污水处理及运营管理分析报告

从广义的水务行业产业链看，污水处理位于链条末端，对于水产业的循环利用起到至关重要的作用，只有污水处理阶段保持良好的运作，才能确保产业链有序持续循环。从价值链角度看，污水处理的设备制造、工程施工和服务运营三个环节中，毛利率呈现“倒金字塔”结构，即自上而下逐渐升高，与轻资产的属性特征密切相关。

污水处理服务领域主要包括生活污水处理和工业废水治理两类。生活污水处理覆盖新建污水处理设施、升级改造污水处理设施、新建污水再生利用设施等；工业废水治理覆盖电力能源水处理、石化水处理、冶金水处理、其他工业行业废水处理。

（三）污水处理工艺与技术。

根据《城镇污水再生利用技术指南》，污水处理工艺一般来说包含三级处理流程：

一级处理是指去除水中呈悬浮状态的固体污染物质为主的处理过程，该过程主要是对大于5mm的固体颗粒进行筛选和剔除，作为二级处理的预处理步骤，简单容易，可以通过物理法来实现，但在水质净化的方面并没有太大的作用，达不到回用的要求。

二级处理是对有机物质的去除，主要运用生物方法来实现，通过利用细菌或者相应的蛋白酶，对胶体有机物进行分解，对污水进行深一步的过滤，过滤之后，污水基本已经达到部分领域的回用标准，可在适当的条件下进行生产生活，可分为一般处理和强化处理两类。一般处理是指以除去悬浮态和溶解态有机污染物为主要目的的生物处理技术，主要采用普通活性污泥法、生物膜法，适用于对营养盐去除要求不高的城镇污水再生处理活动，强化处理是指以强化氮、磷或同时强化氮磷去除为主要目的的生物处理工艺，处理方法包括“厌氧—缺氧—好痒法”（A2O）、氧化沟、序批式活性污泥法（SBR）等，适用于对营养盐去除要求较高的城镇污水再生处理，经过处理，污水的净化程度可达80%左右。

三级处理是指进一步去除二级处理未能完全去除的有机污染物、SS、色度、嗅味和矿化物等，主要方法包括混凝沉淀、介质过滤（含生物过滤）、膜处理及氧化等，对污水进行深度净化，达到回用的高标准，进而升华水质。该步骤在第二级处理上进行在一步深度处理，对污水中无法被生物方法处理的氮磷等营养物质和溶解性盐类进行降解和去除。经过该步骤处理后，污水中的污染物质得到了最大程度的灭除，水质可达安全级别。该步骤是污水处理技术的充分体现膜处理法。

污水处理技术按照原理可以分为物理处理法、化学处理法、生物化学处理法。

物理处理法是指通过物理方法来去除污水中的固态污染物、不溶解性污染物以及寄生虫卵等，主要方法包括筛滤法、沉淀法、上浮法、过滤法、气浮法以及反渗透法。

化学处理法是指利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、萃取、吸附以及离子交换等，主要用于处理生产污水。

生物化学处理法是指利用微生物的代谢作用，使污水中出于溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质，主要包括利用好痒微生物作用的好痒法和利用厌氧微生物的厌氧法，前者用于处理城市污水以及有机性生产污水，代表方法为活性污泥法和生物膜法，后者多用于处理高浓度有机污水与污泥，现在也用于处理城市污水以及低浓度有机污水。

1、生物膜法

生物膜法是在充分供氧条件下，用生物膜稳定和澄清废水的污水处理方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体，生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。

在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（即“填料”），在充氧条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧的污水以一定流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚，当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍然是好氧状态，而内层则会呈现缺氧甚至厌氧状态，最终导致生物膜脱落，随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到持续净化。

膜处理在污水治理过程中有着非常高的地位，其中主要的就是利用生物来对污水中的主要成份来进行一定的筛选，之后再通过降解、吸附等方式来对污水进行净化处理，对污水所造成的冲击力以及负荷的持久性都是比较强的，而且操作起来较为简单，对地面的要求比较低。由于膜处理法所具备以上明显优势，在污水处理过程中已经成为主要的应用方法。

2、活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理方法，该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥和水分离，大部分污泥再回流至曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

具体步骤为，第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物；第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍，活性污泥反应的结果为，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水实现净化处理。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统，经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，称为“剩余污泥”，实际上，污染物很大程度上从污水中转移到剩余污泥之中。

活性污泥法对污水进行处理的过程中更多的生物学的分支利用氧化的方法对污染物进行处理，之后再通过高举和沉降实现污泥成分的分离，从而流出清水，此种处理方法的应用范围非常广，可以更好地保证水质，有效降低污水有毒物质含量。日本城市的污水处理厂在进行污水治理的过程中更多地使用这种方法进行操作，基本步骤为，先利用活性污泥对其中的恶臭气体进行处理，之后进行常温干燥，再将干燥的污泥重新侵入水中来获得固定化的污泥，污泥和臭气体进行集合之后就会形成一种固定的物质，从而对恶臭气体进行消除。但是此方法所需要的成本较高，使用中存在一定的限制。

3、臭氧氧化处理法

用臭氧作氧化剂对废水进行净化和消毒的处理方法，主要用于水的消毒、去除水中酚、氰等污染物质、水的脱色、去除水中铁、锰等金属离子、去除水中异味等。臭氧氧化处理法在进行污水处理过程可以对污水中含有的有机物质进行一定的分解，利用臭氧进行处理的方法更多的是对污水中进行杀菌处理，该方法较为简单、成本较低、处理效果也较为理想，但是臭氧处理法所使用的范围比较小，更多需要和其他污水处理法结合使用，更多适用中小规模的污水处理。

4、污水处理物联网技术

污水处理更多地与物联网技术进行连接，在其处理的不同位置安装智能传感器，是近年来所出现污水处理创新方法，主要将城市污水处理厂和水泵站控制系统设备等进行联合，共同组建物联网感知层，利用先进的无线网络、无线数据，构建通讯传输系统，更好地实现污水处理系统数据的实时收集、传输、储存及处理。

这些智能传感器收集水质、温度变化、压力变化、水和化学物质泄漏等数据，并将这些数据发送回应用程序，该应用程序将这些数据信息综合成可操作的见解，也可追踪污水质量、可饮用性、压力和温度，包括动态传感器集群和强大平台驱动分析在内的解决方案可以让操作员测量液体流量、跟踪整个处理厂流量，工程师可对这些数据进行解读；同时，物联网还可以在泄漏监测中发挥作用。它可以向远程管理系统发送即时警报，使工程师能够更快地做出响应，通过预测性维护，可以在问题发生之前采取措施；在污水处理中使用物联网的另一个好处是检测初步处理后的残留化学物。早期检测痕量有助于优化该设施的处理流程，并确保化学品的排放保持在法定限度内。

该技术可以更好地实现对于污水处理全流程控制，从污染源、管理网、污水处理厂到最后的水资源流放实现全覆盖，并建立相应的应急联动与预警预报系统，污水处理效果较为理想且覆盖的范围广，可适用于较大规模的污水处理。

（四）成本—收入模式分析。

1、运营成本分析

污水处理运营项目的运行成本一般包括能源费用（电力、蒸汽等）、药剂费用、污泥处置费、人工费、固定资产（无形资产）折旧费、维修费用、财务费用以及其他费用等构成。

（1）人员费：包括污水处理厂职工的工资福利和津贴补助等，每月基本不变。

（2）动力费：主要是污水处理厂实际运行所产生的电力费用，根据电力部门及项目所在地具体收费标准，按用户电压等级和性质具体计算，冬季需供暖地区还应考虑供暖费用。运输费主要是运输污泥产生的费用，可忽略不计。

（3）维修费：包括日常设备维修保养费、设备大修和管道维护费。

（4）药剂费：主要在污水处理的过程中，投放的各种药剂费用之和，药剂主要包括化学试剂、絮凝剂、消毒剂等。

（5）折旧费：污水处理厂通用仪器设备、输送管道及泵等电器设备都在预计净残值的4%，折旧年限由国家统一的时间范围进行计提。

（6）尾水、尾气、污泥处置费：污水处理厂尾水与沼气的排放和污泥处置等所产生的费用，按相关部门的具体规定计算。

（7）其他管理费：包括管理和部门办公费、差旅费等不属于以上项目的支出。

其中，能源费用是主要费用，污水处理运营管理企业需要关注和研究生产各环节能源使用情况，通过流程改进或技术改造回收利用能源，充分利用国家降低能源成本相关政策，比如售电改革、合同能源管理等，调整具体业务模式，降低运行成本。利用富余产能，开展协同业务，在项目规划和建设时，应合理评估负荷，可采取土建和公共配套设施一次到位、设备分期实施的方式，在项目建成后，如果产能有富余，在符合生产规范和排放标准、不降低服务质量的前提下，协同处理其他类似废物，比如餐厨垃圾协同有机污泥进行厌氧处理，生活垃圾协同干化后污泥进行焚烧等，协同处理可以共享处理系统（焚烧、厌氧等）、臭气处理系统等，利用热值或有机质，不仅提高生产效率，也增加营收。

2、运营收益分析

目前我国的污水处理厂的污水处理费基本由政府部门向有关企业或者有关个人收取，再由政府部门统一向污水处理厂支付，所以污水处理企业的收益模式主要在于收费模式。目前，我国污水处理企业收费模式主要包含四种类型：

（1）保底水量法

保底水量法是指在计算污水处理服务费时会提前制定保底水量，污水处理企业的污水处理量如果没有达到规定的保底水量，也一并按照保底水量计算其污水处理费，但超过保底水量的部分，污水处理服务费价格会相对偏低。该种模式下，污水处理厂没有太大的生产压力，不管污水处理量有没有达到规定的保底水量，企业都会收到固定的污水处理服务费。该模式难点在于保底水量的制定，如果保底水量制定过低，企业的盈利不能保证，如果保底水量制定过高，不能激发企业的生产积极性。

（2）简单计算法

本方法是指根据污水处理产的实际处理水量，制定较为合理的污水处理服务费，在计算企业水价时将实际处理水量与污水处理服务单价简单相乘。该方法问题在于企业的最低盈利无法得到保障，处理的水量决定最后收益，企业收益存在较大不稳定性。

（3）“简单计算+违约金”法

该方法是在简单计算法的基础之上，如果污水处理厂的处理水量没有达到规定的最低标准，就对污水处理厂进行一定程度的违约处罚。本方法会较大程度激发污水处理厂的积极性，但同时也会给企业带来较大的运营压力。

（4）平均值分段计价法

平均值分段计价法是指通过计算污水处理厂的月均处理污水量，根据平均值将污水处理费支付标准分为两段，低于月均处理水量的部分，水价定价偏低，高于平均值的部分水价定价偏高。

3、进一步完善污水处理价格机制

2018年，印发《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》，包括污水处理在内的绿色发展的价格机制、政策体系将在未来三年内初具雏形，取消此前的“一刀切”价格，取而代之的为建立企业污水排放差别化收费机制。《意见》要求，按照补偿污水处理和污泥处置设施运营成本并合理盈利的原则，分类分档制定差别化收费标准，促进企业污水预处理和污染物减排，并以污水处理和污泥处置成本、污水总量、污染物去除量、经营期限为主要参数，鼓励地方根据企业排放污水中主要污染物种类、浓度、环保信用评级等，促进企业污水预处理和污染物减排，并明确提出工业园区要率先推行。

同时，《意见》进一步鼓励各地建立企业污水排放差别化收费机制，以促进企业污水预处理和污染如减排，支持污水处理排放标准提高至一级A或更严格标准的城镇和工业园区，相应高污水处理费标准，并强调长江经济带相关省份要率先实施。城镇区域，将全面推行城镇非居民用水超定额累进加价制度，逐步将居民用水价格调整至不低于成本水平，非居民用水价格调整至补偿成本并合理盈利水平；农村区域，在已建成污水集中处理设施的地区，综合考虑村集体经济状况、农户承受能力、污水处理成本等因素，探索建立农户付费制度。

4、污水处理运营企业绩效指标分析

三、污水处理项目主要运营模式

目前，我国污水处理企业的主要投资模式有EPC、BOT、PPP、TOT和委托经营等。

（一）EP模式（Engineering，Procurement）

EP总承包模式，即设计加采购承包，总体原则是以项目总体计划为指导，以总承包合同为依据，以设计为根本，以控制质量成本、工期为目标，以信息管理为手段。政府或其授权方将工业或市政的大型整体配套水处理项目进行工程总承包招标或邀标，具有相应资质的工程总承包商中标后，拟定方案、设计系统，就工程施工、设备集成、系统调试等环节分包招标或邀标，然后通过系统组装集成的方式组成一个能完成特定功能的系统，交付给项目业主。EP模式不涉及土建安装工工程。