再生水回用价值评价与费用分析---以西安北石桥再生水回用工程为例

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年5期   作者:武大洋
[导读] 目前再生水得到了社会广泛重视,再生水作为城市的一种新型资源与当地的经济发展和环境保护有着紧密的关系

        武大洋
        盐城市清水绿岸净水集团有限公司, 江苏 盐城 224400
        摘  要:目前再生水得到了社会广泛重视,再生水作为城市的一种新型资源与当地的经济发展和环境保护有着紧密的关系。介绍了再生水的定义、用途、功能和价值评价,运用环境经济学基本原理对再生水的费用进行了分析计算。结果表明推广再生水有着重要的意义,加大再生水回用工程的投入,有助于解决某些城市缺水问题,更有利于经济社会环境的可持续发展。
        关键词:再生水;价值评价;费用分析
        前 言:再生水指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水[1]。再生水出水水质必须达到国家排放标准,并通过再生水管网输送到用户。再生水主要可用于市政杂用、工农业生产、城市景观和补充地下水。这使得原本排放到水体的处理水得到了社会循环价值,水资源利用效率的提高对保护自然水资源有着重要的意义。
1 再生水的价值构成与评价
1.1 再生水的价值构成
        再生水的价值构成主要包括两个方面,一是再生水的使用价值,即二级处理后的水经过混凝、沉淀、过滤、消毒的常规处理工艺或采用其他新的工艺使污水转化成可利用的水,实现了它的使用价值。二是再生水的资源价值,即再生水作为常规水源的补充和调剂,是整个水环境系统中的一个重要组成部分。
1.2 再生水的价值评价
1.2.1 再生水的价值评价原则
        再生水价值评价的原则[2]是:(1)主观与客观相结合原则。再生水作为城市用水的补充,加上本身具有的产品和资源双重价值,发挥着经济社会效益和生态环境效益。污水中的COD、BOD、SS和氮磷经过物理化学、生物法得到了去除,在处理中使用各种药剂和设备加上人力财力。在评价再生水价值时,要考虑客观规律和主观效益,以及它的社会服务和环境功能价值。(2)定性与定量相结合原则。在市场经济中,仅仅从简单的定性分析已不能适应市场的要求。要能够从货币的角度定量的分析再生水的价值和效用,通过一系列数学方法来调查研究,得出相应的评价模型,准确地反映再生水的价值。(3)静态与动态相结合原则。再生水的研究基于水资源的现状,随着环境要素和时间空间的变化,再生水的供求关系也发生变化,价值也就发生变化。运用现有的数据进行动态分析,必须考虑客观与主观因素的变化。(4)局部与整体相结合原则。受地理环境和历史因素的限制,我国北方水资源严重短缺,而南方则相对充沛。在进行再生水价值评价时,要充分考虑这些差异,并结合区域整体性,全面分析约束条件,科学衡量再生水的价值。
1.2.2 再生水的价值评价方法
        再生水价值评价方法可分为直接观察、间接观察、直接假定和间接假定四种类型[2]。(1)直接观察法。通过市场数据和模拟市场,加上人们需要的主观条件,以效用最大化为原则,直接分析得出再生水的价值。(2)间接观察法。在没有给定水量和价格的条件下,运用现有市场数据和环境资源模型来预测再生水的价值。(3)直接假定法。通过假定市场和环境价值直接询问人们再生水的价值。
(4)间接假定法。通过科学地假定某些数据在进行再生水的价值推断。
2 再生水的效益费用分析方法
效益费用分析(BC分析)是一项活动所投入的资金,或所需要的费用,与其所能产生的效益进行对比的方法,效益费用分析也成为费用效益分析、成本收益分析[4]。效益费用分析要运用一系列数学与经济学的方法,按照项目的建设程序、准则分析可能给社会带来某些具体的效益。效益费用分析有两种计算公式:一是效益费用比,二是净效益。
效益费用比表达式为:
[B/C]=(B-D)/C                       (2-1)
式中:[B/C]—效益比;
         B—正效益;
         D—负效益;
         C—费用;
评价法则为:[B/C]≥1,项目可接受;[B/C]<1,项目不可接受。
净效益表达式为:
  [B/C]=(B-D)-C                      (2-2)
评价法则为:[B/C]≥0,项目可接受;[B/C]<0,项目应放弃。
再生水的效益费用分析一般程序[4]为:
                                                 各方案的效益计算
                                                         ↓
明确方向→环境功能分析→环境影响分析→制定环境保护方案→环境影响经济                                  ↑
                                                     各方案的费用计算

计算→效益、费用比较→结论
再生水的应用带来的费用和效益,通过比较得出净效益最大值的方案。首先明确分析的问题,以及它的约束条件。在计算再生水产生的经济损失,要明白研究对象的功能。环境质量影响评价分析的重点是确定剂量-反应关系。制定环境保护方案要考虑到环境功能的改善和环境污染的程度。选用恰当的数学模型,确定费用与效益,确定费用时首先应知道环境污染带来的货币损失值。再计算环境保护的效益,要用货币量化分析。最后比较效益和费用,得出最佳的环保方案。
3 案例
西安市北石桥污水净化中心是西北地区规模较大、工艺先进的一座现代化污水处理厂。厂址位于西安市西南郊北石桥村东,主要处理来自西安南郊、西南郊工业企业生产废水和居民生活污水及初期雨水。工程建设总投资约2.3亿元,一期设计规模15万m3/d,远期规模30万m3/d,占地面积285亩[5]。.污水处理率为82.6%,服务面积为53.5km2,控制人口60万。该中心引进国外DE型氧化沟工艺,1998年5月投入试运行。运行以来出水水质稳定、运行平稳,主要出水指标BOD5≤10mg/l、CODcr≤50mg/l、SS≤10mg/l、TP≤0.5mg/l、NH4-N≤5mg/l[6]。该工程处理工艺先进,DE型氧化沟工艺不仅可以消除有机污染,而且还能达到除磷、脱氮的目的。北石桥污水回用工程是西安市城市污水回用试点项目,它位于北石桥污水净化中心内,回用水规模10万m3/d,回用于服务区域内的企业以及市政环卫园林等杂用水。在二级处理后加上污水深度处理工艺,出水水质达到一级A标准就可以满足再生水回用的要求。
表3-1:再生水水质主要控制指标[1]

北石桥再生水回用项目总投资8950万元,项目建成投产后,总成本1339.59元,经营成本768.57元,年处理污水量3650万吨,项目计算期25年,其中建设期2年[2]。再生水销售价格为1.85元/m3,自来水销售价格为2.90元/m3。正效益B=1.85×3650=6752.5万元,费用C=1536.48万元,负效益D暂不考虑。[B/C]=6752.5/1536.48=4.4≥1,项目可接受。由此可见,再生水回用项目具有明显的经济效益。
结 论:
(1)城市污水是再生水的首要水源,目前处理工艺成熟,出水水质达标,环境负效益小。再生水用途广泛,具有明显的经济社会和生态环境效益。(2)再生水作为一种产品具有使用价值,同时也是城市水资源不可或缺的一部分,具有它的资源价值。运用科学合理的评价方法对再生水的价值进行评价,对于再生水的应用推广有着积极地意义。(3)再生水在目前的社会环境下使用和推广难度比较大,再生水利用还存在着很大的困难。必须要以政府主导,积极使用城市第二水源,减轻水资源负荷。(4)通过常用的环境经济学费用分析方法,对北石桥污水回用项目进行分析计算,可见再生水的应用价值明显。
参考文献:
[1]建设部. 城镇污水再生利用工程设计规范(GB 50335-2016)[S].2016.
[2]高旭阔. 城市再生水资源价值评价研究[D].西安:西安建筑科技大学,2010.
[3]李艳群. 何通国. 刘刚等. 城市再生水回用现状及利用前景[J].资源开发与市场,2011(12):1096-1100.
[4]董小林. 关卫省. 刘 康. 环境经济学[M].北京:人民交通出版社,2011.
[5]宋杨. 西安市再生水推广利用体系研究[D].西安:西安理工大学,2009.
[6]王社平. 王小林. 黄宁俊等,北石桥污水深度处理再生利用工程设计与运行[J].给水排水,2005(31):16-20.

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