工业废水深度处理与回用技术评价导则.docx
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工业废水深度处理与回用技术评价导则
《工业废水深度处理与回用技术评估导则》
（征求意见稿）
编制说明
编制单位：
轻工业环境保护研究所
二〇一二年四月
目录
1.前言1
1.1标准编制的背景1
1.2标准编制的必要性和意义1
2国内外技术评估方法发展现状2
2.1常用技术综合评估方法概述2
2.2国内外技术评估现状5
2.3技术评估的原则5
2.4技术评估的标准7
3导则的编制过程7
4适用范围8
5导则编制的原则、方法及技术依据8
5.1导则编制的基本原则8
5.2导则编制的工作方法和技术依据9
6技术评估指标体系建立10
6.1现有废水处理技术评估指标体系研究10
6.2国家文件对评估指标体系建立的要求12
6.3评估指标体系建立的原则13
6.4评估指标确定的依据14
6.5评估指标体系建立流程14
6.6评估指标的建立15
7技术评估指标权重值研究15
7.1主观赋权法16
7.2客观赋权法17
7.3本导则指标权重确定方法18
8导则实施建议18
8.1管理措施建议18
8.2实施方案建议19
《工业废水深度处理与回用技术评估导则》编制说明
1.前言
1.1标准编制的背景
为进一步开展工业废水深度处理与回用吗，保护人体健康和生态环境，规范企业在工业废水深度处理与回用技术选用与实施过程中的监督管理，制定《工业废水深度处理与回用技术评估导则》国家标准，项目承担单位为轻工业环境保护研究所。
1.2标准编制的必要性和意义
随着废水排放标准越来越严格以及废水资源化的迫切要求，近年来才开始广泛地重视、推广废水深度处理及回用技术。
工业和信息化部印发的“关于进一步加强工业节水工作的意见”中指出：
积极推进企业水资源循环利用和工业废水处理回用。
采用高效、安全、可靠的水处理技术工艺,大力提高水循环利用率,降低单位产品取水量。
加强废水综合处理,实现废水资源化,减少水循环系统的废水排放量。
加快培育节水和废水处理回用专业技术服务支撑体系。
鼓励专业节水和废水处理回用服务公司联合设备供应商、融资方和用水企业,实施节水和废水处理回用技术改造项目。
在造纸、钢铁等行业,逐步推广特许经营、委托营运等专业化模式,提高企业节水管理能力和废水资源化利用率;开展废水“零”排放示范企业创建活动,树立一批行业“零”排放示范典型。
鼓励各级工业园区、经济技术开发区、高新技术开发区采取统一供水、废水集中治理模式,实施专业化运营,实现水资源梯级优化利用。
目前，我国对再生水利用遵循“分质使用”的原则，只有广泛意义上界定的各再生水水质标准，针对性不强，不能对行业技术起到很好的指导作用；此外种类繁多的工业废水深度处理与回用技术，各技术参差不齐现象，处于无序的市场竞争阶段，技术市场较为混乱，最终导致多数污水处理厂在对工业废水处理与回用技术的选择和应用上存在偏差和盲从性，使很多真正较好的工业废水处理与回用技术不能被有效的转化和推广，导致成本的加大，更有甚者造成了环境的二次污染，不能在根本上解决我国目前工业企业废水回收利用率不高等问题，企业废水资源化状况不容乐观。
随着社会经济的高速发展、科学技术的不断进步，工业废水深度处理与回用技术呈现多样化趋势，评估人员在具体评估工作中，缺少统一标准，同一技术由不同人员评估，结论往往存在偏差，这也急需制订一个科学、规范的《导则》用于统一评估尺度。
因此，有必要依据国家环保法规和政策的要求，结合国内外工业废水处理与回用技术现状，制订一个突出行业特点、系统性强、可操作性强、针对性强的工业废水深度处理与回用技术评估导则，为工业废水处理与回用技术的筛选、评估及应用提供理论指导与技术支撑。
2国内外技术评估方法发展现状
2.1常用技术综合评估方法概述
综合评价（comprehensiveevaluation）是指对被评价对象所进行的客观、公正、合理的全面评价。
对于有限多个方案的决策问题来说，综合评价是决策的前提，而正确的决策源于科学的综合评价。
没有对各可行方案的科学的综合评价，就没有正确的决策。
开现代科学评价之先河者，当推艾奇沃斯（Edgeworth）。
早在1888年，他在英国皇家统计学会的杂志上发表的论文“考试中的统计学”中，就已经提出了对考试中的不同部分应如何加权。
1913年，Spearman发表了“和与差的相关性”一文，讨论了不同加权的作用，此文实际上已用了多元回归和典型分析。
在20世纪30年代，Thurstone和Likert又对定性记分方法的工作给予了新的推动。
20世纪70～80年代，是现代科学评价蓬勃兴起的年代。
在此期间，产生了多种应用广泛的评价方法，诸如ELECTRE法、多维偏好分析的线性规划法（LINMAP）、逼近于理想解的排序方法（TOPSIS）、层次分析法（AHP）、数据包络分析法（DEA）等。
灰色理论、模糊数学和集对分析等的发展和不断应用，拓宽了多属性决策的思路，产生了灰色关联决策法、灰色局势决策法、模糊综合评判法、模糊层次分析法等多属性决策方法。
在实际综合评价中使用得较多是层次分析法和模糊综合评判法。
（1）层次分析法
层次分析法（AHP）是由美国运筹学家、匹兹堡大学教授萨迪在1977年提出的。
1996年，萨迪在层次分析法的基础上，又提出了网络分析法。
层次分析法的基本思想是：
先按问题的要求把复杂的系统分解为各个组成因素；将这些因素按支配关系分组，建立起一个描述系统功能或特征的有序的递阶层次结构；然后对因素间的相对重要性按一定的比例标度进行两两比较，由此构造出上层某因素的下层相关因素的判断矩阵，以确定每一层次中各因素对上层因素的相对重要序；最后在递阶层次结构内进行合成而得到决策因素相对于目标的重要性的总顺序。
它体现了人们决策思维的基本特征：
分解、判断、综合，具有思路清晰、方法简便与系统性强等特点。
AHP法的核心在于通过两两比较来构造判断矩阵。
判断矩阵一经确定即可用多种方法求出排序值。
但AHP的缺点在于：
①判断矩阵是由评价者或专家给定的，因此其一致性必然要受到有关人员的知识结构，判断水平及个人偏好等许多主观因素的影响；②判断矩阵有时难以保持判断的传递性；③评价方案集中方案的增减有时会影响方法的保序性；④综合评价函数采用线性加权形式，需要满足可加性和独立性的假设，不能盲目应用。
（2）模糊综合评判法
模糊综合评判法奠基于模糊数学。
模糊数学[31]诞生于1965年，它的创始人是美国自动控制专家L.A.Zadeh。
模糊评价法不仅可对评价对象按综合分值的大小进行评价和排序，而且还可根据模糊评价集上的值按最大隶属度原则去评定对象所属的等级。
模糊综合评判法有如下几点不足之处：
（1）隶属度函数较难确定，且主观性较强，增加了决策者的操作难度；
（2）模糊算子的选择较困难，且很多模糊算子不能充分利用已知信息。
（3）模糊积分评价法
模糊积分是由日本学者Sugeno在1974年提出的，因而又称为菅野积分。
实际上，这时的积分一词是一种借用，它与经典积分完全是两回事。
模糊积分的基础是模糊测度，用来表示一个元素从属于某个集合的可能性程度或者是概率测度。
模糊测度以单调性代替了经典概率中的可加性条件，模糊测度是经典概率测度的推广。
模糊积分不需要假设可加性和独立性，因而可避免层次分析法的弊端。
同时，模糊积分方法可避免模糊评价方法的一些不足之处，如：
权重大的因素在结果中得到反映，而其他权重小但影响大的因素被屏蔽掉等。
模糊积分充分考虑到了各因素的影响，影响大但权重小的因素也可通过积分对结果产生影响。
这样做更符合实际，更符合直观的认识。
（4）德尔菲法（Delphi）
德尔菲法是美国兰德公司于1964年首先采用的。
它是一种以专家咨询为主或经验判断为主，并赋以数学处理的分析方法，即采用Delphi调查程序，通过反复几轮的咨询，最终得到各位专家的赋权方案，然后进行统计分析，得到各评价指标的权值。
这种方法从技术上要求不高，容易掌握，它在系统分析中占有重要地位，能对大量非技术性的、无法定量分析的因素做出概率估算，并将概率估算结果反馈至专家，充分发挥信息反馈和信息控制的作用，使分散的评估意见收敛，最后集中在协调一致的评价结果上，因此，它的可信度较高。
、
在实际中，由于评价对象的所属目标范围不同、评估侧重点的差异、定量和定性信息的获取难易度以及信息的不确定性等原因，使得技术评估过程一般都较为复杂。
技术评估方法经过多年的研究和发展，在各行业的技术评估中都得到了广泛的实际运用。
但由于各技术评估方法本身特征及内容的差异，使得在实际技术应用领域存在一定的差异，表1对当前广泛运用的技术评估方法进行简单的概述。
项目评估方法的选择直接影响到评价结果的正确性，评估方法具有：
整体性、相关性、动态性、最优化、复杂性及多样性等特点，在实际运用中，评估方法的选择需要根据评估目的和评估对象进行优选。
表1常用技术评估方法
评估方法
基本特征及具体内容
应用领域
专家打分法
以打分的方式将定性指标定量化，并以数理统计结果进行判断
方案的优选、决策评价等
层次分析法（AHP）
建立递阶的层次结构，由两两比较构建判断矩阵，将复杂问题简单化
各学科广泛应用
德尔菲法（Delphi）
通过对专家进行多轮的匿名咨询，以统计分析结果判断
方案的预测与决策
模糊综合评价法
通过数学方法实现对模糊性的多目标问题的评价
各学科广泛运用
数据包络法（DEA）
通过数学模型计算相对效率及测度
运用于多目标的项目决策中
灰色关联分析法
通过对不确定的灰色指标白化处理，并进行相关性的测度
运用于多目标的项目决策中
成本效益分析
费用效益率、投资净现值等评估
项目立项、决策
DHGF集成方法
程序：
Delphi法构建评价指标体系，AHP法确定指标权重，灰色关联（Grey）分析统计专家评分、模糊综合（Fuzzy）判断得出结果
广泛运用于复杂项目评价
2.2国内外技术评估现状
国外污水处理工艺的评估开展较早，美国曾就城市污水处理的11项技术以及污泥处置的12项技术进行经济技术评估。
我国水污染控制技术评价从上个世纪80年代就已经开展，在电镀含铬废水、焦化废水及城市污水等处理技术评估中得到广泛运用，对技术的筛选及评估提供指导。
凌琪运用层次分析法建立了镀铬废水治理技术层次分析模型，模型包括环境效益、经济效益和技术性能三个准则层指标，下含10项指标层指标。
综合层次分析法和专家打分法，确定各指标权重指标值和技术得分，运用加权模型得技术综合评价值。
运用AHP进行评估指标权重值的确定，将复杂的权重判断通过指标的两两重要性判断获得，将复杂问题简单化。
秦川运用层次分析法和模糊综合评价法建立了焦化废水处理技术评估模型，通过AHP确定指标权重值，利用模糊理论建立隶属函数和模糊评语集，最后通过模糊矩阵的合成运算得到各焦化废水处理技术综合评价结果。
杨渊运用专家咨询法与熵权法建立了城市污水处理技术评估，模型，以调研为基础，建立了包括经济、技术很环境在内的评估指标体系，通过专家咨询法与熵权法确定了各指标的权重值，综合模糊积分法完成评估模型建立。
当前，可用于废水深度处理与回用的技术种类很多，从中选择最佳的废水处理技术需要凭借评估手段才能得以实现。
技术评估涉及技术、经济、环境、资源等多个方面，是典型的多目标评估过程。
2.3技术评估的原则
技术评估必须注重技术的合理性、经济性与技术可能产生的社会、文化后果之间的辩证关系，应正确解决技术目标与社会目标、眼前利益与长远影响、明显的与潜在的利弊、物质的与精神心理的影响等矛盾关系。
技术评估必须做到公平、公正、公开的原则，保证技术评估活动能够依据客观事实得出独立、客观、科学的评估。
技术评估应遵循的基本原则如下：
（1）科学性原则
技术评估要以科学理论为依据，以评估目标为导向，遵循科学发展的规律，运用科学的评估方法、客观、准确地反映被评估技术的本质特征。
（2）系统性原则
把技术置于整个社会大系统中，考察它与系统各要素的相互关系，全面权衡利弊，达到整体优化。
（3）多样性原则
根据被评估技术的不同特点和性质，确定不同的评估目标、内容和标准，并组建相应的评估专家组，采取具有针对性的合理的评估方法和指标，避免采用一套指标。
（4）实效性原则
在保证评估结果客观、全面的前提下，要优化评估程序，改进评估方法，注重评估实效。
（5）目标—效果一致性原则
评估需要事先设定评估目标，并对评估目标和评估效果的一致性要进行预期估计，在评估结束时要进行目标——效果检查。
对目标——效果发生偏离的评估标准或评估方法，需要进行及时的修正或调整。
（6）可行性原则
从需要与可能、现实与未来、政治和道德因素、经济利益以及技术基础与开发能力等多层面、多方位进行可行性分析。
（7）预测性原则
不仅考虑现实需要，还要预测未来需要，不仅考察近期后果，还要预测长远后果。
（8）国际性原则
一方面要充分借鉴国外技术评估的经验，建立与国际接轨的技术评估制度，采用国际通行的评估指标和评估方法，使评估结果更具有国际可比性；另一方面，要积极引入国外同行专家参与评估，提升评估水平。
2.4技术评估的标准
技术评估应遵循具有可操作性的评估标准、程序与方法。
通常包括经济指标和非经济指标。
学术界关于技术评估的标准体现在以下方面：
（1）政策标准
是否响应国际形势对技术的要求；是否符合国家和地区的各项政策与管理规定；是否符合国家宏观经济状况和经济形势。
（2）绩效标准
产出和成果的类型在多大程度上实现了原定目标；是否与原定目标存在距离和偏差；技术能否实现预期收益；技术为企业带来的利润是否达到企业的要求。
（3）影响标准
指技术对所涉及行业的促进作用有多大；对相关行业的带动作用有多大；在国际上的影响力有多大等。
（4）创新标准
技术的创新类型属于哪种；技术的创新程度有多大；技术的创新水平有多高等。
（5）生产力标准
是否有利于促进生产力的发展，以什么方式、在多大程度上促进生产力的发展。
（6）绿色标准
技术是否会造成二次污染，污染程度有多大；技术对人类健康的影响程度；技术是否对自然环境、生态环境具有影响；技术是否能被公众接受，是否符合社会伦理要求。
3导则的编制过程
第一阶段：
根据国家质检总局下达标准编制计划的通知，轻工业环境保护研究所决定承担《工业废水深度处理与回用技术评估导则》的制订任务。
第二阶段：
根据现在工业废水深度处理与回用技术评估工作中反映的问题，以函调、网络等方式向环评单位、评估单位广泛征求《导则》制订意见。
第三阶段：
整理分析各方面反馈意见，初步确定具体的内容及篇章设计，成立《导则》编写组，形成《导则》制订实施方案，并报相关部门完成开题审查。
第四阶段：
根据实施方案分配具体工作；整理集中各专章内容，根据《导则》制订要求，综合形成初稿；召开专家、评估单位、评价单位参加的研讨会，对初稿进一步完善。
第五阶段：
应用《导则》选取典型案例进行验证分析，进一步提出需要完善的内容，在此基础上完成《导则》草案。
第六阶段：
以函调和专家咨询等形式，征询环保主管部门、相关行业协会、部分环境影响评价单位的意见，修改完善《导则》草案，形成送审稿和报批稿。
4适用范围
工业废水产生的工艺单元较多，主要来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、设备与场地清洗水等。
因此，工业废水深度处理与回用是一个包括在生产工序用水源头控制、生产单元废水排放过程控制及末端总排口治理三个重要环节的系统工程。
本标准规定了评估工业废水深度处理与回用技术的相关术语和定义、主要原则、指标体系、程序和方法。
本标准适用于评估某类工业废水深度处理与回用技术的部门和单位。
5导则编制的原则、方法及技术依据
5.1导则编制的基本原则
制定本导则是为了建立建立一套完善的、系统的工业废水深度处理与回用技术评估方法。
适用于评估某类工业废水深度处理与回用技术的部门和单位。
制定本导则主要遵循以下原则：
要从行业和企业实际出发，综合分析导则实现的技术、经济、环境、资源的可行性，使导则具有可操作性。
充分借鉴发达国家技术评估体系的成功经验，并结合我国国情，制订适合我国工业废水深度处理与回用技术评估导则。
要有充分的科学依据，依靠系统科学的分析方法，考虑废水分质回用的特点，考虑与生产工艺的衔接，提高导则的系统性和整体性。
通过对我国不同种类工业废水深度处理和回用技术的现场调研和测试分析，掌握废水处理工艺与设备水平、资源能源利用水平、污染物产生指标、废物回收利用指标和环境管理水平等，并进行比较分析；依靠系统科学的评估方法筛选确定不同水质条件下的最佳深度处理技术。
本导则可以作为环境保护相关管理部门在环境影响评价、工程设计、施工、验收、运营管理等提供依据。
5.2导则编制的工作方法和技术依据
本导则制定主要是通过实地调研、国内外资料和文献查阅，根据我国工业废水深度处理技术、治理现状、行业发展需要和环境保护的要求等确定导则的评估方法。
本导则编制的工作方法如下：
（1）明确评估目的
进一步明确用户关心的问题，明确评估报告最终要解决的问题，在此基础上限定技术评估范围，以免泛泛而论，不着边际。
采用国内外资料调研、典型工业废水深度处理与回用工程现场调研及其他污水处理厂、科研院所、公司进行书面调研相结合的方式，以资料调研为主，以现场调研和书面调研为辅；
（2）组织项目承担单位与国外有关专家座谈研讨；
（3）针对不同规模工业企业废水进行现场调研和采样分析，掌握不同深度处理技术的达标可行性、处理成本、资源能源利用水平、污染物产生指标、废水（物）回收利用指标和环境管理水平等，并从技术、经济、环境、资源四个方面进行综合比较分析；
（4）综合评估的实施
依靠系统科学的技术评估方法筛选特定目的条件下的工业废水深度处理与回用最优技术；具体包括原始数据的收集和整理，权重、各指标评分值的确定。
（5）对导则初稿进行反复论证后提出最终研究报告。
具体程序如下：
6技术评估指标体系建立
工业废水深度处理与回用技术评估的开展，必须通过评估指标体系的建立才能实现。
通过评估指标的筛选，建立一套科学、严密、完整的工业废水深度处理与回用技术评估体系，进而对某类工业废水深度处理技术进行综合评价，筛选出适合工业企业的最佳技术。
6.1现有废水处理技术评估指标体系研究
评估指标预选集是指标体系建立的基础，指标因素的预选主要是以相关废水处理技术评估指标体系作为参考，再结合某类废水的具体特点确定。
我国在近20年内广泛开展了城市污水、印染废水等处理技术评估研究，对废水处理技术的发展和行业的进步起到了积极的作用，表1对当前已经开展的部分废水处理技术评估研究进行了汇总。
表1现有废水处理技术评估指标体系汇总表
评估对象
一级评估指标（项数）
二（三）级评估指标
污水处理工艺
技术性能（7）
N、P去除率、污泥处理效果、运行稳定性、工艺技术的成熟性、水回用的难易程度、施工的难易程度、气候及水文地质的影响程度
经济效益（4）
占地成本、工程投资、运行成本及回用成本
二次污染
（1）
二次污染
其他因素（3）
操作管理难易程度、社会认知程度及对回用水的心理承受因素
生活污水处理技术
技术性能（4）
主要污染物去除率、二次污染物去除率、技术可靠性和稳定性挤兑水质变化的适应性
经济效益（3）
基建投资费用、运行成本费用及占地面积
管理效益（4）
技术成熟性指标、运行管理难易度、改扩建难易度及废水处理后回用难易度
城镇污水处理技术
基础条件（3）
城镇基础条件、施工难易程度及废水水质特征
经济费用
（2）
建厂投资费用及运行成本费用
技术性能（6）
污水处理效率、出水达标率、运行稳定性、适用性、操作管理难易程度及分期建设能力
城镇污水处理技术
经济指标（3）
工程投资、运行费用及占地面积
技术指标（7）
有机物及悬浮物去除率脱氮除磷效果、抗冲击负荷能力、运行管理、技术成熟性、分期建设性能及对气候条件的适应能力
环境影响（3）
二次污染程度、对操作人员的影响及对周围居民的影响
焦化废水处理技术
去污性能（4）
酚去除率、氰化物去除率及氨氮去除率
环境特征（3）
对周围环境的影响、除污副产物的处置和可资源化及对从业劳动者健康的影响
技术性能（4）
工艺成熟度、技术的复杂程度、处理原料的可获得性及对土地资源的占有面积
经济性能（3）
每吨废水处理的成本、处理废水中反应物的利用率及废水处理投资占整个焦化厂投资的比例
适应性能（3）
废水排放的适应性、从业人员的适应性及工程的适应性
城市污水处理工艺
技术类
普通污染物去除效率、除磷脱氮效果、运行稳定性、自控要求及二次污染
经济类
能耗、投资、运行费用及占地面积
电镀废水处理技术
处理水量、进水水质、出水水质、处理效率、操作管理、占地面积、水的回用率、物料回收率、二次污染、人员技术要求及事故处理
印染废水处理工艺
环境类
（1）
环境效益指数
经济类
（2）
基建费和运行费用-费用指数
技术类（10）
流量适应范围、浓度适应范围、抗冲击性、工艺流程、占地面积、操作管理、脱色效果、产污泥量、温度影响及维修和事故处理
废水处理技术
费用影响（4）
初投资、运行费、电费及直接收益
技术性能（5）
处理效率、水回用率、物料回用率、二次污染程度及占地面积
环境效益
污水处理技术
经济效益（4）
项目投资、经营成本、占地面积及能耗
环境效益（3）
氮磷的去除效果、污泥去除效果及污染物的消减量
技术性能
（2）
运行稳定性及工艺成熟性
管理效益（3）
操作难易程度、水处理效果及人员结构
城市污水处理工艺技术
技术经济（4）
可用性、实用性、全寿命费用及资源耗用
社会环境（3）
环境效益、运行噪声对周边居住环境的影响及社会效益
废水治理工程综合评价
环境效益（3）
COD去除率、BOD去除率及色度去除率
经济效益（3）
投资费用、运行费用及资源回收率
技术性能（6）
出水合格率、设施运行率、产泥率、占地面积、操作管理及能源消耗
中水回用工程综合效益评价
经济效益（3）
投资、占地面积及运行费
技术指标（3）
BOD、COD及LAS
管理指标
（1）
运行率
污水处理工艺综合效益评价
经济效益（3）
基建费用、运行费用及占地面积
技术性能（4）
脱氮除磷效果、污泥处理效果、运行稳定情况及工艺成熟性
管理效益
（2）
操作难易程度及环境效益
6.2国家文件对评估指标体系建立的要求
我国一直都重视环境技术评价的建立，在《国家环境技术管理体系建设规划》中，明确指出将环境技术评价制度作为环境技术管理体系的重要部分。
在2009年6月，环境保护部科技标准司发布了《2009年度国家先进污染防治示范技术和国家鼓励发展的环境保护技术评价手册》，其中建立了用于先进性技术评估筛选的指标体系，包括技术先进性、技术有效性、减排效果、污染物行业比重/处理难度、技术成熟度、前期工作基础、经济可行性、资源能源节约性、市场需求、技术依托单位综合实力十项评估指标。
有环保部发布的《污染防治最佳可行技术评价通则（试行）》中，确定的最佳技术指标包括：
资源消耗和能源消耗、污染物排放、经济成本三项一级评价指标；二级指标有：
设备或设施单位处理能力的主原料消耗、辅料消耗、新鲜水消耗、占地面积、电耗、煤耗、气耗、综合能耗；水污染、大气污染、固体废弃物；投资成本、运行维护成本、收益避免费用等。
6.3评估指标体系建立的原则
评估指标体系是用来衡量被评估技术体系总体目
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