人工濕地農(nóng)村污水處理技術適用性的模糊評價

高欣冉 李慧民

（西安建筑科技大學土木工程學院 陜西西安 710055）

人工濕地農(nóng)村污水處理技術適用性的模糊評價

高欣冉 李慧民

（西安建筑科技大學土木工程學院 陜西西安 710055）

為了能綜合考慮農(nóng)村生活污水處理技術的先進性、經(jīng)濟性和可行性，在建立多層次的農(nóng)村生活污水處理適用性評價指標體系的基礎上，運用層次分析法，對各層次評價指標的權重進行計算，結合模糊評價的優(yōu)點，對農(nóng)村生活污水處理設施建設技術的性能進行評定，并根據(jù)特定地區(qū)不同的需求進行模糊賦值，采用專家打分法確立各評價指標的隸屬度，對人工濕地農(nóng)村污水處理技術適用性進行綜合評價。

人工濕地；農(nóng)村污水；適用性；模糊評價

1 引言

隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)村生活水平的不斷提高，農(nóng)村生活污水引起的環(huán)境污染日趨加重。目前，我國農(nóng)村生活污水排放量每年約為80×108～90×10t，且不斷增加，但處理情況卻不容樂觀，80%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)[1]。農(nóng)村生活污水的隨意排放已成為我國農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境污染的主要致因，為控制農(nóng)村生活污水污染，保障農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民身心健康，我國正在加快農(nóng)村生活污水治理基礎設施建設。

2 農(nóng)村生活污水處理技術的評價指標體系組成

根據(jù)農(nóng)村生活污水處理方案設計遵循的基本原則及人工濕地農(nóng)村污水處理方案的具體性質(zhì)與要求，結合我國農(nóng)村地區(qū)的實際狀況，從自然效應、技術效益和經(jīng)濟效應三個方面對農(nóng)村生活污水處理方案，建立農(nóng)村生活污水處理技術的評價指標體系[3]，該評價指標體系分為三個層次：目標層采用COD去除率（RCOD）、氨氮去除率（R NH4+）、總磷去除率（RTP）來反映技術的有效性；判據(jù)層用基建成本（Ccons）、運行成本（Cope）、占地面積（Aland）、經(jīng)濟收益（Bec）表示技術的經(jīng)濟性；指標層采用?生態(tài)協(xié)調(diào)度（Dst）、技術穩(wěn)定度（Dma）、管理方便度（Dec）來反映。如圖1。

圖1 農(nóng)村生活污水處理適用性評價指標體系

3 模糊綜合評價

采用基于模糊隸屬度的專家打分法，即確定出單一因素對評價集中各評價指標的隸屬度，再將各單一因素評價集的隸屬度按行組成矩陣，則可以得到10x5的評價矩陣，即為綜合評價矩陣R。根據(jù)評價矩陣R，再考慮各因素指標的重要程度。

利用上述層次分析法計算所得的組合權重集A，建立模糊綜合評價模型L，則L=A·R，根據(jù)隸屬度最大原則即可分析出所選方案在五個等級中（好、較好、一般、較差、差）的評價結果。

4 實例應用研究

本研究選擇陜西安康市旬陽縣小河鎮(zhèn)作為案例，全鎮(zhèn)總面積160平方公里，轄18個行政村，142個村民小組，4347戶、16414人；氣候瘟和，雨量充沛，屬亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均溫度15.4℃，平均降雨量900mm。

4.1 隸屬度的確定

農(nóng)村生活污水處理技術評價指標之間可能存在交叉影響，且其優(yōu)選的實踐性很強。所以結合該村生活污水各項指標的實際情況，評判10個指標的不同等級對該村農(nóng)村生活污水處理的滿足程度進行模糊隸屬度打分。

4.2 模糊評價結果

4.2.1 根據(jù)各評判隸屬度則可以建立相應的判斷矩陣：

4.2.2 農(nóng)村生活污水處理技術評價指標的組合權重集：A=[0.039 0.195 0.195 0.183 0.183 0.029 0.034 0.048 0.048 0.048]

4.2.3 則對以上判斷矩陣進行模糊綜合評價，L=A·R=[0.029 0.0058 0.1992 0.3322 0.4619]，對評價結果進行歸一化處理即L、=[0.028 0.0056 0.194 0.323 0.449]。根據(jù)如上所計算的結果，由最大隸屬度原則可知，在5個隸屬度中0.449最大，對照農(nóng)村生活污水處理技術評價標準可知，人工濕地污水處理技術應用在該地屬于5個等級中的Ⅴ級“好”。

5 結論及展望

5.1 人工濕地農(nóng)村生活污水處理技術受當?shù)貧夂虻挠绊戄^大，所以該技術被選擇的地域溫度不應過低、年平均降雨量不應低于800mm/a、年平均蒸發(fā)量不應超過1200mm/a。

5.2 采用層次分析-模糊數(shù)學評價模型、定性-定量分析相結合的方法對人工濕地的適用性進行評價，并在實踐中進行應用，評價結果與實際情況基本吻合，表明了所建立的模型是合理可行的，能夠實現(xiàn)對其適宜性的評價。

高欣冉(1989—)，女，陜西省榆林市人，碩士研究生，主要研究土木工程建造與管理方向，導師李慧民，男，教授，博士生導師。