城鎮(zhèn)污水處理設施空間優(yōu)化配置研究

蘭凱

摘 要：本文研究的主要目的是為了明確城鎮(zhèn)污水處理設施空間優(yōu)化配置的重要性，通過對永陽鎮(zhèn)污水處理廠的研究來分析如何配置城鎮(zhèn)污水處理設施的優(yōu)化空間，進而推動污水處理廠的發(fā)展。此次選用的是案例研究法，以永陽鎮(zhèn)為研究區(qū)，為文章的分析提供一些現(xiàn)實基礎。通過文章的分析得知，城鎮(zhèn)污水處理設施的空間優(yōu)化配置應從研究方法、數(shù)據(jù)處理、研究結(jié)果等入手，通過對當前永陽鎮(zhèn)的污水處理廠進行上述分析，能在一定程度上提高城鎮(zhèn)污水處理的優(yōu)化配置。

關鍵詞：污水處理；空間優(yōu)化；優(yōu)化配置

前言：設施空間優(yōu)化配置是城鎮(zhèn)污水處理的重要內(nèi)容，作為城鎮(zhèn)排放污水的主要力量，污水處理廠的處理能力對設施空間的優(yōu)化配置具有深遠的影響。污水處理主要以生活污水與工業(yè)廢水為主，其中，生活污水處理起來較為困難，需要以具體地區(qū)為實例進行研究與分析，方能提高城鎮(zhèn)污水處理的優(yōu)化配置。因此，本文研究的內(nèi)容對豐富城鎮(zhèn)污水處理設施空間優(yōu)化配置的內(nèi)容具有理論性意義，對指導城鎮(zhèn)污水處理設施空間優(yōu)化配置的方法具有現(xiàn)實意義。

研究區(qū)的基本情況

永陽鎮(zhèn)位于江蘇省南京市的最南端的溧水區(qū)，其距離南京只有42公里，是溧水區(qū)民營經(jīng)濟的發(fā)源地和活躍區(qū)，更被稱為“南京市的制造業(yè)基地”，下轄三個地區(qū)，面積共140萬平方公里，總?cè)丝跒?0萬人，城鎮(zhèn)人口為88.5%，人均GDP達6.65萬元，城鎮(zhèn)污水的排放量日益增多，截止到2017年，永陽鎮(zhèn)的污水排放量已經(jīng)超過了3萬t/d，然而永陽鎮(zhèn)的污水處理廠的處理能力僅有2.5萬t/d，運行效率也沒有達到規(guī)定的75%，加強污水處理設施的優(yōu)化配置成了永陽鎮(zhèn)首要面臨的問題。基于此，本文將著重研究城鎮(zhèn)污水處理設施空間的優(yōu)化配置問題。

研究方法與數(shù)據(jù)處理

2.1研究方法

目標市場份額模型與最小阻抗模型都是ArcGIS“位置分配”網(wǎng)絡分析工具中的解決方式。目標市場份額模型主要是分析設施的最小數(shù)量和影響范圍，從而確定目標的市場份額；最小阻抗模型即以綜合費用為原則，使候選點與居民居住點之間所受的阻抗達到最小。需要注意的是，城鎮(zhèn)污水處理設施的綜合費用主要受以下三方面的影響：一是水的自我凈化能力；二是污水處理與運輸?shù)慕?jīng)濟效應；三是污水處理效率的經(jīng)濟效應[1]。其中，污水的處理和運輸費用對城鎮(zhèn)污水處理的影響最大。

2.2數(shù)據(jù)處理

首先，城市污水主要由生活污水與工業(yè)廢水兩部分組成，其中，生活污水分散在各個居民點，處理起來較難，成為影響城鎮(zhèn)污水處理設施空間優(yōu)化配置的重要因素[2]。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，永陽鎮(zhèn)的污水處理能力超80%均用于生活污水的處理上，因此，在對永陽鎮(zhèn)的污水處理空間進行優(yōu)化配置時，應將生活污水的排放數(shù)據(jù)作為優(yōu)化配置的基礎數(shù)據(jù)，繼而再使用目標市場份額模型進行計算；其次，通過對永陽鎮(zhèn)公安局提供的人口數(shù)據(jù)調(diào)查進行分析，得出了居民的居住中心點，確立了交通道路網(wǎng)絡是污水排放網(wǎng)的主要設置點，繼而利用ArcGIS“位置分配”網(wǎng)絡分析工具完成居民居住點和交通網(wǎng)絡道路的設置；最后，以環(huán)保局下發(fā)的材料為依據(jù)，對永陽鎮(zhèn)的污水處理廠進行調(diào)查，具體從建設年份、處理能力、處理技術(shù)、運輸費用等方面進行綜合調(diào)查，確保其符合三年以上的處理負荷以及處理能力不低于75%的具體條件。

研究結(jié)果

3.1運行狀況

永陽鎮(zhèn)目前運行較為良好的污水處理廠只有南京溧水鵬鷂污水處理有限公司，該污水處理廠40%應用于工業(yè)廢水的處理，60%應用于生活污水的處理。從處理能力上看，該廠預計的處理能力為3萬t/d，實際處理能力為2.5萬t/d，符合三年以上的處理負荷以及處理能力不低于75%的具體條件；從服務范圍上看，該廠的服務范圍不大，且未實現(xiàn)服務全覆蓋；從水質(zhì)上來看，該污水處理廠處理的水質(zhì)符合國家的標準，因此不需要進行水質(zhì)的改造。（具體數(shù)據(jù)如下表所示）

3.2城鎮(zhèn)污水處理的空間優(yōu)化配置

通過上文描述的研究技術(shù)與研究數(shù)據(jù)，得出了永陽鎮(zhèn)鵬鷂污水處理有限公司的運行狀況，根據(jù)上述運行狀況，分析出永陽鎮(zhèn)城鎮(zhèn)污水處理的空間優(yōu)化配置主要從以下兩方面入手：

一是擴大污水處理的服務范圍。溧水鵬鷂污水處理有限公司的服務范圍不夠大，因此應當在運用目標市場份額模型的情況下，核算出候選點與居民點之間的最小阻抗，以此重新劃分污水處理的服務范圍，確保劃分范圍后的污水處理服務能夠合理運行，從而起到優(yōu)化空間配置的作用；二是增加全新的布局方案[3]。在ArcGIS“位置分配”網(wǎng)絡分析工具的分析結(jié)果下，選擇最佳位置為新的布局點，并在新的布局點上建立污水處理廠，實現(xiàn)兩者之間最小的綜合費用，合理地配置空間資源。

結(jié)論：通過文章的分析和研究得知，永陽鎮(zhèn)污水設施空間優(yōu)化配置的方法主要有目標市場份額模型和最小阻抗模型兩種，數(shù)據(jù)的處理主要從生活污水的排放量、交通道路網(wǎng)絡和污水處理廠的綜合調(diào)查入手。基于此，本文提出來了兩點城鎮(zhèn)污水處理空間優(yōu)化配置的策略：擴大污水處理的服務范圍、增加全新的布局方案。本文對于優(yōu)化配置的研究，主要圍繞合理布局，注重對污水處理廠的合理布局才能更好的提高空間優(yōu)化配置，這對城鎮(zhèn)污水處理能力的提高具有重要的意義。未來，在城鎮(zhèn)化日益發(fā)展的情況下，將出現(xiàn)更多樣化的城鎮(zhèn)污水處理設施空間的優(yōu)化配置策略。

參考文獻

[1]于永釗，施永生，張剛.一體化污水處理設備在小城鎮(zhèn)中的應用分析[J].價值工程，2018，37（13）：146-148.

[2]徐思琦，趙文龍，徐友根.關于城鎮(zhèn)污水處理廠惡臭污染物標準的探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（04）：99-111.

[3]蘇靜.適用于小城鎮(zhèn)污水處理的生物凈化技術(shù)思考[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（04）：121.

（作者單位：新疆圣雄能源股份有限公司氯堿廠）