龚利民：水质净化厂评价体系构建与试点评价案例分析
导语：为了推崇先进的管理理念和细致的评价准则，推动水质净化厂在工艺精细化调控、设备运行状况诊断、自控系统完善、智慧化水平提高、低碳节能措施推进、社会责任担当加强等方面的持续进步，同时为了更加公平、客观地评价水质净化厂，为上级主管部门及单位考核和评估水质净化厂提供参考依据，从设计质量、工艺运行管理、设备设施管理、成本管控、绿色低碳化水平、智慧化水平、社会与环境效益、管理与安全8个方面构建了4层3级的水质净化厂评价体系。为检验水质净化厂评价体系的可行性，在深圳市内选择2个不同建成年份、设计规模和硬件配置的试点水质净化厂A和B开展了试评价工作。最终评价结果为：A厂成熟度为第3级，得分为76.37分；B厂成熟度为第2级，得分为72.20分。水质净化厂评价体系借鉴了国际先进的水质净化厂运营管理理念，能够客观公正地反映水质净化厂的运营管理水平，且评价的结果对水质净化厂的运营管理水平具有引领作用，能够督促水质净化厂向更高标准、国际化的目标迈进。
引言
水质净化厂建设的主要意义是为了使居民的生活污水经处理后，降低水体中的污染物浓度，减少对水环境的污染，使处理后的水体能够作为清洁安全的城镇水资源。我国当前大力发展城镇水质净化厂，但许多水质净化厂仍存在着处理技术设备落后、处理能耗高、管理方式不合理等问题。目前，国内对水质净化厂运营水平评价缺乏统一、完整的评价体系，难以科学、合理、全面地评价水质净化厂的水平。因此，需构建一个全面的水质净化厂评价体系，以规范和提高水质净化厂设计和运营水平，更进一步加强水质净化厂运行的安全、健康与稳定发展，引领污水处理行业往更高效、更稳定、更健康的高质量目标可持续发展。
体系的构建
1.1 基本原则
(1)科学性
水质净化厂的评价作为一个复杂系统,指标体系的构建必须客观、真实、全面准确反映水质净化厂正常运行的基本特征，指标的选择要避免太过宽泛、抽象，不仅要能够科学、客观地反映实际情况，同时还要具备可操作性以及指标可度量、可评估。指标评价标准应尽量与运营报表及相关在档记录等数据相衔接，降低考核指标的数据采集与考核成本。
(2)实用性
评价体系需紧密结合水质净化厂的生产运营业务发展，以能够通过评价给水质净化厂带来的效能与效益提升为重点，引导水质净化厂务实开展评价工作，通过全面评价自省提升。
(3)可行性
评价体系应充分考虑评价指标的可行性和现实性，需要认真考虑是否能够真实地反映水质净化厂的运行效果。同时，随着目前智慧厂站建设的不断深入和各单位建设经验的不断丰富，评价体系应能在总体框架相对稳定的前提下进行调整和修订，实现不断优化和完善。
(4)定性与定量结合
在构建体系时，应尽可能地选择定量指标，保证体系的科学性与准确性。对于一些难以量化的指标，酌情选择定性指标。
1.2 构建方法
评价指标的初选方法主要有理论分析法、综合法、归类法和专家咨询法。
(1)理论分析法：通过对水质净化厂评价指标体系建设内涵、特征进行综合分析，从而确定该体系层次结构，细分到每个子指标，确定和筛选出比较重要的指标因子。
(2)综合法：根据水质净化厂评价相关论文、研究报告等，搜集得到相关观点，并加以比较，从而构造相对完善、综合性的评价体系。
(3)归类法：针对所选指标划分过细而导致体系条理性不明确的问题，需采用归类法对所选指标进行归类处理。
(4)专家咨询法：通过口头或书面咨询(主要包括调查问卷、访谈等)，利用专家在专业相关领域的丰富专业知识和实践经验，收集专业人士对体系构建的相关建议和意见。
通过理论分析法和综合法对基础指标进行初选，结合深圳市水质净化厂的特点，采用归类法和专家咨询法对各指标进行分类，对水质净化厂进行了全面分析，选取了设计质量、工艺运行管理、设备设施管理、成本管控、绿色低碳化水平、智慧化水平、社会与环境效益、管理与安全共8个具有代表性的指标，初步构建了城镇水质净化厂评价指标体系，并据此形成4层3级结构框架，如图1所示。
图1 评价指标体系结构框架
1.3 指标赋权
根据每个一级指标的权重，为评价体系中的指标赋分。为水质净化厂中最为重要的工艺运行管理、设备设施管理、成本管控均分别赋予20分；设计质量是水质净化厂运行管理的基础，赋予10分；随着智慧厂站建设的不断深入，数字化转型给运营管理带来的效能与效益提升的重要性逐步体现，因此为智慧化水平指标赋予15分；绿色低碳化水平、社会与环境效益、管理与安全3个指标分别关系到水质净化厂的碳排强度、社会影响、厂站的管理与安全，分别赋予为5分。
1.4 评价方法
若仅从分值评价水质净化厂，新建的水质净化厂较运营年限较长的水质净化厂在设备设施等方面均占优，无法客观体现不同运营年限的水质净化厂的运营管理水平。因此，本项目创新性地引入成熟度评价机制，从分值维度和成熟度维度进行双维度评价，分值维度是成熟度维度的基础，是成熟度维度评价的主要依据。
1.4.1 分值维度评价方法
分值维度方面，8个一级指标的总分为100分，对应评估点逐项进行分值评价。一级指标的每个分项下包含若干二级指标，二级指标的得分为三级指标加和。三级指标由若干评价点构成，根据现场勘察及提交资料来进行评价打分，评价点分数加和即可得该项三级指标的分值。
1.4.2 成熟度维度评价方法
成熟度评价是基于下一级指标的分数占该项指标的百分比。根据评价体系的逻辑关系，将8个一级指标分别分成平行关系和递进关系2种，其中设计质量、设备设施管理、成本管控、社会与环境效益、管理与安全属于平行关系，子项之间都对一级指标起到同等的评价作用。工艺运行管理、绿色低碳水平、智慧化水平属于递进关系，在内部的子项中必须先具备基础项才能导致其他的子项具备从低到高的过程。也就是说，这些指标的基础条件需具备一定水平才能发展后续的功能。子项为平行关系或递进关系的评价方法如表1所示。
表1 指标逻辑关系及评价方法
成熟度总共分5 级，根据不同的成熟度等级，对应水质净化厂相应的运营管理水平，具体等级划分如图2所示。
图2 评价体系的成熟度分级
评价试点
为检验水质净化厂评价体系的科学性、适用性，选取了深圳市的2座不同运营年限的水质净化厂，开展试点评价工作。水质净化厂A(以下简称A厂)位于深圳市原特区内，于2001年正式投入运营，处理规模为12 万m3/d，采用厌氧/缺氧/好氧(AAO)处理工艺。水质净化厂B(以下简称B 厂)位于深圳市原特区外，于2021年正式投入运营，处理规模为32 万m3/d，采用多级厌氧/好氧(AO)处理工艺。
2.1 综合分析
通过水质净化厂评价体系逐层计算，由于一级指标为平行关系，结合表1和表2，A厂所有子项得分均≥50%，但只有2项得分占比＜75%的子项，其成熟度为第3级；B厂所有子项得分均≥25%，但有得分占比＜50%得分值的子项，其成熟度为第2级。具体得分和成熟度数据如表2所示。
表2 A、B 两厂得分及成熟度对比
图3为2座水质净化厂得分和成熟度对比。从得分对比上分析，A厂建成年限较长，在智慧化水平方面得分较B厂低，但成熟度与B厂等级一致。由于客观存在的水质净化厂建成年限的不同导致智慧化水平硬件上的差距，通过成熟度等级的判定，修正了这个客观因素导致的分数差距问题，起到了较为公正客观评价水质净化厂运营管理水平的效果。而在其他方面A厂得分均与B厂相当甚至更高。从成熟度来看，A厂在工艺运行管理、绿色低碳化水平、社会与环境效益以及管理及安全方面成熟度均较B厂高，表明A厂经过长期运营，已形成了一整套较为成熟有效的运营管理机制，能较好地匹配水质净化厂的现有硬件设施及出水水质标准。
图3 A、B 两厂得分和成熟度对比
2.2 评价过程发现的亮点和主要问题
(1)设计质量
A、B 两厂均存在工程设计资料的搜集不够完善，设计建设期的部分资料无法在厂里获取的问题，且通过核算，部分设备选型或工艺设计存在不符合设计规范的问题。这些问题的发现，可以促使水质净化厂总结设计和建设经验，并在后续其他新厂设计和建设过程中避免或克服类似的问题。
(2)工艺运行管理
A、B 两厂在曝气系统的运营维护及工艺分析上存在薄弱环节，如曝气盘的定期清洗维护、鼓风机的能耗分析等。完善曝气系统的相关管理工作，将降低两厂的电耗水平，并确保生化系统的曝气效果更加稳定。
(3)设备设施管理
A、B两厂对主要设备的KPI分析不足，没有较为深入分析主要设备的电耗变化情况、设备维护维修情况等。但在设备设施管理方面，B厂利用智慧化管理平台强大的功能，实现了设备设施的智慧化管理并熟练使用，大大节约了人力资源，并起到了较好的设备管理示范作用。
(4)成本管控
A、B两厂每年均根据预算管理各项成本支出，对供应商定期进行较为详细的评价。在药耗管理方面仍有改进空间，可根据进水量的变化同步增减药耗，以节约药剂成本。
(5)绿色低碳化水平
A、B两厂在绿色低碳方面有较多探索，如对高耗电设备加装变频装置、调整工艺控制方式以节约电耗、委托第三方机构计算碳排强度等。希望后续两厂能根据国家的双碳目标，确定未来关键年份的碳排目标。
(6)智慧化水平
因建成时间差距较大，A、B两厂的智慧化水平也差异较大。B厂具有功能强大的智慧化平台，可在工艺运行、设备设施管理、成本管控等多个方面辅助工作人员，极大地提高了工作效率。建议A厂也可根据自身运营管理的需要，改造和提升智慧化水平，跟上水质净化厂精准调控，智慧化运行的新要求。
(7)社会与环境效益
A厂是国家科普教育基地，并通过申请该教育基地不断完善自身对公众开放所需的相关制度安排、人员培训等工作，获得了较大的社会和环境效益。而B厂由于运行时间不长，暂未完善对公众开放的制度、措施和人员，后续可根据对外开放的需要逐步完善。
(8)管理与安全
由于同属于一个集团公司，A、B两厂均知晓及熟悉集团下发的水质净化厂管理与安全相关的制度和要求，并遵照实施。集团公司的管理与安全制度均处于行业领先水平，因此A、B两厂在此项的成熟度均达到了第4级以上。
结果与讨论
该评价体系借鉴了国际先进的水质净化厂运营管理理念，部分评价指标要求较A、B两厂现状运营管理要高，因此两厂最终的成熟度和得分较低，A厂成熟度为第3级，得分为76.37分；B厂成熟度为第2级,，得分为72.20分。因此，应根据评价的结果，重新梳理现状运营管理体系，制定更为科学有效、先进适用的运营管理体系，包括制定先进适用的工艺运行调控指引、重新梳理关键设备分类、制定备品备件储存标准等制度。
对于关键设备的KPI分析非常重要，能通过KPI分析发现关键设备是否存在效率下降或者延伸到是否因工艺调控不当或设备维护不到位导致设备综合电耗水平波动，应加强关键设备KPI分析，并定期回顾与对比。
鉴于目前对水质净化厂的监管越来越严格，出水水质要求越来越高，应加强水质净化厂的工艺运行控制，鼓励进行必要的小试、中试和生产性试验，以获得更多的试验数据支撑工艺控制措施。
结论
(1)在经过了2座不同建成年份、不同设计规模、不同硬件配置的水质净化厂的试评价后，可看出评价体系的构建是科学有效的，基本可客观公正地反映水质净化厂的运营管理水平。
(2)试评价结论对A、B两厂的运营管理水平有较大的促进作用，可督促水质净化厂不断提高自身的运营管理水平,实现更高的运营管理目标。
(3)该评价体系目前仅对深圳市的水质净化厂进行评价，具有一定的地域局限性，后期将在其他地区推广使用，并进行改进，形成更加科学有效全面的评价体系。随着污水处理新技术新工艺的不断涌现，评价体系将紧跟时代步伐，及时微调和更新相关子项的评价内容与分值。
