導讀：在可持(chi)續發展目標下，污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)不僅要有效(xiao)(xiao)去除污(wu)染物，還要綜(zong)(zong)合(he)考(kao)慮(lv)節能(neng)減(jian)排、減(jian)少二(er)次污(wu)染等多項(xiang)任務。面向此(ci)需求，基(ji)于數據包絡分(fen)析法建立了污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)綜(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)能(neng)評估方法。在此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)，對我國2019年4733座城鎮污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)的(de)綜(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)能(neng)進行了量化，識(shi)別了影響綜(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)能(neng)的(de)因素(su)，并(bing)對我國污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)綜(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)能(neng)的(de)提(ti)升(sheng)提(ti)出了分(fen)類指(zhi)導意見。不僅能(neng)夠為單個(ge)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)的(de)綜(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)能(neng)提(ti)升(sheng)提(ti)供(gong)(gong)路徑指(zhi)導，也能(neng)夠為我國污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)行業的(de)績效(xiao)(xiao)監管(guan)提(ti)供(gong)(gong)方法支撐。

隨著近十余年(nian)的(de)(de)(de)(de)高速建(jian)設(she)，中國(guo)的(de)(de)(de)(de)城鎮(zhen)(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)已經從2007年(nian)的(de)(de)(de)(de)1 205座增長到2019年(nian)的(de)(de)(de)(de)5462座，增長了354%。在“量”提升(sheng)的(de)(de)(de)(de)同時，污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)“質(zhi)”開(kai)始受到關注。對(dui)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)進(jin)行效(xiao)能評(ping)估能夠促進(jin)其效(xiao)能的(de)(de)(de)(de)提升(sheng)。中國(guo)住(zhu)房和城鄉建(jian)設(she)部(bu)在2014年(nian)12月(yue)發布(bu)了《城鎮(zhen)(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)運營質(zhi)量評(ping)價(jia)標(biao)準》，美國(guo)和歐盟(meng)也分別提出(chu)ENERGY STAR和ENERWATER對(dui)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)能耗效(xiao)能進(jin)行評(ping)價(jia)。

污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)在去除污(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)同時(shi)，也(ye)會產(chan)生溫室氣(qi)體、污(wu)泥(ni)等非(fei)期望產(chan)出(chu)。隨(sui)著(zhu)人們(men)對可持續發展(zhan)目(mu)標的(de)(de)(de)關注，大(da)部(bu)分(fen)研究者在經(jing)濟效能(neng)(neng)和能(neng)(neng)耗效能(neng)(neng)基礎上提出(chu)了生態(tai)效能(neng)(neng)（eco-efficiency）的(de)(de)(de)概念(nian)。G-MEZ等指出(chu)，污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)的(de)(de)(de)生態(tai)效能(neng)(neng)有(you)3個主要(yao)目(mu)標：①增加服務或者產(chan)品的(de)(de)(de)價(jia)值；②優化資源的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)；③減少(shao)環(huan)境(jing)影響。隨(sui)著(zhu)生態(tai)效能(neng)(neng)概念(nian)的(de)(de)(de)提出(chu)，污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)效能(neng)(neng)評(ping)估的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)也(ye)有(you)了相應的(de)(de)(de)發展(zhan)。目(mu)前，污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)效能(neng)(neng)評(ping)估的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)有(you)三(san)大(da)類。第(di)一類是(shi)指標法(fa)(fa)，包(bao)括(kuo)(kuo)賦權均值法(fa)(fa)、層次(ci)分(fen)析法(fa)(fa)、優劣(lie)解距離法(fa)(fa)、全生命周期法(fa)(fa)等；第(di)二類是(shi)參(can)數(shu)法(fa)(fa)，包(bao)括(kuo)(kuo)隨(sui)機前沿面法(fa)(fa)、最(zui)小(xiao)二乘法(fa)(fa)等；第(di)三(san)類是(shi)非(fei)參(can)數(shu)法(fa)(fa)，主要(yao)包(bao)括(kuo)(kuo)數(shu)據包(bao)絡(luo)分(fen)析法(fa)(fa)（Data Envelopment Analysis，DEA）。

在眾多效能(neng)評估(gu)方(fang)(fang)法(fa)中，DEA方(fang)(fang)法(fa)在近些年應用(yong)地比(bi)較廣泛。與全生(sheng)命周期法(fa)相(xiang)(xiang)比(bi)，該方(fang)(fang)法(fa)的復雜度低(di)，能(neng)夠對(dui)大量樣本同時進(jin)行評估(gu)，便(bian)于(yu)應用(yong)于(yu)實際管(guan)理中。與隨機前沿(yan)面法(fa)相(xiang)(xiang)比(bi)，該方(fang)(fang)法(fa)不需要定義最佳前沿(yan)面的函數(shu)形式，在目(mu)前對(dui)于(yu)污水處理廠生(sheng)產函數(shu)認知(zhi)十分欠缺的情況下，可(ke)以相(xiang)(xiang)對(dui)有效客觀地開展(zhan)效能(neng)評估(gu)。

1 數(shu)據與方(fang)法

1.1 污水處理廠綜合效能(neng)評估指標體系建立

根據DEA方(fang)法(fa)的(de)原理，本研究建立的(de)污(wu)水處理廠綜合效能評估指(zhi)標體系包括投入(ru)類(lei)指(zhi)標、期望產(chan)出(chu)類(lei)指(zhi)標及非(fei)期望產(chan)出(chu)類(lei)指(zhi)標。具體各(ge)項指(zhi)標及計算方(fang)法(fa)如圖1所示(shi)。

圖1 污水(shui)處理廠綜合效能評價指標(biao)及計算方法(fa)

1.2 污水(shui)處理(li)廠綜合效能計(ji)算方法

式(shi)（1）給出了污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)合(he)(he)(he)效能θ(WWTP0)的計算(suan)方(fang)法，其等于1減(jian)去污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)的最(zui)大(da)綜(zong)(zong)合(he)(he)(he)效能改進潛(qian)力(li)(li)D(WWTP0)。污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)的綜(zong)(zong)合(he)(he)(he)改進潛(qian)力(li)(li)越小(xiao)，表明其綜(zong)(zong)合(he)(he)(he)效能越高。針(zhen)對污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)多投入多產(chan)出以及存(cun)在非期望環境(jing)影響類產(chan)出的特征，本研究利用DEA中(zhong)的加權Russell方(fang)向(xiang)距離函數模型對其最(zui)大(da)化綜(zong)(zong)合(he)(he)(he)效能改進潛(qian)力(li)(li)進行量(liang)化。

其中(zhong)θ(WWTP0)為(wei)待評(ping)價(jia)(jia)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTP0的(de)綜合(he)(he)效能(neng)。D(WWTP0)為(wei)待評(ping)價(jia)(jia)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTP0的(de)最大(da)化(hua)(hua)的(de)綜合(he)(he)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)。ωenergy、ωCOD、ωTN、ωTP、ωsludge、ωEutro、ωGHG、ωWF 為(wei)能(neng)耗權(quan)重、COD去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)權(quan)重、TN去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)權(quan)重、TP去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)權(quan)重、污(wu)泥(ni)(ni)權(quan)重、富(fu)營(ying)養(yang)化(hua)(hua)潛(qian)力(li)(li)權(quan)重、溫(wen)室(shi)氣體權(quan)重、灰(hui)(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)足跡(ji)權(quan)重，本研究分別取1/3, 1/9, 1/9, 1/9, 1/12, 1/12, 1/12, 1/12。β0-energy、β0-COD、β0-TN、β0-TP、β0-sludge、β0-Eutro、β0-GHG、β0-WF 為(wei)待評(ping)價(jia)(jia)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTP0的(de)能(neng)耗改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、COD去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、TN去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、TP去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、污(wu)泥(ni)(ni)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、富(fu)營(ying)養(yang)化(hua)(hua)潛(qian)力(li)(li)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、溫(wen)室(shi)氣體改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)、灰(hui)(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)足跡(ji)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)；其中(zhong)β0-energy、β0-sludge、β0-Eutro、β0-GHG、β0-WF取值范圍(wei)［0,1)，β0-COD，β0-TN，β0-TP取值范圍(wei)［0,+∞)。K為(wei)待評(ping)估污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)總(zong)數。λk為(wei)使得綜合(he)(he)改(gai)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)潛(qian)力(li)(li)最大(da)化(hua)(hua)的(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)線性組合(he)(he)最優解中(zhong)，第k個污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTPk的(de)系數，k=1,2,3,……,K。Energyk、CODk、TNk、TPk、Sludgek、Eutrok、GHGk、WFk為(wei)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTPk的(de)能(neng)耗、COD去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)、TN去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)、TP去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)、污(wu)泥(ni)(ni)、富(fu)營(ying)養(yang)化(hua)(hua)潛(qian)力(li)(li)、溫(wen)室(shi)氣體、灰(hui)(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)足跡(ji)，k=1,2,3,……,K。Energy0、COD0、TN0、TP0、Sludge0、Eutro0、GHG0、WF0為(wei)待評(ping)價(jia)(jia)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTP0的(de)能(neng)耗、COD去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)、TN去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)、TP去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)、污(wu)泥(ni)(ni)、富(fu)營(ying)養(yang)化(hua)(hua)潛(qian)力(li)(li)、溫(wen)室(shi)氣體、灰(hui)(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)足跡(ji)。COD0-effluent、TN0-effluent、TP0-effluent為(wei)待評(ping)價(jia)(jia)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)(chang)(chang)(chang)WWTP0出水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)COD總(zong)量(liang)(liang)(liang)、TN總(zong)量(liang)(liang)(liang)、TP總(zong)量(liang)(liang)(liang)。

2 2019年我國城鎮污水(shui)處理廠綜合效能(neng)評估

2.1 評估(gu)樣本(ben)基(ji)本(ben)情況

在進行(xing)數據清(qing)洗后(hou)，本研究最終(zhong)對我國2019年4 733座城鎮污水(shui)處理廠的綜合效能(neng)進行(xing)了評估(gu)。

圖2 評估(gu)樣本的空間(jian)(jian)分布及(ji)建(jian)設時(shi)間(jian)(jian)

圖(tu)3從(cong)評(ping)估指標體(ti)系(xi)的角度(du)總結了(le)本(ben)次評(ping)估樣本(ben)的基本(ben)特(te)征(zheng)。從(cong)圖(tu)3中可(ke)以看出(chu)，2019年我國有50%的城鎮污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)能耗為0.25~0.49 kW·h/m3，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD去(qu)除(chu)量為120~250 mg/L，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)TN去(qu)除(chu)量為14~30 mg/L，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)TP去(qu)除(chu)量為1.7~3.9 mg/L，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)污泥產量為2.3~7.0 t/萬m3，噸(dun)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)富營養化潛力為4.1~6.0 mg PO43--eq/L ，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溫室氣(qi)體(ti)排放量為4.3~8.3 t CO2-eq/萬m3，噸(dun)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)灰(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)足跡（不含(han)調正值(zhi)）為-0.17~0.57。從(cong)數(shu)(shu)據分布來看，灰(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)足跡的廠間(jian)差(cha)距較(jiao)小，變異系(xi)數(shu)(shu)僅(jin)為0.15，其余變量的變異系(xi)數(shu)(shu)均介于1.1至(zhi)1.9。

圖(tu)3 基于評價指標(biao)的(de)評估樣本基本特征

2.2 綜合效能評(ping)估(gu)結果(guo)及其特征分析

圖(tu)4展示了2019年我國4733座城(cheng)鎮(zhen)污水(shui)處理(li)廠(chang)綜(zong)合效能(neng)的(de)(de)計算結果。全(quan)國城(cheng)鎮(zhen)污水(shui)處理(li)廠(chang)的(de)(de)綜(zong)合效能(neng)均值為0.60，其意味著，平(ping)均而言我國城(cheng)鎮(zhen)污水(shui)處理(li)廠(chang)的(de)(de)綜(zong)合效能(neng)有40%的(de)(de)提升空間。評估樣(yang)本(ben)中綜(zong)合效能(neng)為1的(de)(de)標(biao)桿廠(chang)有179座，占比3.8%。50%的(de)(de)廠(chang)綜(zong)合效能(neng)介(jie)于0.53至0.67之間。

圖4 城(cheng)鎮(zhen)污水處理廠綜(zong)合(he)效能的計(ji)算結果(guo)

從空(kong)間(jian)分布來看綜合(he)(he)效能較低(di)的污(wu)水處(chu)理廠(chang)主要(yao)位于南方(fang)和(he)西(xi)(xi)部經濟及污(wu)水處(chu)理設施建(jian)設后發省份。西(xi)(xi)藏、海南、江西(xi)(xi)的綜合(he)(he)效能最(zui)低(di)，相比全國(guo)平均(jun)值低(di)了60%、20%和(he)17%。天津、山東、北(bei)京(jing)的綜合(he)(he)效能最(zui)高，相比全國(guo)平均(jun)值高了20%、9%和(he)8%。

圖5 綜合(he)效能空(kong)間(jian)分布地圖

圖6給(gei)出了179座標(biao)(biao)桿(gan)廠(chang)(chang)基于評估指體系的基本特征。可以(yi)看出，標(biao)(biao)桿(gan)廠(chang)(chang)具(ju)有低(di)噸(dun)水(shui)電耗、低(di)污(wu)泥(ni)強度、低(di)富(fu)營(ying)養(yang)化潛力的特征。統(tong)計上，50%的標(biao)(biao)桿(gan)廠(chang)(chang)噸(dun)水(shui)電耗為0.18~0.40 kW·h/m3，中位(wei)數比(bi)全(quan)(quan)國平(ping)(ping)(ping)均(jun)水(shui)平(ping)(ping)(ping)低(di)22%；噸(dun)水(shui)污(wu)泥(ni)排放量為0.3~6.4 t/萬m3，中位(wei)數比(bi)全(quan)(quan)國平(ping)(ping)(ping)均(jun)水(shui)平(ping)(ping)(ping)低(di)36%；噸(dun)出水(shui)富(fu)營(ying)養(yang)化潛力為2.8~5.6 mg PO43-.eq/L ，中位(wei)數比(bi)全(quan)(quan)國平(ping)(ping)(ping)均(jun)水(shui)平(ping)(ping)(ping)低(di)19%。

圖6 179座標桿廠基(ji)于評價指標的評估(gu)樣本基(ji)本特征

從污水處(chu)理(li)廠自(zi)身屬性來看，通(tong)過計算不同組別標桿(gan)廠占該組所(suo)有污水處(chu)理(li)廠數目的(de)比例，發現(xian)大規(gui)模(mo)（>20萬m3/d）、高入(ru)水COD濃度（>400 mg/L）、高入(ru)水C/N（>15）、高出(chu)水水質標準（地表Ⅳ）的(de)廠更容易成為標桿(gan)廠，如圖7所(suo)示。

圖7 不同類型污水處理廠(chang)中標桿廠(chang)的比例

2.3 綜合效能影響(xiang)因(yin)素分析

對于污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠而言，綜合效能的(de)(de)差異(yi)既可能與其自身特征相(xiang)(xiang)關(guan)，如地域、規(gui)模(mo)、技術(shu)(shu)、入(ru)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質，也(ye)可能與人為(wei)管理相(xiang)(xiang)關(guan)，如運(yun)行負荷(he)(he)等(deng)相(xiang)(xiang)關(guan)。因此，本(ben)研究按照規(gui)模(mo)、技術(shu)(shu)、入(ru)水(shui)(shui)(shui)COD濃度、入(ru)水(shui)(shui)(shui)C/N、地域以及負荷(he)(he)率，對4 733座污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠的(de)(de)綜合效能進行了分組描述統計，結果如圖(tu)8所示。

圖(tu)8 不同特征污水(shui)處理廠的綜合效(xiao)能計(ji)算結果

通(tong)過(guo)非參(can)數檢驗發(fa)現，規模、技術、入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD濃度、入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)C/N、地域以(yi)(yi)及(ji)(ji)負(fu)荷率都(dou)是(shi)影響綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)的(de)重(zhong)要(yao)因素。規模越(yue)大，綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)越(yue)高(gao)(gao)，其(qi)中規模大于(yu)40萬m3/d的(de)廠(chang)(chang)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)(bi)(bi)小(xiao)于(yu)1萬m3/d的(de)廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)平(ping)(ping)均(jun)提(ti)高(gao)(gao)48%。氧化溝(gou)以(yi)(yi)及(ji)(ji)曝氣生物(wu)濾池的(de)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)相(xiang)(xiang)對較(jiao)低，采(cai)用這兩種技術的(de)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)分別比(bi)(bi)(bi)(bi)全國平(ping)(ping)均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)(ping)低了5%和14%。入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD濃度越(yue)高(gao)(gao)，污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)越(yue)高(gao)(gao)，其(qi)中入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD濃度高(gao)(gao)于(yu)400 mg/L的(de)廠(chang)(chang)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)(bi)(bi)濃度小(xiao)于(yu)150 mg/L的(de)廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)平(ping)(ping)均(jun)提(ti)高(gao)(gao)34%。入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)C/N越(yue)高(gao)(gao)，綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)越(yue)高(gao)(gao)，其(qi)中入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)C/N>15的(de)廠(chang)(chang)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)(bi)(bi)<5的(de)廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)平(ping)(ping)均(jun)提(ti)高(gao)(gao)10%。東部一線城市的(de)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)最高(gao)(gao)，相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)(bi)(bi)全國平(ping)(ping)均(jun)高(gao)(gao)14%。負(fu)荷率100%~120%的(de)廠(chang)(chang)綜(zong)(zong)(zong)(zong)(zong)合(he)(he)(he)效(xiao)(xiao)能(neng)(neng)最高(gao)(gao)，相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)(bi)(bi)全國平(ping)(ping)均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)(ping)高(gao)(gao)8%。

2.4 綜合效(xiao)能提升建議

如(ru)式（1）所示，在(zai)計(ji)算各污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理廠綜合效能的(de)同時，還可(ke)以量化該污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理廠在(zai)8項評估(gu)指標方面的(de)改進潛力(li)。通過對(dui)8項指標的(de)改進潛力(li)進行(xing)聚類，并(bing)對(dui)各個類別的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理廠進行(xing)特征歸(gui)納后，本研究針對(dui)我國(guo)2019年的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理廠運行(xing)提出了4條綜合效能提升建議(yi)：

對于低入水(shui)(shui)C/N、高(gao)負荷率(lv)、東部的污(wu)水(shui)(shui)處理廠，可通過污(wu)泥(ni)減量進一(yi)步(bu)提(ti)升綜合效能；

對于(yu)高(gao)入(ru)水COD濃度、高(gao)出水標(biao)準的污(wu)水處理廠，可通過溫室(shi)氣體減(jian)排進一(yi)步提升綜合(he)效能；

對于大(da)規(gui)模、高入水C/N的廠，可通過(guo)節能降耗和污泥(ni)減量進一(yi)步提升綜合效能；

對低出(chu)水標準(zhun)的污水處理(li)廠，可通過污染(ran)物(wu)去除率提升、節能降耗以及污泥減量等(deng)進一(yi)步提升綜(zong)合效能。

圖(tu)9 8項指(zhi)標的改進潛力聚(ju)類結果

3 結論與建議

本研究基于(yu)數(shu)據(ju)包絡(luo)分析方法，建立了(le)涵蓋生(sheng)產(chan)(chan)投入、污(wu)(wu)染削(xue)減(jian)、生(sheng)態環(huan)境影響等3類8項指(zhi)標(biao)的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)廠綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)評估模(mo)型(xing)。針對污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)廠的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)特點，本研究選取DEA中的(de)(de)方向距離函數(shu)模(mo)型(xing)對綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)進行量(liang)化。從綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)評估結果來看(kan)，2019年全(quan)國平均綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)為0.60，50%的(de)(de)廠綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)介于(yu)0.53至(zhi)0.67。空間(jian)上(shang)，經濟發達(da)地區(qu)的(de)(de)綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)水(shui)平相對更(geng)高(gao)(gao)。從影響因素來看(kan)，規模(mo)、入水(shui)COD濃度以(yi)及(ji)入水(shui)C/N具有規模(mo)效(xiao)(xiao)(xiao)益，即該值越(yue)大，污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)廠的(de)(de)綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)越(yue)高(gao)(gao)；SBR及(ji)AAO、東部一線、負(fu)荷(he)率(lv)100%~120%的(de)(de)廠綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)也相對更(geng)高(gao)(gao)。基于(yu)聚類，本研究提(ti)煉出4條綜(zong)(zong)(zong)合(he)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)提(ti)升路徑(jing)，適用于(yu)不同(tong)地域、規模(mo)、入水(shui)水(shui)質、負(fu)荷(he)率(lv)以(yi)及(ji)出水(shui)水(shui)質的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)廠。這些路徑(jing)在污(wu)(wu)泥(ni)減(jian)量(liang)、溫(wen)室氣體減(jian)排、節能(neng)以(yi)及(ji)污(wu)(wu)染物去除率(lv)提(ti)升上(shang)有不同(tong)側重(zhong)。

本(ben)研(yan)(yan)究有兩(liang)個層面的意義。對于單個污(wu)水處理廠(chang)，本(ben)研(yan)(yan)究的評估結果(guo)能(neng)夠(gou)為(wei)(wei)其提(ti)出(chu)綜(zong)(zong)合效能(neng)改(gai)進的具體路徑與目標(biao)，為(wei)(wei)其進一步開展優化運行(xing)、技(ji)術(shu)改(gai)造、標(biao)準提(ti)升(sheng)等提(ti)供(gong)數(shu)據及(ji)理論支(zhi)持。對于管理部門(men)，本(ben)研(yan)(yan)究能(neng)夠(gou)支(zhi)撐城鎮污(wu)水處理廠(chang)綜(zong)(zong)合效能(neng)提(ti)升(sheng)的相關(guan)政策制定，同(tong)時也能(neng)夠(gou)為(wei)(wei)管理者(zhe)提(ti)供(gong)新的管理視角、方(fang)法與技(ji)術(shu)手段(duan)。

未來的(de)研究(jiu)可以進一步討(tao)論不確(que)定(ding)性(xing)對于(yu)評估結果的(de)影(ying)響，包括模型(xing)結構(gou)，如權重和改進方(fang)向(xiang)設置(zhi)的(de)不確(que)定(ding)性(xing)、指標選取的(de)不確(que)定(ding)性(xing)、數據(ju)輸(shu)入的(de)不確(que)定(ding)性(xing)、樣本集(ji)構(gou)建的(de)不確(que)定(ding)性(xing)等，從(cong)而提(ti)升(sheng)評估的(de)穩健性(xing)。

聲(sheng)明：本文轉自給(gei)水(shui)排水(shui)，作者(zhe)董欣等人。本文版權(quan)歸原作者(zhe)所有(you)，不(bu)代表(biao)本網站觀點，僅(jin)供學習交流之用，不(bu)做商業用途。如文中的內容、圖片、音頻(pin)、視(shi)頻(pin)等存在第三方的在先知識產(chan)權(quan)，請及(ji)時聯系我們(men)刪除。