结合我国城市污水处理要求及城市污水处理厂处理效果考核指标,在选择指标,构建指标体系时,遵循以下原则:
(1)系统性原则
指标体系应能全面反映城市污水处理工艺整体特征,指标体系的整体评估功能大于各分项指标的简单总和。
(2)独立性原则
同层次上的指标不应具有包含关系,保证指标之间相互独立,使指标能从不同方面反映上一层指标的具体内容。
(3)科学性原则
科学性原则不仅仅是选取的指标科学,而且要求指标选取的方法要科学,以科学理论为指导,以客观系统本质联系为依据,定性与定量分析相结合,建立能正确反映系统整体和内部相互关系的指标体系。
(4)易得性原则
选取的指标必须容易得到,这里的容易得到不仅仅指指标本身容易得到,而且也指指标的数值容易得到。
(5)可比性原则
选取的指标对系统描述程度有所不同,其权重赋值也不相同,因此需要选取的指标具有可比性。系统评估的指标体系可比性越强、评估结果的可信度就越大。
4.指标体系构建
在确定了指标体系构建原则之后,下一步工作是指标体系具体指标的选择及确定。指标的筛选分为两个过程:首先运用频度统计法、理论分析法初步筛选出评价指标,其次运用专家咨询法对初步筛选的指标进行咨询并最终确定指标。专家咨询往往需要进行多轮,每一次对专家回馈的信息进行总结,然后将总结结果反馈给各专家,各专家根据反馈的信息再次对评价指标体系进行修改,直至各专家的意见统一或者基本统一。本研究最终确定将新建污水厂处理工艺评选的指标体系分为三个层次:目标层、准则层和指标层。指标体系兼顾了城市污水处理工艺的经济性能、技术性能和环境性能方面的主要指标。各层具体因素见表4所示。
表4新建污水厂处理工艺评选的指标体系指标
目标层
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准则层
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指标层
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污水处理技术
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经济性能
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单位建设投资
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单位运行成本
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单位占地面积
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投资回收期
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技术性能
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抗水力负荷冲击能力
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抗污染负荷冲击能力
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出水COD
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出水BOD
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出水氨氮
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出水TN
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出水TP
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出水SS
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COD去除率
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BOD 去除率
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氨氮去除率
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TN去除率
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TP去除率
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SS去除率
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环境性能
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污泥产量
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废气污染程度
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噪声污染程度
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5.指标体系权重确定
AHP法指标体系各指标权重是通过向选定的专家发放专家咨询表,对专家填写的指标体系判断矩阵进行计算而得得到的。判断矩阵是在选定的1-9标度下,通过专家对各层次相关联指标进行两两比较打分而得到的。选择专家时,要包括熟悉污水处理技术的污水厂相关运营技术人员、环保部门监管人员及独立的污水处理科研专家。选择不同行业的专家是为了避免判断矩阵构造的片面性,因为不同行业的专家对指标比较打分时,侧重点有可能不同,从而充分结合了各行业意见,保证判断矩阵内容全面性。
本研究向20名专家发放指标体系判断矩阵构造咨询表,并运用EXCEL编程对调研结果进行计算。最后收回15份咨询表,有效咨询表12份,经计算后,17份咨询表判断矩阵符合一致性要求,对其余5份未符合一致性要求的提出修改意见后反馈给专家,专家对其判断矩阵重新进行构造,最后均符合一致性要求。计算各专家构造的判断矩阵而得到各专家对指标体系的权重赋值,假定各专家的专家权重相等,最终的指标体系权重是对各专家对指标体系权重赋值的加权平均值。经计算,指标体系权重为表5和表6所示。
表5准则层因素相对总目标权重
准则层
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因素
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相对总目标权重
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经济性能
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0.2255
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技术性能
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0.6738
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环境性能
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0.1007
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表6准则层因素相对总目标层权重
指标层
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指标层因素相对总目标权重
|
单位建设投资
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0.0569
|
单位运行成本
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0.1153
|
单位占地面积
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0.0160
|
投资回收期
|
0.0374
|
抗水力负荷冲击能力
|
0.0149
|
抗污染负荷冲击能力
|
0.0149
|
出水COD
|
0.1110
|
出水BOD
|
0.0685
|
出水氨氮
|
0.0685
|
出水TN
|
0.0685
|
出水TP
|
0.0685
|
出水SS
|
0.0371
|
COD去除率
|
0.0475
|
BOD 去除率
|
0.0353
|
氨氮去除率
|
0.0353
|
TN去除率
|
0.0353
|
TP去除率
|
0.0353
|
SS去除率
|
0.0333
|
污泥产量
|
0.0789
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废气污染程度
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0.0136
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噪声污染程度
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0.0082
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新建污水厂处理工艺评选的指标体系建立后,下一步工作重点则是调研,收集备选工艺实际运行数据。调研工艺一般以新建污水厂附近地域的实际运行污水厂为主,因为这些运行工艺所处的地理、气候等自然条件与新建污水厂相似,所以更具可比性。根据调研得到的数据,运用构建的指标体系进行计算,最终得到各备选方案的得分,并依据得分高低,对备选工艺进行适应性排序,选择得分高的处理工艺。
6.结论与建议
1.现对新建污水厂处理工艺的选择往往是通过专家定性判断而得,没有定量描述,因此,需要建立一个通过以专家判断为基础的将定性和定量相结合的模型作为新建污水厂处理工艺选择的依据。
2.AHP法是将定量分析与定性分析相结合的多目标综合决策方法,AHP法分为四个步骤(1)根据评价对象与评价目标,将问题层次化;(2)选定合适的比例标度,构造判断矩阵;(3)进行层次单排序及一致性检验;(4)进行层次总排序及一致性检验。
3.将AHP法作为新建污水厂处理工艺选择的计算模型兼顾考虑并量化了候选处理工艺的经济、技术和环境性能。其核心内容就是构建新建污水厂处理工艺评选的指标体系,指标体系不仅仅包括具体的指标,还包括各指标相对于总目标的具体权重。
4.指标和指标权重均通过专家调研得到。指标权重通过计算专家依据1-9标度构造的判断矩阵而得。运用乘积方根法对判断矩阵进行计算,并引入随机一致性比率对指标单层次排序一致性和总排序一致性进行检验。
5.新建污水厂处理工艺评选的指标体系构建完成后,下一步工作重点则是对备选工艺进行调研,收集实际运行数据,调研的重点是在新建污水厂附件的已运行工艺。运用构建的指标体系对调研数据进行计算并依据计算结果,选择得分高的处理工艺。
参考文献
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