论文部分内容阅读
随着城市化的快速发展,在全球不少地区都出现了不同程度的水资源紧缺问题,城市污水再生利用日益受到重视,相关项目在我国不少城市也日益增多。然而,尽管我国已经发布了城市污水再生利用标准,个别城市也甚至出台了当地技术指南,但目前城市污水再生利用项目的方案设计仍主要依靠设计人员的个人经验,受主观因素影响较大,且常常局限于技术层面,难以保证方案周全,而城市污水再生利用项目存在一定的环境和健康风险,项目本身还涉及绿色可持续问题,单纯侧重于技术层面的方案设计难以保证项目多目标的协调统一。因此,本研究拟针对城市污水再生利用工程的方案设计,通过构建污水再生利用工程方案评价指标体系以及相应的综合评价方法,实现方案的全面评价和优化,为设计人员与决策人员提供支撑。本文在查阅城市污水再生利用相关评价研究的基础上,分析了城市污水再生利用工程的影响因素,构建了一套包括4个准则15个指标的指标体系,在此基础上提出了基于网络分析法的综合评价模型,并以重庆市悦来污水再生利用工程方案为对象进行案例研究。所取得的主要成果如下:(1)构建了城市污水再生利用工程方案评价指标体系,包括目标层、准则层以及指标层。其中,目标层为城市污水再生利用工程方案的总合理性,准则层包括技术适宜性、健康风险、经济性、环境友好性等4个准则,指标层包括与雨水利用的结合度、再生水处理厂(站)址合理性、场地设计紧凑度、工艺工况适应度、多用途可达性、污染物去除效度、输配系统可靠性、管网水质稳定性、操作管理适宜性、再生水厂安全风险、作业人员暴露风险、公众暴露风险、成本效益比、生命周期环境影响、运行噪音等15个指标。(2)构建了城市污水再生利用设计方案的综合评价方法。采用网络分析法结合专家打分法确定了各指标的相对权重;并提出了各指标的定义、使用目的和计算方法,其中与雨水利用的结合度、再生水处理厂(站)址合理性、工艺工况适应度、操作管理适宜性等4个指标进行定性评价,输配系统可靠性与管网水质稳定性标采用EPANET软件分别进行水力、水质模拟分析,成本效益比中的公众满意度效益指标采用支付意愿问卷调查的方式进行量化,生命周期环境影响采用SimaPro9.0软件对项目建设施工、运营及报废拆除等阶段进行生命周期评价,其余有关指标根据其定义进行量化计算。为将各指标量化结果标准化,查阅相关文献确定了各指标的评价标准。最终,将各指标的权重与标准化后的分值相乘,得出污水再生利用工程方案的综合评价分值,并根据确定的评价等级,对方案进行综合评价。(3)结合悦来污水再生利用工程的方案,对各指标进行权重分析,结果表明,技术适宜性权重占比最大45.06%,经济性次之28.51%,环境友好性与健康风险权重较小,分别为13.27%与13.15%。但对各项指标的权重比较发现,成本效益比权重最大,对方案的影响最大;生命周期环境影响、作业人员健康风险、公众暴露风险的相对权重较输配系统可靠性、场地设计紧凑度等指标大,说明技术经济对方案评价时影响最大,但环境友好性与健康风险在评价方案时亦不能忽略。(4)根据构建的指标评价模型,对悦来污水再生利用工程的两个设计方案进行评价比选,结果表明,悦来污水再生利用工程的方案一为80.969分,方案二为82.486分,两个设计方案的评价等级均为良好,方案二相对较好。但方案二的配套管网设计较差,建议方案二的管网采用高低区分压供水方式进行优化设计。通过对悦来污水再生利用工程方案的综合评价,表明本文建立的指标体系与评价模型可行,具备可操作性。