城市污水处理工艺及污水处理文案　

城市污水处理工艺及污水处理文案　

    2 基于层次分析法的城市污水处理工艺方案选择

　　就我国的城市污水处理而言，其具有投资大、运行成本高等特点，为了有效降低前期投资和运行费用，污水处理厂应当按照因地制宜的原则选择工艺方案。然而，在污水处理工艺系统的方案设计中，大多数设计人员一般都是按照以往的工程经验，并依据国家现行的规范标准，拟定两个以上的备选方案，再通过经济和技术可行性分析确定最终的方案。这种工艺方案的选择方法看似合理，但却不够科学，究其根本原因是有些设计人员在拟定备选方案时存在一定的倾向性，这就造成了所选的方案并非是最优方案，由此一来可能会导致两种情况：一种是前期建设投资成本增大，后期运行费用提高;另一种是投资成本较低，但污水处理效果不达标。鉴于此，在对污水处理工艺方案的选择上，必须本着客观、全面的思想，并遵循技术合理、经济合算、便于管理、运行稳定可靠的原则，对工艺方案进行优选。

　　层次分析法是目前较为成熟且先进的一种决策方法，简称为AHP，在城市污水处理工艺方案选择的过程中应用该方法，能够有效降低个人主观对方案选择的影响，有助于提高所选方案的科学性。

　　2.1 层次结构的建立

　　在AHP法中，层次结构的建立是关键环节，它是各个元素隶属关系的策度，按照对问题的分析，可将所含的因素分层次构筑成为树状结构，具体包括以下几个层次：

　　⑴目标层。在污水处理方案优选中，最佳方案即目标层。

　　⑵准则层。该层也被称之为指标层，它是由诸多可以直接度量的因素构成，如工程、环境、经济等指标。

　　⑶子指标层。在一些相对比较复杂的系统当中，指标又可以分为2-3个层次，如工程的地质条件及造价等均可作为子指标层。

　　⑷测算层。该层主要包括决策的方案，在污水处理工艺方案当中，测算层指的是参与必选的所有方案。

　　2.2 判断矩阵的构建

　　AHP法要求决策者必须对每一个层次当中的各个元素的相对重要性做出准确、合理的判断。由于方案比选属于比较复杂的决策问题，很难直接给出各个指标之间的权重，所以需要借助相应的方法导出指标间重要性的权重。通常情况下，AHP采用的是两两比较法。该方法具体是指在一定的标度下，对某一个元素集 中的任意两个元素进行比较，并得出最终的比较结果。假设该元素集当中存在n个元素，那么通过下式的比较，便可获得整个元素集的比较结果：

　　(1)

　　想要构建判断矩阵A，其关键就是如何对两两比较结果进行有效利用。以n阶的判断举为例，若是某个层次中因素对于上一层某个因素为确定值，那么该层次中各个因素之间的两两比较结果可用下式进行表示：

　　(2)

　　2.3 实例分析

　　为了便于本文研究，下面以某城市污水处理厂的工艺方案优化选择为例，对AHP法的应用进行论述。该污水处理厂要求采用二级生化工艺对污水进行处理，同时，对氮和磷的去除要求比较严格。经过初步分析论证后，提出了以下四种备选方法：SBR、 、UCT和改良氧化沟工艺。图1 为基于AHP法构建的层次结构图。

　　图1 基于AHP法层次结构示意图

　　图1中各个指标的重要性排序如下： 。各个方案的比较情况如表1所示。

　　表1 工艺方案比较

　　比较项目 A2O 改良氧化沟 SBR UCT

　　基建费用(元/m?污水) 1245 1301 1198 1206

　　处理费用(元/m?污水) 0.61 0.67 0.60 0.58

　　工艺成熟度(%) 80 80 80 90

　　氮和磷的去除效果(%) 70 80 80 90

　　按照相关的评分结果便可构建起层次方案的比较矩阵，然后再进行层次单排序，并以方根法对特征向量进行求解，在以该方法分别求出 的特征向量，最后对方案进行排序。由相关计算结果可知，各个方案的优劣排序如下 (UCT工艺)> (改良氧化沟工艺)> (SBR工艺)> ( 工艺)。通过上述分析可知，可将UCT工艺作为当前该城市污水处理厂的首选污水处理方案。《试论当前城市污水处理工艺方案的层次》　来源：建筑工程技术与设计。本文由医疗污水处理设备——广东春雷环境工程有限公司采编。