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进行污水处理工作时要缴纳一定的价内税,起本质就是和处理费用相关的各种税金。目前,我国处理污水的企业属于事业单位的范畴,处理工作中获得的污水处理费也属于行政收费,因此不用缴纳其他税金,我国的污水处理企业将来会实现企业化,那么在污水处理工作中就要缴纳营业税、城市维护建设税、教育费附加等各项税金。对污水处理的营业额所收取的税款就是营业税,依据污水处理的总利润,根据低税率额算出总税款。
二、污水处理费的制定管理
在污水处理费管理工作的整个过程中,都必须以相关的规定为依据,通常使用“两部制”收费方法,要保证确定的污水处理费能体现处理服务的意义,还要平衡好对水的需求,要与我国的收费政策一致。
(一)污水处理费制定的原则
1污水处理费应能补偿成本。进行成本补偿工作时要注意下列两点:①合理确定货币价值量的总额,要在一个科学的范围内;②要合理分析货币价值量补偿与实物补偿间的关系,维持好两者间的平衡。2污水处理费中应包含合理盈利。将污水处理工作中各个工作者的流动成果以货币形式体现出来就是盈利。盈利是实际收取的处理费与成本间的差额,有税金及利润两大方面。依据国家的税法向国家交付的金额为税金,它是为了帮助国家积累资金。利润则要在污水处理费的总额中减去各项成本和税金支出,它可以为企业的发展提供源源不断的动力。确定污水处理费时要本着科学盈利的原则,也就是要根据社会资金的平均利润率来确定。3污水处理费应形成合理差价。用户差价即根据用户的差异来确定费用。生活用水、行政企业和学校的用水都是不以盈利为目的的,所以在对这些用户收取水费时,就要本着微利的原则,即稍稍大于成本即可。但是对于那些以盈利为目标的企业比如商店、酒店等,就要将污水处理费用制定的高些,以保证污水处理工作能够获得预期的利润。
(二)污水处理费的“两部制”
1污水处理费“两部制”的必要性。污水处理系统的建设、维修及管理费用都要通过用户所缴纳的污水处理费来实现回收及增值。容量污水处理费,就是根据用户的实际用水量建设耗费的资金、维修费、管理费等为依据确定污水处理费。企业收取容量污水处理费,除了能够回收企业在建设期间以及污水处理系统运营期间投入的成本,还能够保证用户严格依照自家的实际用水总量来申报最大污水处理量,避免污水处理系统的容积过大而被闲置,保证污水处理系统的工作效率并降低运营成本。污水处理系统的设立是为了科学的处理污水,工作时肯定会需要多种设备、大量电力和劳动力,因此污水处理单位初期需投入大量的运营资金。分析目前的市场经济规律发现,污水处理企业最科学的工作方式是依据污水排量的差异来制定阶梯处理费收取制度,这样能促进污水处理企业更好的发展。现今较科学的工作方式是收取称量污水处理费,其制定依据是系统运行中投入的费用总额和污水处理总量。收取称量污水处理,可以很好的体现“多用水多交费”的公平交易原则,不仅能够增强用户的合理用水和节约用水观念,还能够保护环境。2定额累进计量污水处理费。定额累进计量收取污水费的工作方式是以具体的标准来制定用户的用水定额的,若用户的用水总量大于这个定额,就需要对高出部分收取更高的污水处理费用。但是实际用水总量小于该定额时,则应对节约部分实行奖励。我国现今的污水处理费管理现状是不能将费用定的很高,可是总体的水资源总量又是非常匮乏的,所以使用定额累进计量收取法是最合适的。价格较低的定额水量,可以保证居民的基本生活用水,还能减轻居民的生活负担,对于超出的部分收取高价,很好的体现了节能的思想,有助于提高用户在日常生活中的节水意识。借助价格的杠杆作用来激励用户节水的方式为定额累进收取污水处理费。现今的大部分水源都用于供给人们的基本生活用水,从节约用水的角度分析发现,居民生活用水是有着很大的节水潜力的,并且工作难度也不大,但是非居民生产用水在总水量中占得比例较小,并且变数大,静态定额不能很好的管理水量的动态变化,所以不使用定额累进计量污水处理费的收费方式。使用定额累进计量法收取污水处理费的首要前提是合理设定基本的用水定额。在制定这一标准时,要先确定人均用水量,然后根据每户的人数来确定各户用水量。在收取定额累进污水处理费时,要科学的确定级数,因为技术过少无法体现价格杠杆的作用,导致热能的浪费;但级数太多又会使污水处理费体制更加复杂,对社会的发展产生不利的影响。通常情况下,在定额累进计量污水处理费系统中都将级数分为3级。第一级要能保证居民的日常生活用水量和污水处理系统的运行成本,主要是为了收回成本。第二级级数则要以提高居民的生活质量为标准,利润也是比较低,是第一级的1.5倍。第三级级数按市场价格满足某些特殊需要来确定,收费应是第一级的2倍,或者等于经营性污水处理费。
三、结语
该车站站点共有工作人员142人,设计污水量160m3/d,包括生产废水和生活污水。其中生产废水主要是车辆洗刷污水,以及对设备进行清洁和检修过程中产生的废水,污染物包括废油、清洁剂等,废水量为110m3/d。生活污水主要是工作人员日常生活中产生的污水,包括食堂排除的污水、工作人员淋浴污水等,污水量为50m3/d。
2污水处理的工艺流程
结合站点的实际情况以及政府相关部门对于污水处理的要求,需要对车站污水进行处理和回收利用。从资金、技术、操作等因素考虑,决定采用一体式膜生物反应器对铁路污水进行处理,处理的工艺流程包括:对污水进行分类处理,对于生产废水,要引入沉淀池,经气浮设备,进入MBR污水处理设施;对于生活污水,经预处理后,导入MBR污水处理设施在设备中,对污水进行消毒处理将处理后的污水导入回用水池沉淀处理后,对于下部污水,就近排入市政污水系统,上部净水经泵房进行回用。回用水可以用于冲洗厕所、绿化灌溉、设备和道路清洗等,减少水资源的浪费。
3配套设施建设
在膜生物反应器中,主要配套设施包括:(1)调节沉淀斜板隔油池:根据车站污水量,设置容积为50m3的调节沉淀斜板隔油池,以钢筋混凝土为主要结构材料。为了方便对污水进行处理,可以将其分为并联运行的两个部门,每一个部分细分为拦污区、斜板隔油区以及调节沉淀区三个单元。当污水进入后,利用隔板可以对大颗粒悬浮物质进行去除,如果颗粒的密度较大,可以通过沉淀去除,如何颗粒密度较小,如油类物质,会悬浮在水面上,方便去除。不仅如此,调节沉淀斜板隔油池可以对进水水质和水量进行调节,确保废水可以更加均匀地进入到后续处理环节,减少对于整个污水处理系统的冲击。(2)气浮设备:气浮设备可以对污水中的固体悬浮物、油脂以及各种胶状物进行去除、所谓气浮,主要是使悬浮物附着气泡,上升到水面,对悬浮物和水进行分离。在该污水处理系统中,气浮设备配套有加压泵、空压机以及相应的加药装置等,其处理能力为10m3/h。经过调节沉淀斜板隔油池处理后的污水,水质和水量比较均匀,而经气浮设备处理后,可以进一步去除废水中存在的油类物质,从而为MBR设备的运行创造良好的条件。(3)一体化MBR设备:MBR设备是膜生物反应器污水处理系统的重点和关键,根据该站点的实际情况,配备了处理能力达到100m3/d的一体化MBR设备两套。在MBR设备中,利用相应的微生物,可以对污水中存在的有机物进行分解,形成无机盐类;利用硝化菌,可以对水中存在的氨氮类物质进行硝化,去除污水的异味。经生物降解后,再次使用膜分离技术对污水进行高效分离,将微生物污泥隔离在反应器内部,而污水则经过分离膜排出反应器。(4)消毒设备:污水经过一体化MBR设备后,再次进行消毒处理,就可以进行回用或者排放。在该污水处理系统中,选择二氧化氯作为消毒剂,设置有效氯产量为100g/h的电解法二氧化氯发生器一套。
4最终处理效果
经膜生物反应器处理后,该站点的污水出水水质可以达到以下标准:CODcr:<20mg/L;BOD5:<5mg/L;SS:<3mg/L;NH4-N:<1mg/L;浊度:<2NTU;大肠菌群数:0。与国家规定的污水排放标准相比,水质更优,可以满足排放和回用要求。
5存在的不足
虽然膜生物反应器与其他污水处理技术相比具有非常明显的优势,但是也存在着膜污染、运行费用高等问题,在一定程度上影响了其应用范围。对此,相关技术人员必须充分重视起来,深入研究,对其进行改进和创新,确保其有效的推广和应用。
6结语
油田在处理含油污水时,污水会先进入到调节隔油池中,之后进入加压溶气气浮,工作人员会将适量的化学药剂添加到气浮进水管路上,在提升泵提升的情况下,污水就能够与化学药剂充分的混合,在溶气气泡的带动下,含油污水中的悬浮物和油颗粒就会与化学药剂发生反应并共同上浮,实现了油水分离。从气浮池中出来的水之后会进入到油水分离器中,杂质会被吸附,油分也会被全部去除,之后出来的污水会进入到SBR反应池中,其具体的处理流程框图如图1所示。(1)调节隔油池。在调节隔油池中的废水,一些重量较大的颗粒就会发生沉淀,而重量较轻的颗粒则会漂浮到表面,其也起到了均匀水质的作用;(2)浮油回收。重量较轻的油粒在调节隔油池中会漂浮到表面,并且形成一层浮油层,而为了有效的去除表面的浮油,在这里会设置一个浮油吸收器,从而将浮油全部回收;(3)加压容器气浮。在这里不但可以有效的去除污水中的油类物质和悬浮物,同时还能够降低生物需氧量和化学需氧量的含量;(4)SBR反应池。作为一种新型的活性污泥污水处理技术,SBR反应池不但能够大幅度降低生物需氧量的含量,同时还能够有效的去除污水中含有的细菌。
2油田含油污水处理流程的评价
在我们对某油田的含油污水处理工作进行调查和研究时,我们监测到其污染物分别为石油类物质、硫化物、COD、SS以及挥发酚等,而污水的pH值是达标的。在分析含油污水的监测结果时,我们发现超标最为严重的两类物质是SS和石油类污染物。结合上述所介绍的油田含油污水的处理工艺,我们应先将SS和石油类污染物去除干净,先将含油污水引入到调节隔油池中,从而粗略的去除SS和石油类污染物,采用调节隔油池时,其处理量大并且处理效果好,同时也很好的节约了成本。针对我国含有污水的处理现状,油水分离器对进水水质是有着严格的要求的,SS不应超过150ppm,而含油量不应超过400ppm,所以,在油水分离器和调节隔油池之间就应设置气浮法除油,对含油污水进行再一次的处理,气浮法能够有效的去除污水中的悬浮物,而通常的做法就是在油水分离器和调节隔油池之间增加一个加压容器气浮处理。经过这样的处理流程后,污水中的悬浮物和含油量就都是符合国家标准的了,而为了更好的降低硫化物的含量,还应将适量的化学药剂加入到从调节隔油池中出来的污水中。
从油水分离器中出来的污水含有大量的致病菌,易导致疾病的蔓延和传播,同时污水中的生物需氧量的含量也是不达标的,而加入SBR反应池的目的就是要有效处理污水中所含有的大量细菌。在处理细菌的同时,SBR反应池还能降低生物需氧量的含量,经过这样的处理流程,污水中的各类物质的含量即可符合国家的排放标准。
3结语
SBR处理工艺可由PCL自动控制系统控制整个的工艺流程,SBR处理工艺反应周期包括5个处理期,即进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期和闲置期。从污水进水期开始到闲置期结束形成1个周期,在SBR反应池中进行整个周期的操作,并设置曝气或搅拌装置。因为混合液始终留在SBR池中,因此不需要另外设置沉淀池。周期循环时间及每个周期内各阶段均可根据不同的处理对象和处理要求进行调整。在SBR反应周期中,各阶段的控制时间和总水力停留时间基于实验数据确定。在反应阶段,当采用完全曝气时,反应器内发生的是需氧过程;但在限制曝气条件下,可使反应器内产生缺氧或厌氧环境。对生化反应具有决定性的作用。进水期反应期沉淀期排水排泥期闲置期
2生活污水处理工艺-SBR法的实例
2.1阳江市第一净水厂
2.1.1简况阳江市第一净水厂工程规模为20000m3/d。建于阳江市四眼塘,工程占地面积11300m2,集水面积14.5km2,服务人口11.5万人。1999年动工,2001年2月验收运行。处理后的污水直接排入漠阳江,污水的排放标准执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。污水主要来源于城南片区和城北片区合流制管道系统排放的生活污水、雨水和部分工业废水。
2.1.2运行效果SBR工艺适应性强,运行稳定,污水水质变化不大。此外,SBR工艺优点为:(1)管理相对简单,适应性强;(2)对生物除磷具有显著的效果;(3)污泥膨胀情况将不再出现,污泥指数(SVI)低;(4)对于污泥的脱水和沉降具有显著效果;(5)SBR池曝气可节约能源,并根据水质和水量进行有效调节。还有低噪声的射流曝气和搅拌高效曝气技术。
2.2海门市污水处理中心
2.2.1简况海门地处长江入海口,与上海隔江相望,经济比较发达。近年来,由于工业、生活废水量渐增,相应污染物排放增加,工业污水和生活污水带来严重的有机污染,限制城市的可持续发展。为此,市政府于1999年10月建成了日处理1万m3的海门市污水处理中心。该中心主要包括1700多米的排污管道和厂区内污水处理系统及配套设施,总占地20亩。采用国内先进可靠的SBR工艺,集沉甸、曝气、脱氮、脱磷及污泥稳定化处理等过程于一体,不需设初沉池、二沉池及污泥回流设备。
2.2.2运行效果1999年,清华紫光环保有限公司工程总体投入运行。在施工过程中,海门市污水处理中心最突出的特点是节省投资,建设周期短。由于SBR工艺技术的采用,缩短了污水处理过程,节省了大量建设资金。它已投入运行,污水处理厂的波动水平保持在水量大的情况下,反映水量和SBR工艺良好的质量变化的适应性。在设备方面,采用结构简单,易于维护的多级离心式鼓风机,不锈钢带微孔曝气器,以适应小城镇污水处理厂的实际情况,取得了令人满意的结果。由于污水处理厂建成较早,消毒,除臭等方面需要不断的补充和完善。
3结束语
1.1早期动力学阶段国内外对WWTPs的评价管理,早期重点通过活性污泥模型法(ActivatedSludgeModel,简称ASM)预测水质并间接实现对WWTPs的评价管理。此模型主要通过研究微生物生化反应机理,建立微生物对生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)等指标的去除率方程并确定参数,通过方程实现对出水水质指标的预测,进而实现对WWTPs进行评价管理。ASM的发展经历了四个主要阶段:(1)AMS1[2]主要基于生物动力学基础,通过相关参数研究建立ASM1模型对WWTPs进行管理评价,但是由于研究处于初级阶段,且机理较为复杂,因此研究过程并不涉及生物脱氮和除磷;(2)AMS2[3]扩展了AMS1,增加了脱氮除磷的研究和预测,在一定程度上改善了ASM1模型的性能;(3)AMS2d,在AMS2的基础上稍作改进,通过调整参数、模型改进,减少了模型的根方均误差(RootMeanSquareError,简称AMSE),提高了预测准确度;(4)AMS3[4]为了简化评价模型,引入了生物的可选择性,使模型适用范围有所改善,同时也增加了模型的复杂程度。尽管ASM具有一定的使用价值,但是对于实际WWTPs的评价管理,模型存在较大的局限性(1)不能准确把水厂故障原因与结果很好的结合起来,对水厂的评估和预测效果比较差;(2)需要大量的动力学、化学反应参数的计算,许多参数测量难度较大。(3)不同处理过程、不同运行条件都需要大量的参数验证,因此任务繁重,在一定程度上浪费时间和精力[5]。出现这些问题的主要原因是,对于一个实际污水处理厂,存在较复杂的生物反应以及水量、水质、PH等高度变化的随机因子,而ASM参数的确定主要基于稳定的运行条件,当运行条件波动较大时模型偏差较大,因此模型的适应度较差。
1.2统计分析阶段面对WWTPs复杂的生物反应、高度变化的随机因子,动力学模型已经渐渐失去优势,人们将目标转向了用数学方法处理数据并建立拟合模型的领域。为减少运算复杂程度,此阶段的模型形式较为简单,通常为低阶线性模型,但模型可靠性、适用性却大大提高。通常环境效益、经济指标都可以考虑进去,丰富了WWTPs的评价指标体系。其中,最常用的模型为最小二乘法回归分析(PartialLeastSquaresModel,简称PLSR)、多项式回归法(Polyno-mialRegressionModel,简称PRM)、多项偏最小二乘法回归(NumberofPartialLeastSquaresRegression,简称N-PLSR)、平行因子分析法(ParallelFactorA-nalysis,简称PARAFAC)。PLSR、PRM、N-PLSR、PARAFAC等模型所给出的评价分值和权重矩阵是合理的,应用于WWTPs的评价管理中也是适用的。但是由于此类评价方法多局限于水质指标[6],而对并不存在明确线性关系的环境效益指标如:资源回用量等并未考虑,因此对WWTPs的评价比较片面,通常适用于WWTPs水质指标的预测评价或者评价要求精度适中的WWTPs。
1.3数据驱动建模阶段基于自动化检测技术的提高以及环境效益指标数据的获取,利用系统中的软件传感数据驱动建模成为WWTPS运行管理评价的主要方法。在目前的传感模型中,黑箱子传感模型使用较多,此模型会自动捕捉到系统的主要过程,并且自动把输入输出数据连接起来[7]。DDM中最常用的方法是:神经网络模型、熵权物元法、自组织映射以及随机预测等方法[7]。这类模型主要基于历史数据,如果历史数据缺失或者出现错误,那么此类方法将不能使用,存在一定风险,因此需要经过反复的验证以及专业人士仔细推敲才能确定模型是否适用,通常在满足条件的情况下,模型越简单越好。基于神经网络[8]很强的非线性拟合能力、可映射任意复杂的非线性关系、学习规则简单等特点,神经网络模型通常用于一些复杂的动态模型中,尤其是动态的环境评价管理中,它是一种对变量较多的动态系统进行评估与管理中比较有优势的方法。但是ANN模型存在以下问题:(1)不能解释本身的推理过程和推理依据。(2)主要基于历史数据,当数据不充分时就无法正常工作。(3)把问题的特征转变为数字,把推理转变为数值计算,造成部分信息丢失。因此,在使用神经网络前需要收集足够的历史数据、人为将某些问题转换为数据,进而降低模型本身带来的缺陷,此外,由于本身较强的自运算能力,在一定程度上可以给出合理的预测评价。因此,这种方法是目前WWTPs运营管理评价中最流行的方法。熵权物元法可用于评价计算多重指数、模糊问题以及差异性问题,该方法具有简单的计算方法、清晰的原则以及客观的权重等特点。基于这些特点,熵权物元法可以用于评价污水资源和容量,水环境质量,生态承载力等。到目前为止,该方法首次应用于WWTPs的综合评价,是一种极具潜力的评价方法。
2工程应用
工程实例①,SinghK.P.[9]采用PLSR(PLS1R、PLS2R、PLS2R-A)、PRM、ANN等三种模型对印度WWTPs进行预测和评价管理。采用上述三种模型、使用进水指标BOD、COD、TKN、氨氮等数据资料实现对出水指标BOD和COD的预测,进而实现对WWTPs的评价管理。实验中采用一年144组数据,72组数据用于训练,36组数据用于验证,36组数据用于预测。结果表明,三种模型均能满足要求,且神经网络模型优于多项式回归分析,多项式回归分析优于偏最小二乘法,最优模型为ANN模型,各项评价指标均比较理想。最终得出ANN是目前WWTPs评价管理中最好的方法。综合分析上述案例,PLSR、PRM属于低阶线性模型,而ANN模型属于复杂的非线性模型,可以拟合较复杂的动态过程,因此PLSR、PRM在模型精度上不及ANN模型,成为印度污水处理厂的最优评价模型;此工程实例仅仅以主要的水质指标作为WWTPs的评价指标,模型评价指标体系比较片面;此工程实例中PLSR、PRM不能计算权重,没有办法给出评价指标对WWTPs的影响程度,因此不利于对WWTPs运营管理的评价。工程实例②,David[10]使用熵权物元法从以下三个方面对WWTPs进行评价:水质指标、操作成本以及环境效益。熵权物元法对WWTPs的预测评价主要通过权重计算以及欧式贴近度来体现。当环境效益评价指标权重越大、运行成本评价指标权重越小,WWTPs评价指数就越高。David由模糊数学计算最优从属度物元矩阵,分析了不同因素对水厂运营质量的权重,结果表明总氮的去除率与污泥饼产生量对污水处理厂的运营管理影响比较大,从而间接证明硝化反硝化微生物、脱水设备、脱水药剂以及工艺条件对WWTPs的运营管理有比较大的影响。欧式贴近度(通常用Rph表示)用来表述评价结果,贴近度越大,表示结果越好。由于欧式贴近度由模糊物元平方法以及指标权重法计算而得,因此,欧式贴近度可以反映污水处理厂的综合评价。在文献[10]中,根据不同水厂欧式贴近度计算结果进行了排序,筛选出了最优和最差的污水处理厂。但熵权物元法评价结果与实际运行结果存在一定的偏差,因此,采用欧式贴近度作为评价指标,可靠性尚存在一定的问题。此外,尽管此模型有较好的适用性以及相对的准确性,但是现有模型没有考虑到污水处理厂的规模以及处理水量等问题,而这些指标对WWTPs的评价管理具有决定性的意义,其他如资源回用量、环境质量评价等对环境效益有较大影响的环境效益指标,也未曾考虑,因此,模型有待进一步完善。由于此模型是首次应用于WWTPs的评价与管理中,其模型是否存在其他方面的问题有待进一步商榷。
3展望
通过研究国内外WWTPs的评价管理状况,所适用的主要分为三类:(1)动力学阶段:ASM机理模型;(2)数据统计阶段:PLSR、PRM、N-PLSR、PARAFAC等模型;(3)数据驱动阶段:熵权物元法和ANN模型。由于ASM机理模型对水质波动的适应性较差,PLSR、PRM、N-PLSR、PARAFAC模型精度有限,因此目前比较好的评价方法是熵权物元法和ANN模型。熵权物元法作为一种新方法首次用于WWTPs的评价管理,应用前景比较广泛,但同时所存在的问题尚不明确,因此有待进一步开发研究。而ANN模型则是一种比较成熟的模型,无论是现在以及未来发展趋势中,都是WWTPs评价管理中必不可少的研究方法。虽然现有WWTPs环境管理工作考虑到了运行效率、环境效益等方面,并且在一定程度上能够对水质改善起到一定的作用,促进WWTPs运营管理效率的提高,但是对于WWTPs的评价相当的片面:对于运行效率,只是停留在耗电量、絮凝剂的投加量等确切指标上,没将人员比例、运行负荷、安全事故发生比例考虑进去,使其难以准确对WWTPs进行评价管理;除此之外,对于环境效益,国内外WWTPs的评价管理都把重点放在了改善出水水质上,没有将资源回用量、对周围环境的影响、民众的满意度等考虑进去,因此,评价过于狭隘片面。存在这种状况的主要原因是(1)主要水质指标之间存在比较明确的关系,易于建立模型;(2)现在环境管理者对水质指标之外其它指标关注较少;(3)随着指标数量的增加,会增加模型的复杂程度;(4)出水水质指标直接反应污水处理厂对周围河道等的影响,效果比较明显。这样的评价体系带来的直接后果是使WWTPs的管理者只重视出水水质,而忽略了运行成本如耗电量、絮凝剂添加量,甚至忽略了WWTPs是否有资源回用等状况,直接造成资源的浪费。基于上述问题,我们要综合考虑WWTPs的成本、运行效率和环境效益等方面,改变中国污水处理厂运行成本高、运营效率低、管理体系不完善等问题。因此,现阶段以及未来对WWTPs评价管理的首要任务是完善评价指标体系,寻找准确有效的WWTPs评价模型。
4总结