水处理入门知识探讨----运行成本分析（药耗-碳源成本）

污水厂运行成本主要由药剂费、电费、污泥处置费、日常维修费、在线托管运维费、人工费、安健环、绿化保洁费、危废处置费、化验室检测费用等组成。在笔者统计的污水厂中（规模0.5万～8吨/d，非纯工业水）药剂费、电费、污泥处置费三者合计占到总运营费用的50-80%（不含财务成本），是直接决定污水厂运行成本的关键所在。

药剂费主要由碳源、脱泥药剂（石灰、三氯化铁）、除磷剂、PAM、磁粉、次氯酸钠等组成。其费用大小主要受进水水质、出水标准、运行水平、药剂种类及单价等影响。我们在文献或水厂的设计文件上看到的成本大多数是理论计算，与实际情况有一定差距。

一、碳源成本

目前水厂使用较多的碳源由液体乙酸钠（25%含量、20万COD当量）、复合碳源（30万、50万、100万不等的COD当量）、甲醇（含量99.0%)等。

1）以液体乙酸钠为例。液体乙酸钠标准参照《生化处理废（污）水用碳源乙酸钠》（HG/T5959-2021），要求外观无色透明、密度＞1.1 g/cm3、pH值在7.5-9.0、COD当量＞19.5万（一般按照20万当量考核和计算）。药剂单价约850元/吨（含税）。因乙酸钠分子量较小，可生化性高，微生物利用率较好，理论计算时按照C/N比3.5即可满足脱氮要求。因此每吨水去除1mg/L总氮（反硝化去除的总氮）的成本为：1*1000*3.5/200000*1.1/1000*850=0.0164元，即去除1mg/L总氮的成本为1.64分钱/吨水，若要靠外加碳源去除15-20 mg/L的总氮，则外加碳源成本为0.25-0.33元/吨。

2）以复合碳源为例。复合碳源成分不统一，无固定规格，由甲醇、乙酸钠、葡萄糖、化工附属产品等组成，多数是厂家根据客户需求自行复配，参数要求由双方协商约定。目前尚未有关于复合碳源的国家或行业标准，不过由相关企业组织的团体标准陆续发布，为复合碳源的验收提供了参考依据。以100万COD当量复合碳源为例，药剂单价约3000元/吨，因成分复杂，可生化性低于单纯的乙酸钠碳源，理论计算时按照C/N比4.0即可满足脱氮要求。因此每吨水去除1mg/L总氮（反硝化去除的总氮）的成本为：1*1000*4.0/1000000*1.1/1000*3000=0.0132元，即去除1mg/L总氮的成本为1.32分钱/吨水，若要靠外加碳源去除15-20 mg/L的总氮，则外加碳源成本为0.20-0.26元/吨。

现有的纯生活污水厂（北方某小县城污水厂、2万吨/d规模）进水COD约100 mg/L，总氮30 mg/L，出水执行地方标准TN＜10 mg/L，碳源成本约在0.15-0.30元/吨，占总药剂费用的60%左右。针对来水较为稳定的水厂，可根据前述的满足各池体功能、优化工艺参数、提高出水内控值等方面开展节能降耗工作。

当进水中含有工业水成分时，碳源成本将变得不可预测。笔者接触的某中型污水厂（处理规模4万吨/d)，来水除城区生活污水外，还有工业园区的部分企业排水，工业企业排水的占比和水质随生产季节及外部管控力度等变化极大，碳源成本在0.01-0.40元/吨波动。针对来水波动较多的水厂，其节能降耗的工作应重点放在来水水质控制上，及时开展管网排查、联合主管单位针对上游企业协调管控等。