sej/j；

每年雨水化学能能值＝6.41×10¹¹j/y×1y×2.35×10⁴sej/j＝1.51×10¹⁶sej。

(5)雨水势能：雨水势能能值转换率(R_ET)＝2.79×10⁴sej/j；

每年雨水势能能值＝2.80×10¹¹j/y×1y×2.79×10⁴sej/j＝7.81×10¹⁵sej。

2.不可更新资源能值：

(1)钢筋：能值转换率(R_ET)＝3.49×10¹²sej/kg；

能值＝(2.83×10⁷kg)×(3.49×10¹²sej/kg)＝9.88×10¹⁹sej。

(2)水泥：能值转换率(R_ET)＝1.93×10¹²sej/kg；

能值＝(5.44×10⁷kg)×(1.93×10¹²sej/kg)＝1.05×10²⁰sej。

(3)石灰：能值转换率(R_ET)＝1.27×10¹²sej/kg；

能值＝(1.31×10⁵kg)×(1.27×10¹²sej/kg)＝1.66×10¹⁷sej。

(4)砖：能值转换率(R_ET)＝2.82×10¹²sej/kg；

能值＝(1.97×10⁶kg)×(2.82×10¹²sej/kg)＝5.56×10¹⁸sej。

(5)石头：能值转换率(R_ET)＝1.42×10¹²sej/kg；

能值＝(2.03×10⁷kg)×(1.42×10¹²sej/kg)＝2.28×10¹⁹sej。

(6)木材：能值转换率(R_ET)＝2.67×10¹²sej/kg；

能值＝(5.79×10⁵kg)×(2.67×10¹²sej/kg)＝1.55×10¹⁸sej。

(7)供水：能值转换率(R_ET)＝9.03×10¹¹sej/m³；

能值＝(1.45×10⁶m³)×(9.03×10¹¹sej/m³)＝1.31×10¹⁸sej。

3.购买能值：

(1)铝：能值转换率(R_ET)＝1.61×10¹³sej/kg；

能值＝(1.14×10⁶kg)×(1.61×10¹³sej/kg)＝1.84×10¹⁹sej。

(2)瓦：能值转换率(R_ET)＝3.89×10¹²sej/kg；

能值＝(7.36×10⁵kg)×(3.89×10¹²sej/kg)＝2.86×10¹⁸sej。

(3)沥青：能值转换率(R_ET)＝3.49×10¹²sej/kg；

能值＝(1.40×10⁵kg)×(3.49×10¹²sej/kg)＝4.89×10¹⁷sej。

4.化学药剂：

(1)聚合氯化铝：能值转换率(R_ET)＝3.37×10⁶sej/kg；

能值＝(6.52×10⁹kg)×(3.37×10⁶sej/kg)＝2.20×10¹⁶sej。

(2)液氯：能值转换率(R_ET)＝3.37×10⁶sej/kg；

能值＝(3.86×10⁷kg)×(3.37×10⁶sej/kg)＝1.30×10¹⁴sej。

(3)聚丙烯酰胺：能值转换率(R_ET)＝3.37×10⁶sej/kg；

能值＝(2.49×10⁷kg)×(3.37×10⁶sej/kg)＝8.39×10¹³sej。

(4)高锰酸钾：能值转换率(R_ET)＝3.37×10⁶sej/kg；

能值＝(3.04×10⁷kg)×(3.37×10⁶sej/kg)＝1.02×10¹⁴sej。

5.能源：能值转换率(R_ET)＝4.50×10⁵sej/j；

能值＝(1.62×10¹⁴j)×(4.50×10⁵sej/j)＝7.29×10¹⁹sej。

6.人力劳动和服务：能值转换率(R_ET)＝1.14×10¹⁰sej/$；

能值＝(3.02×10⁷$)×(1.14×10¹⁰sej/$)＝3.44×10¹⁷sej。

7.运输成本：能值转换率(R_ET)＝7.61×10¹¹sej/(t·km)；

每年污泥处理运输能值＝(2.04×10⁵t·km)×(7.61×10¹¹sej/(t·km))＝1.55×10^17ssej。

8.环境污染：

(1)废水：新建污水处理厂设计污水处理量H_i＝2.5×10⁸kg/a；污水处理厂达标污水年排放量M_water＝4.51×10³m³/a；水的密度d＝1.00×10³kg/m³；废水排放浓度标准e_i＝15mg/L；每年耗水量的计算公式为：

废水能值E_watsewater＝Q_i×T_n＝(1.66×10¹⁰m³)×(2.85×10⁷sej/m³)＝4.75×10¹⁷sej。

(2)废气：

A.经济损失核算：包括TSP、SO2、NOx；W_i为废气排放量；DALY_i为第i种废气的伤残调整寿命年，单位为a/kg；α为年人均能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a计算，取1.68×10¹⁶sej/(a·person)。

E_{health_TSP}＝W_TSP×DALY_TSP×α＝(35×10^-9×(3.75×10^-4×(1.68×10¹⁶×365×(2.5×10⁵)＝2.01×10¹³sej；

E_{health_SO2}＝W_SO2×DALY_SO2×α＝(50×10^-9×(5.46×10^-5×(1.68×10¹⁶×365×(2.5×10⁵)＝4.18×10¹³sej；

E_{health_NOx}＝W_NOx×DALY_NOx×α＝(80×10^-9×(8.87×10^-4×(1.68×10¹⁶×365×(2.5×10⁵)＝1.09×10¹⁴sej。

B.生态损益核算：废气的生态损益核算表征废气对生态环境的影响，主要考虑TSP、SO2、NOx三种大气污染物进行核算，具体核算流程包括两个步骤；一是核算废气量，二是量化核算废气的生态损益能值；其中，空气密度c＝1.23kg/m³；TSP、SO2、NOx三种废气排放浓度标准采用0.08mg/m³、0.02mg/m³、0.05mg/m³，废气量分别为：

基于基准能值12.0×10²⁴sej/a计算，单位风能能值取1.86×10³sej/j；核算废气的生态损益能值可表示为：

E_{eco_TSP}＝0.5×M_TSP×v²×T_w＝0.5×(4.93×10⁷)×3.252×(1.86×10³)＝4.84×10¹²sej；

E_{eco_SO2}＝0.5×M_SO2×v²×T_w＝0.5×(2.81×10⁸)×3.252×(1.86×10³)＝2.76×10¹²sej；

E_{eco_NOx}＝0.5×M_NOx×v²×T_w＝0.5×(1.79×10⁸)×3.252×(1.86×10³)＝1.76×10¹²sej；

C.废气能值：废气能值为经济损失核算和生态损益核算能值之和，其计算公式为：

E_TSP＝E_{health_TSP}+E_{eco_TSP}＝2.01×10¹³+4.84×10¹²＝2.49×10¹³sej；

E_SO2＝E_{health_SO2}+E_{eco_SO2}＝4.18×10¹³+2.76×10¹²＝4.46×10¹³sej；

E_NOx＝E_{health_NOx}+E_{eco_NOx}＝1.76×10¹⁴+×10¹²＝1.11×10¹⁴sej。

(3)废渣：

废渣能值计算主要考虑污水处理厂的污水处理产物污泥，污泥的处理主要集中在占地的影响，废渣能值计算可表示为：

E_slagmuck＝Z_sludge×P_L×B_L

进而，年污泥干重总量Z_sludge＝55.8t/d×365d/a＝20367t/a；单位污泥填埋场的土地需求P_L＝2.85×10⁴t/ha；土地单位能值B_L＝0.8×10¹⁵sej/ha；占地能值E_slagmuck1的计算公式为：

E_slagmuck1＝Z_sludge×P_L×B_L＝(20367×[1/(2.85×10⁴)]×(8.0×10¹⁴)＝5.72×10¹⁴sej；

污泥焚烧服务能值E_slagmuck2的计算公式为：

E_slagmuck2＝(18.76)×55.8t×(1.14×10¹⁰)＝1.19×10¹³sej。

废渣总能值E_slagmuck的计算公式为：

E_slagmuck＝E_slagmuck1+E_slagmuck2＝(5.72×10¹⁴)+(1.19×10¹³)＝5.84×10¹⁴sej。

S3绘制能值系统图：

本实施例通过将污水处理厂内外不同来源、不同形式的能量、物质、价值组分转换为太阳能能值，通过分析各种能值作用关系绘制能值系统图。

S301绘制系统边界：确定研究目标污水处理厂系统范围边界，把系统内外各组分及其作用过程进行划分，并在图上绘制一个方框作为能量系统边界。

S302确定系统外的主要能量组分：污水处理厂主要能量来源一般来自系统外，将系统主要能量组分来源绘制在边界外面，根据S101外部能值，系统外的主要能量组分包括可更新资源、不可更新资源、环境污染等3部分，可更新资源包括太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等，不可更新资源包括污水处理厂建设所需的钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等、环境污染主要包括废水、废气、废渣等。

S303确定系统内的主要能量组分：列出系统内各主要能量组分类型，以各种能量符号图例表示系统内的主要能量组分，并列出系统内各主要能量组分的过程和关系。根据S102内部能值，系统内的主要能量组分包括污水处理所需的各种外部购买资源、化学药剂、能源、人工成本、运输成本等要素。

S304绘制系统图解全图：先绘制系统外的主要能量组分，绘制在方框边界外，沿周边外排列；再绘制系统内的主要能量组分，以能量符号图例的形式表示。边界内外各图例依据其所代表组分的能值转换率高低进行排序，按照从低到高的顺序由左到右排列。

S4建立评价指标体系。

S5定量评价系统的可持续性：S501计算评价指标，根据S1收集的基本资料和数据，按照S2编制能值分析表的类别进行数据整理，基于S4评价指标体系分别计算评价指标体系的各项指标值。

S502指标敏感性分析：对能值评估结果进行敏感性分析。按照能值大小，选择3个主要能值指标，本实施例根据能值比例选择不可更新资源能值E_nonrenewable、购买能值E_purchase、能源能值E_energy，根据3个主要能值指标的改变，评估其他能值指标改变程度，根据改变程度结果评估计算结果的敏感性；本实施例通过调整3个主要能值指标，将其在原能值基础上增加10％，观察其他综合能值指标的变化值；其中，主要能值指标敏感性变化如下表1所示。

表1：

序号	项目	代码	原始值(sej)	调整值(sej)	增加值占系统总能值的比例(％)
						1	不可更新资源能值	E<sub>nonrenewable</sub>	2.14×10<sup>20</sup>	2.35×10<sup>20</sup>	6.903
2	购买能值	E<sub>purchase</sub>	2.17×10<sup>19</sup>	2.39×10<sup>19</sup>	0.700
						3	能源能值	E<sub>energy</sub>	7.29×10<sup>19</sup>	8.02×10<sup>19</sup>	2.352

可以得出综合能值指标变化率均在±10％以内，因此计算结果可接受。

S503评价可持续性：根据环境负载率(ELR)可持续指数(ESI)指标值和评价标准作出定量基本判断和评价。

(1)环境负载率(ELR)为9881.841，远大于环境负载率的标准高(ELR≥10)，说明系统环境负载率为“高”。

(2)可持续指数(ESI)为0.001101，远小于弱可持续(ESI＜1)的标准1，表明系统可持续性为“弱可持续”。

实施例2

本实施例提供一种新建污水处理厂可持续性评价装置，如图7所示，包括：

分类模块71，用于采集目标污水处理厂原始数据，将上述目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据。

其中，外部能值数据是直接来源或排入到自然界的组分要素，包括可更新资源(太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等)、不可更新资源(主要是污水处理厂建设所需的钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等)、环境污染(废水、废气、废渣等)；内部能值数据是污水处理厂日常运营所需的各种要素，主要是污水处理所需的各种外部购买资源、化学药剂、能源、人力劳动和服务、运输成本等要素。

构建模块72，用于基于上述内部能值数据和上述外部能值数据构建能值分析表。

具体的，构建污水处理厂可持续性评价的能值分析表，是利用能值法将能量(j)、质量(g)和价值($)等一般组分要素进行量纲转换，通过能值转换率(RET)将能量(j)、质量(g)和价值($)转换为能值要素，即能量能值(sej/j)、质量能值(sej/g)和价值能值(sej/$)，分类计算可更新资源、不可更新资源、环境污染、购买资源、化学药剂、能源、人力劳动和服务、运输成本等能值，定量分析污水处理厂的能值。

其中，能值分析表一般包括序号、组分、要素、原始数据、能值转换率、太阳能能值、能值价值等项目；由于价值能值一般以美元为单位，为便于计算，将人民币折算为美元进行计算，人民币美元汇率按6.87。

绘制模块73，用于基于上述目标污水处理厂原始数据、上述内部能值数据和上述外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图。

具体的，将污水处理厂内外不同来源、不同形式的能量、物质、价值组分转换为太阳能能值，通过分析各种能值作用关系绘制能值系统图。

建立模块74，用于基于上述能值分析表与上述目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系。

进一步地，将能值分析表中的第二列组分(即内部能值数据和外部能值数据)进行提取(即去除同类项)，将目标污水处理厂能值图中的目标污水处理厂外主要能量组分和目标污水处理厂内主要能量组分进行提取，生成基础能值指标，并根据能值法提出的评价指标确定综合能值指标，污水处理厂可持续性评价指标包括可更新资源能值E_renewable、不可更新资源能值E_nonrenewable、购买能值E_purchase、化学药剂能值E_chemical、人工能值E_human、能源能值E_energy、运输能值E_{trasportation}、环境污染能值E_pollutant、系统总能值E_total、可更新资源比例P_Rr、不可更新资源比例P_Nr、购买能值比例P_NrP、人均能值P_Ep、能值密度P_Ed、购买能值依存度PEDL、环境污染影响度PEIR、能值投资率EIR、环境负载率ELR、能值产出率EYR、可持续指数ESI。

评价模块75，用于利用上述污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。

具体的，采集新建污水处理厂数据，基于上述新建污水处理厂数据，利用上述污水处理厂可持续性评价指标体系确定上述环境负载率和上述可持续指数，将上述环境负载率和上述可持续指数作为新建污水处理厂的可持续性评价结果。

进一步地，根据环境负载率(ELR)可持续指数(ESI)指标值和评价标准，对新建污水处理厂可持续性做出定量判断和评价。

上述一种新建污水处理厂可持续性评价装置，基于能值分析表与目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系，克服了现有技术中对污水处理厂技术经济评估不够全面的不足，能值分析表与目标污水处理厂能值图的建立考虑了生态环境要素，建立了长时间尺度下生态环境可持续性的评价，实现了较为全面地对新建污水处理厂的可持续性评价。

优选地，上述构建模块72，包括：

生成单元721，用于获取能值项目类型，将上述目标污水处理厂原始数据于上述能值项目类型进行匹配，生成能值项目原始数据。

具体的，由于目标污水处理厂中各种能值项目类型众多，为便于确定和选择主要能值项目，确定了选择主要能值项目的基本原则，将目标污水处理厂总能值的5％作为阈值条件，即一种项目能值占目标污水处理厂总能值的比例不低于5％是主要能值项目类型，低于5％的即可忽略；根据目标污水处理厂原始数据，定量统计各种主要能值项目类型的流量数，即原始数据，按照能量(j)、物质(g)、价值($)的形式分类表示，生成能值项目原始数据；其中，采用太阳能能值基准为12×1024sej/y(太阳能焦耳/码)。

获取单元722，用于获取能值转换率，基于上述能值项目原始数据，利用上述能值转换率确定太阳能能值数据。

具体的，根据各种主要能值项目相应的能值转换率(R_ET)，将能量(j)、质量(g)、价值($)等不同度量单位的原始数据转换为统一能值单位的太阳能能值数据，具体为：一个能值项目类型的“原始数据”项与其对应“能值转换率”的乘积即为该能值项目类型的“太阳能能值”。

转换单元723，用于将上述太阳能能值数据进行价值转换，生成能值价值数据。

具体的，由于污水处理厂是一个生态经济系统，为便于进一步从经济上定量评估污水处理厂的可持续性，也可根据能值/货币比率(R_Ed)将能值转换为经济价值进行分析，具体为：一个能值项目的“太阳能能值”项除以与其对应“能值/货币比率”即为该项目的“经济价值”，即能值价值数据。

构建单元724，用于基于上述内部能值数据、外部能值数据、能值项目类型、能值项目原始数据、能值转换率、太阳能能值数据和能值价值数据构建上述能值分析表。

优选地，上述绘制模块73，包括：

划分单元731，用于对上述目标污水处理厂原始数据进行划分，确定目标污水处理厂范围边界。

具体的，确定研究目标污水处理厂的范围边界，把目标污水处理厂的内外各组分及其作用过程进行划分，并在图上绘制一个方框作为能量系统边界。

第一确定单元732，用于基于上述外部能值数据确定目标污水处理厂外主要能量组分。

具体的，污水处理厂主要能量来源一般来自系统外，将目标污水处理厂主要能量组分来源绘制在边界外面，根据外部能值数据，目标污水处理厂外主要能量组分包括可更新资源、不可更新资源、环境污染等3部分，可更新资源包括太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等，不可更新资源包括污水处理厂建设所需的钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等、环境污染主要包括废水、废气、废渣等。

第二确定单元733，用于基于上述内部能值数据确定目标污水处理厂内主要能量组分。

具体的，列出目标污水处理厂内各主要能量组分类型，以各种能量符号图例表示系统内的主要能量组分，并列出系统内各主要能量组分的过程和关系，根据内部能值数据，目标污水处理厂内主要能量组分包括污水处理所需的各种外部购买资源、化学药剂、能源、人工成本、运输成本等要素。

绘制单元734，用于基于上述目标污水处理厂范围边界、上述目标污水处理厂外主要能量组分和上述目标污水处理厂内主要能量组分绘制目标污水处理厂能值图。

具体的，先绘制目标污水处理厂外主要能量组分，绘制在方框边界外，沿周边外排列；再绘制目标污水处理厂内主要能量组分，以能量符号图例的形式表示；边界内外各图例依据其所代表组分的能值转换率高低进行排序，按照从低到高的顺序由左到右排列。

优选地，上述建立模块74，包括：

第三确定单元741，用于基于上述能值项目类型、上述目标污水处理厂外主要能量组分和上述目标污水处理厂内主要能量组分确定基础能值指标。

具体的，上述基础能值指标，包括：可更新资源能值、不可更新资源能值、购买能值、化学药剂能值、人工能值、能源能值、运输能值、环境污染能值和系统总能值；其计算过程具体如下：

(1)可更新资源能值E_renewable：可更新资源能值E_renewable是指来自污水处理厂外部可更新资源的能值，主要包括太阳辐射、风能、地热能、雨水化学能、雨水势能等可更新资源的能值，可更新资源能值E_renewable的计算公式如下所示：

E_renewable＝E_solar+E_wind+E_{geo_heat}+E_{rain_chem}+E_{rain_geo}

其中，E_solar为太阳辐射能值，E_wind为风能能值，E_{geo_heat}为地热能能值，E_{rain_chem}为雨水化学能能值，E_{rain_geo}为雨水势能能值。

(2)不可更新资源能值E_nonrenewable：不可更新资源能值E_nonrenewable是指来自污水处理厂外部不可更新资源的能值，主要是指污水处理厂建设运营过程中需要的资源，包括钢筋、水泥、石灰、砖、石头、木材、供水等不可更新资源的能值，不可更新资源能值E_nonrenewable的计算公式如下所示：

E_nonrenewable＝E_steel+E_cement+E_limestone+E_brick+E_gravel+E_wood+E_water

其中，E_steel为钢筋能值，E_cement为水泥能值，E_limestone为石灰能值，E_brick为砖能值，E_gravel为石头能值，E_wood为木材能值，E_water为供水能值。

(3)购买能值E_purchase：购买能值E_purchase是指需要使用货币购买的资源能值，主要包括铝、瓦、沥青等能值，购买能值E_purchase的计算公式如下所示：

E_purchase＝E_aluminum+E_tile+E_asphalt

其中，E_aluminum为铝能值，E_tile为瓦能值，E_asphalt为沥青能值。

(4)化学药剂能值E_chemical：化学药剂能值E_chemical是指污水处理厂中用于污水处理的常见化学药剂资源的能值，主要包括聚合氯化铝、液氯、聚丙烯酰胺、高锰酸钾等能值，化学药剂能值E_chemical的计算公式如下所示：

E_chemical＝E_{polyaluminium_chloride}+E_cl+E_{polyacrylamide}+E_{potassium_permanganate}

其中，E_{polyaluminium_chloride}为聚合氯化铝能值，E_cl为液氯能值，E_{polyacrylamide}为聚丙烯酰胺能值，E_{potassium_permanganate}为高锰酸钾能值。

(5)人工能值E_human：人工能值E_human是指污水处理厂建设运营过程中的人力劳动和服务的能值。

(6)能源能值E_energy：能源能值E_energy是指污水处理厂建设运营过程中的电力能源的能值。

(7)运输能值E_{trasportation}：运输能值E_{trasportation}是指污水处理厂内资源运输需要的能值，主要指污水处理厂内污水处理产物污泥运输的能值；污水处理厂的污泥一般是用专门封闭的罐车进行运输，运输至指定的地方进行处理。

(8)环境污染能值E_pollutant：环境污染能值E_pollutant主要是指污水处理厂建设运营过程中产生的环境污染物的能值，主要包括废水、废气、废渣(三废)等三种污染物的能值，环境污染能值E_pollutant的计算公式如下所示：

E_pollutant＝E_exhaustgas+E_wastewater+E_slagmuck

其中，E_pollutant为环境污染能值，E_exhaustgas为废气能值，E_wastewater为废水能值，E_slagmuck为废渣能值。

进而，废水、废气、废渣(三废)等三种污染物的能值的计算步骤为：

1)废气能值：根据国家标准GB 3095-2012，新建污水处理厂废气主要包括总悬浮颗粒物(TSP)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)；废气排放将影响人体健康和生态系统的可持续性，主要体现在导致呼吸系统疾病、破坏生态平衡；因此，综合考虑了废气排放对人体健康的影响和对生态系统服务功能的影响，同时开展经济损失核算和生态损益核算，废气能值的计算公式如下所示：

E_exhaustgas＝E_health+E_ecosystem

其中，E_exhaustgas为废气能值，E_health为人群健康能值，E_ecosystem为生态损益能值。

其中，经济损失核算和生态损益核算的过程为：

经济损失核算：医学中一般用伤残调整寿命年(DALY，disability adjusted lifeyear)评估对人群健康的影响，在伤残调整寿命年的基础上开发了人群健康能值指标，并建立了人群健康能值与伤残调整寿命年的关系，以评估废气排放对人群健康能值的影响，其中，伤残调整寿命年是指从发病到死亡所损失的全部健康寿命年，不同废气的伤残调整寿命年值分别为TSP是5.46×10^-5，SO2是8.87×10^-5，NOx是3.75×10^-4。

进而人群健康能值的计算公式如下所示：

其中，E_health为人群健康能值，即废气排放对人群健康影响的能值损失，单位为sej/a，i为废气类型，包括TSP、SO2、NOx，W_i为废气排放量，DALY_i为第i种废气的伤残调整寿命年，单位为a/kg(年/千克)，α为年人均能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a(太阳能焦耳/年)计算，取1.68×10¹⁶sej/(a·person)(太阳能焦耳/(年·人))。

B.生态损益核算：废气的生态损益核算表征废气对生态环境的影响，主要考虑TSP、SO2、NOx三种大气污染物进行核算，具体核算流程包括两个步骤：一是核算废气量，二是量化核算废气的生态损益能值，核算废气量可表示为：

其中，M_i为表示废气年排放量(kg/a)，i为废气类型，包括TSP、SO2、NOx，c为空气密度(1.23kg/m³，1.23千克/立方米)，U_i为表示污水处理厂空气污染物的年排放量，kg/a，s_i为废气排放浓度标准，mg/m³(毫克/立方米)，TSP、SO2、NOx三种废气排放浓度标准采用0.08mg/m³、0.02mg/m³、0.05mg/m³。

核算废气的生态损益能值可表示为：

其中，E_ecosystem为废气的生态损益能值，sej/a，v为当地年平均风速，T_w为单位风能能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a计算，单位风能能值取1.86×10³sej/j(太阳能焦耳/焦耳)。

2)废水能值计算：污水处理厂废水能值计算包括两个步骤，一是核算耗水量，二是核算废水能值；其中，核算耗水量公式可表示为：

其中，Q_i为淡水消耗量，kg/a，i为核算耗水量的依据指标数量，仅依据COD进行计算，取1，d为水的密度1.00×10³kg/m³(千克/立方米)，H_i为污水处理厂设计年污水处理量，e_i为污水排放浓度标准，采用国家标准浓度15mg/L(毫克/升)，M_water为污水处理厂达标污水年排放量。

核算废水能值公式可表示为：

其中，E_wastewater为年废水能值(sej/a)，T_n为中国地表径流量的单位能值，基于基准能值12×10²⁴sej/a计算，取2.85×10⁷sej/kg。

3)废渣能值计算：废渣能值计算主要考虑污水处理厂的污水处理产物污泥，污泥的处理主要集中在占地的影响，废渣能值计算可表示为：

E_slagmuck＝Z_sludge×P_L×B_L

其中，E_slagmuck为污水处理厂污泥产量，Z_sludge为年污泥干重总量(t/a，吨/年)，P_L为单位污泥填埋场的土地需求，取2.85×10⁴t/ha(吨/公顷)，B_L为土地单位能值，基于基准能值12.0×10²⁴sej/a计算，取0.8×10¹⁵sej/ha。

(9)目标污水处理厂总能值E_total：目标污水处理厂总能值E_total是指上述污水处理厂基础能值的总和，可表示为：

E_total＝E_renewable+E_nonrenewable+E_purchase+E_chemical+E_human+E_energy+E_{trasportation}+E_pollutant

其中，E_total为目标污水处理厂总能值，为可更新资源能值E_renewable，E_nonrenewable为不可更新资源能值，E_purchase为购买能值，E_chemical为化学药剂能值，E_human为人工能值，E_energy为能源能值，E_{trasportation}为运输能值，E_pollutant为环境污染能值。

第四确定单元742，用于基于上述基础能值指标确定综合能值指标。

具体的，上述综合能值指标，包括：可更新资源比例、不可更新资源比例、购买能值比例、人均能值、能值密度、购买能值依存度、环境污染影响度、能值投资率、环境负载率、能值产出率和可持续指数；综合能值指标的计算过程如下：

(1)可更新资源比例P_Rr：可更新资源能值与目标污水处理厂总能值的比例；P_Rr表征目标污水处理厂对环境资源的依赖现状，以及环境资源能值对发展经济的贡献。P_Rr的高低表征环境资源对目标污水处理厂生态状况的支撑强弱，以及经济状况好坏，可更新资源比例P_Rr的计算公式如下所示：

(2)不可更新资源比例P_Nr：不可再生资源能值与目标污水处理厂总能值的比例；P_Nr表征污水处理厂目标污水处理厂内部资源的蕴藏及利用情况，一般在高度发达的污水处理厂，P_Nr值大多偏低，主要原因是由于其目标污水处理厂总能值远远大于不可再生资源的能值，不可更新资源比例P_Nr的计算公式如下所示：

(3)购买能值比例P_NrP：购买能值与目标污水处理厂总能值的比例；P_NrP越高，可持续性越低，购买能值比例P_NrP的计算公式如下所示：

(4)人均能值P_Ep：人均能值P_Ep为目标污水处理厂总能值与总人数的比例，表征人均效益水平的高低，单位为sej/person；一般人均能值越高，表示污水处理厂人均效益越高，人均能值P_Ep的计算公式如下所示：

其中，N_person为污水处理厂总人数。

(5)能值密度P_Ed：能值密度P_Ed为研究目标污水处理厂单位面积的能值，表征污水处理厂能值使用的集约程度；一般污水处理厂经济效益越好，能值密度越高，能值密度P_Ed的计算公式如下所示：

其中，S_aera为污水处理厂总面积。

(6)购买能值依存度PEDL：购买能值占不可更新资源能值的比例；表征目标污水处理厂对外部能源资源的依存度，PEDL越高，对外依存度越高，购买能值依存度PEDL的计算公式如下所示：

(7)环境污染影响度PEIR：环境污染能值占目标污水处理厂总能值的比例；PEIR越高，可持续性越差，环境污染影响度PEIR的计算公式如下所示：

(8)能值投资率(EIR，Emergy Investment Ratio)：是指经济投入能值与环境资源能值的比例，经济投入能值包括购买能值E_purchase，环境资源能值包括可更新资源能值E_renewable和不可更新资源能值E_nonrenewable，用于表示外部经济投入与内部环境资源投入的关系，EIR能够用于评价经济行为在某种状况下的经济发展现状及核心竞争力，并能够推测环境资源状况对经济行为的实际承受力；EIR越大，目标污水处理厂的经济发展程度越高，对外部经济投入的依赖越高，对内部环境资源投入的依赖越低；反之，EIR越小，目标污水处理厂的经济发展程度越低，对外部经济投入的依赖越低，对内部环境资源投入的依赖越高，能值投资率EIR的计算公式如下所示：

(9)环境负载率(ELR，Environmental Loading Ratio)：环境负载率ELR是衡量目标污水处理厂对环境影响的指标，表征科技发展水平高低或环境承载的压力大小；采用不可更新资源能值、购买能值、污染物能值3者之和与可再生资源能值的比例计算环境负载率；将ELR的标准设定为3个等级，即高(ELR≥10)、中(3＜ELR＜10)、低(ELR≤3)；若目标污水处理厂环境长期处于高压力下，目标污水处理厂平衡很容易遭到破坏，因而该指标对生态经济系统的运行具有预警作用，环境负载率ELR的计算公式如下所示：

(10)能值产出率(EYR，Emergy Yield Ratio)：是目标污水处理厂产出能值与经济投入能值的比例，目标污水处理厂产出能值包括可更新资源能值E_renewable、不可更新资源能值E_nonrenewable和环境污染能值E_pollutant等3部分，经济投入能值包括购买能值E_purchase；主要用于表征目标污水处理厂产出对发展经济的贡献情况，为体现目标污水处理厂生产效率的指标，类似于经济分析的“产投比”(投入/产出比)，衡量目标污水处理厂能值的高低；EYR越高，表示目标污水处理厂得到了某些经济能值的投入，生产的产出能值越高，污水处理厂竞争力越强，能值产出率EYR的计算公式如下所示：

(11)可持续指数(ESI，Emergy Sustainability Index)：可持续指数表征污水处理厂目标污水处理厂的可持续性和发展潜力，采用能值产出率EYR与环境负载率ELR的比例计算可持续性指数ESI；设计3个等级标准，即强可持续(ESI＞5)，中可持续(1≤ESI≤5)，弱可持续(ESI＜1)，可持续指数的ESI计算公式如下所示：

建立单元743，用于基于上述基础能值指标和上述综合能值指标建立上述污水处理厂可持续性评价指标体系。

进一步地，对污水处理厂可持续性评价指标体系中的能值评估结果进行指标敏感性分析，具体步骤为：按照能值大小，选择基础能值指标中的3个主要能值指标，根据3个主要能值指标的改变，评估综合能值指标的改变程度，根据改变程度结果评估计算结果的敏感性，其中，将主要能值指标的改变设置为指标值增加10％，如果相应综合能值指标变化率在±10％以内，则表示污水处理厂可持续性评价指标体系指标计算结果可信；如果不可信，则重新选择基础能值指标中的4个主要能值指标，根据4个主要能值指标的改变，评估综合能值指标的改变程度，根据改变程度结果评估计算结果的敏感性；进一步的，如果计算结果仍不可信，则进一步重新选择N+1个指标，重复本步骤进行计算。

实施例3

本实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，处理器用于读取存储器中存储的指令，以执行上述任意方法实施例中的一种新建污水处理厂可持续性评价方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

实施例4

本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种新建污水处理厂可持续性评价方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，包括：

采集目标污水处理厂原始数据，将所述目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据；

基于所述内部能值数据和所述外部能值数据构建能值分析表；

基于所述目标污水处理厂原始数据、所述内部能值数据和所述外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图；

基于所述能值分析表与所述目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系；

利用所述污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。

2.根据权利要求1所述的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，所述基于所述内部能值数据和所述外部能值数据构建能值分析表，包括：

获取能值项目类型，将所述目标污水处理厂原始数据于所述能值项目类型进行匹配，生成能值项目原始数据；

获取能值转换率，基于所述能值项目原始数据，利用所述能值转换率确定太阳能能值数据；

将所述太阳能能值数据进行价值转换，生成能值价值数据；

基于所述内部能值数据、外部能值数据、能值项目类型、能值项目原始数据、能值转换率、太阳能能值数据和能值价值数据构建所述能值分析表。

3.根据权利要求2所述的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，所述基于所述目标污水处理厂原始数据、所述内部能值数据和所述外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图，包括：

对所述目标污水处理厂原始数据进行划分，确定目标污水处理厂范围边界；

基于所述外部能值数据确定目标污水处理厂外主要能量组分；

基于所述内部能值数据确定目标污水处理厂内主要能量组分；

基于所述目标污水处理厂范围边界、所述目标污水处理厂外主要能量组分和所述目标污水处理厂内主要能量组分绘制目标污水处理厂能值图。

4.根据权利要求3所述的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，所述基于所述能值分析表与所述目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系，包括：

基于所述能值项目类型、所述目标污水处理厂外主要能量组分和所述目标污水处理厂内主要能量组分确定基础能值指标；

基于所述基础能值指标确定综合能值指标；

基于所述基础能值指标和所述综合能值指标建立所述污水处理厂可持续性评价指标体系。

5.根据权利要求4所述的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，所述基础能值指标，包括：

可更新资源能值、不可更新资源能值、购买能值、化学药剂能值、人工能值、能源能值、运输能值、环境污染能值和目标污水处理厂总能值。

6.根据权利要求4所述的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，所述综合能值指标，包括：

可更新资源比例、不可更新资源比例、购买能值比例、人均能值、能值密度、购买能值依存度、环境污染影响度、能值投资率、环境负载率、能值产出率和可持续指数。

7.根据权利要求6所述的一种新建污水处理厂可持续性评价方法，其特征在于，所述利用所述污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价，包括：

采集新建污水处理厂数据，基于所述新建污水处理厂数据，利用所述污水处理厂可持续性评价指标体系确定所述环境负载率和所述可持续指数，将所述环境负载率和所述可持续指数作为新建污水处理厂的可持续性评价结果。

8.一种新建污水处理厂可持续性评价装置，其特征在于，包括：

分类模块，用于采集目标污水处理厂原始数据，将所述目标污水处理厂原始数据进行分类，生成内部能值数据和外部能值数据；

构建模块，用于基于所述内部能值数据和所述外部能值数据构建能值分析表；

绘制模块，用于基于所述目标污水处理厂原始数据、所述内部能值数据和所述外部能值数据绘制目标污水处理厂能值图；

建立模块，用于基于所述能值分析表与所述目标污水处理厂能值图建立污水处理厂可持续性评价指标体系；

评价模块，用于利用所述污水处理厂可持续性评价指标体系对新建污水处理厂的可持续性进行评价。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器被配置用于调用所述计算机程序，执行如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

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