清泰水厂实例：水厂成本管理分析与实践
导读：为了降低水厂的运行成本，清泰水厂对成本的构成进行了逐一分析，并对标找差、取长补短，从电耗、药耗、水耗、制度建设、科技创新、员工意识等方面着手，提升水厂精细管理水平。通过落实各项举措，在制水量上升357万m³的情况下，总成本降低284万元，单位总成本下降68.77元/千m³，电耗下降14.43 （kW·h）/千m³，次氯酸钠下降0.62 g/m³，液氧下降3.32 g/m³，聚合氯化铝下降4.25 g/m³，生产用水下降3.45 g/m³，自用水率下降1.34%，成本降低明显。
引用本文：方榕华，陈辉，王剑俊，等. 水厂成本管理分析与实践——以清泰水厂为例［J］. 给水排水，2023，49（5）：1-5.
对于供水企业而言，造成水厂成本差异有多方面原因，包括：工艺设计、地理区位、物价水平、装备水平、规模效应、生产调度、人员管理、技术管理、成本管理、系统管理等。以清泰水厂为例结合实际，对各项因素进行探讨分析，全面审视管理中的漏洞短板，针对问题制定相关对策，对生产实际有很强的指导作用。
1、背景
清泰水厂供水规模30万m³/d，现行处理工艺流程为预臭氧—混凝沉淀—炭砂过滤—膜，原水取自钱塘江。在2019年9月29日千岛湖配供水工程九溪线通水后，水厂开始使用第二水源——千岛湖原水。
清泰水厂的运行成本包括:①动力成本：总用电（含厂内生产电和厂外南星取水电），具体可按工艺单元分类；②原材料成本：含次氯酸钠、液氧、聚合氯化铝、生产用水、其他原材料成本（柠檬酸、NaOH、PAM），水资源费集团统一计；③人工成本：用人成本，含直接和间接人工工资及福利、社保、住房公积金；④折旧成本：水厂固定资产按月计提折旧；⑤修理成本：水厂设施设备维修及项目费；⑥其他成本：卫生清洁费（含运泥费）、无形资产摊销、机物料消耗、环境绿化费、警卫消防费、办公费、劳动保护费、教育经费、交通费、差旅费及其他费用。
2020年集团各水厂成本情况，如表1所示。可以看出，清泰水厂的制水单位总成本最高，折旧成本最高，但扣除折旧成本后低于一水厂，原因为其他水厂在技改工程后固定资产还未及时入账，而清泰水厂深度处理改造后固定资产已全部转入。
表1 各水厂单位总成本情况（单位:元/千m³）
从表2各水厂制水量分布情况中可以看出三水厂制水量最大，2020年约占主城区制水量的三分之一，但在2021年五水厂投运后，三水厂制水量有所下降，清泰水厂制水量占比小幅上升。
表2 各水厂制水量分布占比
为了更好的了解各水厂的情况，对各水厂近五年来的制水量、制水单位成本、日均制水量以及自用水率的数据进行了一个梳理，如表3所示。可以看出，清泰水厂的制水单位成本比较高，并且近几年还有上升的趋势；在自用水率的比较中，一水厂近几年来有大幅提升，且在2020年低于清泰水厂，而清泰水厂自用水率近五年来虽有提升，但却从2016年4家水厂最低变成2020年4家水厂中最高。因此制水单位成本和自用水率两项指标，是目前清泰水厂的弱项，需要分析原因并找出优化方法。
表3 五年来各水厂生产指标变化情况
2、问题分析
2.1 制水量
提高制水量、合理发挥产能是控成本最主要的因素。由表3可知，清泰水厂制水量有所下滑，且随着五水厂投产、一水厂扩建，清泰水厂制水量已难有增长空间，大概率会持续下降，因此只能开展内部挖潜、提质增效工作。
2.2 总成本
如图1所示，清泰水厂成本占比趋势可以看出，2019年以后折旧成本占比最大，后面依次为动力成本、人工成本、原材料成本、修理成本、其他成本。总成本呈增长趋势，2019年突升主要为转入清泰技改工程资产而增加的折旧成本；2020年有所下降原因为原水改善引起的消耗下降、疫情减免等。除了折旧成本，其他各项成本因素都应分析研究。
图1 清泰水厂成本占比趋势
2.3 动力成本
从图2近4年清泰水厂各动力单元成本可以看出，水厂动力总成本呈下降趋势，特别引入千岛湖原水后，南星取水占比从2018年的8.3%降低至2020年的1.2%，取水电单耗相应从25.51 kW·h/千m³降低至3.14 kW·h/千m³，今后南星取水用电对清泰水厂用电成本的影响已基本消除，因此降低其他工艺段的电耗是管控的关键。按工艺单元细分，2020年以后，动力成本中出水泵房成本最大，占比也最大，后面依次为膜车间、本厂进水泵房、排泥水车间、臭氧车间、炭砂滤池等。
图2 清泰水厂动力单元成本
2.4 原材料成本
由图3可知，近几年来水厂原材料总成本呈下降趋势，特别是使用千岛湖原水以后，大部分原材料消耗下降明显，但生产用水成本有所增加（在自用水率下降的情况下）。2018年次氯酸钠成本上升的原因为水厂2017年还在使用液氯，改用次钠后该项成本增加。2020年以后，原材料成本中，原水成本升至第一，依次为聚合氯化铝、液氧、次氯酸钠、其他原材料。
图3 清泰水厂原材料单位成本
2.5 生产用水成本
目前生产用水包括自用成品水（自来水）和半成品水（滤池冲洗水），成本单价统一为0.6元/m³，半成品水量为估算，成品水量有计量。2020年清泰水厂制水量下降，但生产用水量反而增加，其中半成品水占比最大（75%~80%），是后续管控的重点，如表4所示。
表4 清泰水厂生产用水成本
运泥成本如图4所示，通过对清泰水厂运泥量和原水浊度的关系进行分析可以得出，运泥量与产泥量紧密相关，而产泥量与原水浊度、产泥单耗紧密相关。2017年10月以前，运泥量较低，原因是外排污水的泵房仍在使用，未全部回用至污泥干化处理；2019年泥量高，是因为2019年原水浊度较高，但在9月29日使用千岛湖水以后，产泥量明显下降。今后若继续使用千岛湖原水，运泥量及运泥成本会维持在一个较低的水平。
图4 清泰水厂运泥成本分析
2.7 自用水率
自用水率的计算方法为：（进水流量仪全年总流量-出水流量仪全年总流量+出水流量仪后返厂全年总用水量-进水流量仪前回用水总量）/（进水流量仪全年总流量-进水流量仪前回用水总量）。
从表3可以看出，各厂对自用水率控制都很严格，总体上呈逐年下降趋势。2020年清泰水厂自用水率为3.4%，为水厂中最高，下降潜力较大。通过分析自用水月报等数据，得出造成进出水差的原因，包括计量误差（仪表自身）、统计误差（人工估算、人为差错、多计少计）、成品自来水消耗（与水成本和自用水率都密切相关）、正常排放（达标排放废水、取样水、盘根水、消防水、污泥水等）、非正常排放（设备设施故障漏损水、事故排放水、可回收而未回收水）。
3、措施与成效
落实举措，节能降耗，我们坚持四个“一”：以确保安全优质供水为一个前提；以减少正常消耗，杜绝非正常消耗为一个目标；遵循在适量适配的基础上保证一定安全余量；以不浪费为原则，价值最大化，遵循规律，坚持发挥人的这一关键作用，未雨绸缪。
随着管控手段的不断实施，在千岛湖水源情况下，清泰水厂的生产成本有了显著的优化。通过加强自主维修能力，提升自身业务技能，追求最佳最经济维修方案，加强设备的预知检修，制定设备设施四级轮动机制，有效地降低设备故障漏损概率，减少事故大修成本（如表5所示）。在全部使用千岛湖原水的情况下，对比2021年与2020年各类成本占比，可以发现修理成本有明显的降低，单位成本下降了68.77元/千m³，总成本没有因制水量的上升而上升，反而有下降，说明一系列措施对水厂的成本控制优化的效果明显。
表5 清泰水厂2021年与2020年成本分析对比
对于药耗，在保证供水安全的前提下，根据水质情况开停臭氧或降低臭氧投加量和臭氧浓度，避免臭氧投加过量。根据水质变化及时调整加矾投加曲线、配药浓度等。由表6生产指标分析表可以看出，2021年原材料单耗均下降，其中聚合氯化铝下降最为明显，达到37.54%。电耗方面为优化电耗，通过出水变频及大小泵的合理匹配、清水池水位的合理控制、与集团中调室的联络协调等；合理申请和设置原水流量、进出水平衡调度、进水变频泵和工频泵的匹配及模式切换等。进水泵房（南星、本厂取水）、炭砂滤池、膜处理车间、排泥水车间的单位电耗都有所下降，全厂电耗由273.01 （kW·h）/千m³降至258.58（kW·h）/千m³。自用水率降至2.06%，降幅39.41%，成本管理效果显著，生产调控合理。
表6 清泰水厂2021年与2020年生产指标分析
如表7所示，2021年随着千岛湖水量占比的进一步提升，原水平均浊度较2020年下降了近50%，产泥单耗也随之下降了50%，说明原水水质的提升对水厂优化运行成本的影响明显，每年运泥成本稳定在80万左右。
表7 清泰水厂2021年与历年运泥成本分析
同时通过加强制度建设，强化计量和统计管理，检查既有制度执行情况，严格按照制度操作，减少风险及损失，从制度管理、专业管理中实现进一步节能降耗；加强科技赋能，开展“五小”革新，发挥创新工作室、技能大师工作室的作用，把技改节能作为重要攻关方向，从科技赋能中实现进一步节能降耗；加强员工教育，树立全员成本意识，培养良好职业习惯，从人员管理进一步实现节能降耗。
4、结 语
通过落实各项举措，清泰水厂的成本管理水平有了显著的提升，但仍具有较大的优化潜力。成本管理对企业发展有着深远影响，降低成本是一项艰巨而又长久的工作，需要每个人行动起来，开动脑筋，集思广益，凝聚共识，共同为城市发展贡献自己的一份力量。
在未来，我们也将继续加强成本管控，梳理、分析每道制水工艺生产运行费用，以问题为导向，抓好计划，抓好科技研究，优化工艺流程、优化操作流程、优化岗位流程，智慧技术赋能、加强管理培训、学习先进水厂的经验，进一步节约成本，提高成本管控能力。
