污水处理工程经济费用模型分析与应用

污水处理工程经济费用模型分析与应用王晓玲，张宝军，刘红侠（江苏建筑职业技术学院，江苏徐州２２１１１６）摘要：指出了合理的污水处理厂经济费用估算是确定项目投资的基础，能成为项目资金筹措及制订建设贷款计划的有效依据。基于市政排水工程投资估算指标数据，构建了城镇污水及再生水治理投资建设和运行费用函数的模型。运用线性回归的方法对不同规模的污水处理厂和再生水深度处理的建设费用进行了分析，确定了经济费用估算模型的建设费用函数和运行费用的参数。最终结合实例对提出的费用估算模型的准确性进行了分析。结果表明：建立的污水处理厂经济费用估算模型与实际费用误差较小，满足工程费用的估算要求。关键词：污水处理厂；二级处理；深度处理；运行成本；费用模型收稿日期：２０１４‐０７‐０８作者简介：王晓玲（１９８０—），女，山西朔州人，助教，主要从事污水处理方面的研究工作。中图分类号：X７０３文献标识码：A文章编号：１６７４‐９９４４（２０１４）０９‐０１８２‐０２1引言为缓减水资源缺乏和环境容量的紧张形势，国内建造了大量的不同规模的污水处理厂和再生水厂进行污水处理和再生水回用。污水处理厂建设前期需要对污水处理投资和运行费用等经济指标进行估算，为项目资金筹措及制订建设贷款计划提供有效依据。在费用估算过程中费用函数的合理与否直接关系到估算结果的准确性。当前对污水处理厂投资费用函数的研究主要集中在一些特定地区城市污水处理的费用研究［１］，污水处理厂单元处理构筑物、费用函数的研究［２］，小区中水系统的费用研究［３］，或者城市污水处理厂的运行费用分析［４］等方面。由于研究的着重点和角度不同，目前针对费用函数还未能形成统一的认识，关于费用函数的研究还处在探索阶段。本文拟以中华人民共和国建设部编制的枟市政工程投资估算指标（排水工程分册）枠为依据，采用线性回归的方法，来建立不同规模的污水处理厂包括再生水深度处理建设及运行费用模型，对污水处理厂的建设投资及运行成本进行估算［５］。2污水处理厂建设费用模型2．1污水处理厂建设费用模型的选择根据龙腾跃［６］、徐志嫱等［７］研究成果，污水处理厂建设模型中幂指数函数模型除了线性回归的拟合度较好，而且各主要变量的符号合理，显著性较高，能够较好地反映污水处理厂建设投资与变量之间的关系，因此本文在污水处理厂建设费用模型的选举过程中选用幂指数函数模型，其具体形式如表１所示。表1污水处理厂建设投资幂指数费用函数序号建设投资费用函数１#二级处理C１＝a１·Qβ１１滗２#再生水处理C２＝a２·Qβ２２滗３#建设总投资C＝C１＋C２噜式中，C１、C２为污水处理厂二级、再生水深度处理投资建设费用（具有一定规模的污水处理厂）；Q１、Q２为污水处理厂二级、再生水深度处理规模；C为污水水处理厂建设投资，万元；a为综合价格系数，主要决定于进行污水回用工程投资建设时各项资源在各地区的价格水平；β为规模系数，决定于土建安装和设备购置费用之间的比例（二级处理与再生水处理a、β系数不同）。2．2污水处理费用模型的规模参数的确定2．2．1二级污水处理费用模型参数的确定污水处理厂建设投资处理规模越大总投资也越高，但是污水处理存在规模经济效益，污水处理厂的规模越大，则单位基建费用越低。因此不同规模的费用模型参数不同。根据枟市政工程投资估算指标（排水工程分册）枠所列的２００８年有关污水处理厂二级处理的费用指标，采用最小２乘法，进行线性回归，求得不同规模污水处理系统费用模型中的待估参数a、β，并最终确定不同规模污水处理系统经济费用模型，如表２所示。表2二级污水处理基建费用函数序号污水处理厂二级处理规模范围／（万m３／d）公式／万元１Y１～２＃C＝２９３４J．０×Q＾０．７７０８２Y２～５＃C＝２８８４J．５×Q＾０．７９５３３Y５～１０吵C＝２７９２J．１×Q＾０．８１５６４Y１０～２０哪C＝２３５６J．７×Q＾０．８８９２５Y２０以上C＝２１４２J．８×Q＾０．９２１０2．2．2再生水深度处理费用模型参数的确定由于集中再生水深度处理工程建设应用在我国还处于初始阶段，工程数量较少，不容易按规模分类。通过对图１中４个不同规模的再生水深度处理费用的拟合分析，得到再生水回用深度处理建设总投资模型的待估参数a为１１２８畅１，β为０．８７５１。3污水处理厂运行成本费用模型运行成本费用是指在运营期内生产产品或提供服务所发生的全部费用，依据生产要素估算法得到污水处理厂运行费用的计算公式为：总成本费用＝外购原材２８１２０１４年９月JournalofGreenScienceandTechnology第９期料、燃料及动力费＋职工薪酬＋折旧费＋摊销费＋修理费＋财务费用＋尾水、尾气、污泥处置费用＋其他费用［８］。各部分费用具体函数表达形式如表３所示。图1再生水深度处理规模与费用的关系表3污水处理厂运行成本