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        人工濕地農(nóng)村污水處理技術(shù)適用性的模糊評價(jià)

        2015-12-15 09:15:22高欣冉李慧民
        資源節(jié)約與環(huán)保 2015年4期
        關(guān)鍵詞:適用性污水處理人工

        高欣冉 李慧民

        (西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院 陜西西安 710055)

        人工濕地農(nóng)村污水處理技術(shù)適用性的模糊評價(jià)

        高欣冉 李慧民

        (西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院 陜西西安 710055)

        為了能綜合考慮農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)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(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,運(yùn)用層次分析法,對各層次評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合模糊評價(jià)的優(yōu)點(diǎn),對農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)技術(shù)的性能進(jìn)行評定,并根據(jù)特定地區(qū)不同的需求進(jìn)行模糊賦值,采用專家打分法確立各評價(jià)指標(biāo)的隸屬度,對人工濕地農(nóng)村污水處理技術(shù)適用性進(jìn)行綜合評價(jià)。

        人工濕地;農(nóng)村污水;適用性;模糊評價(jià)

        1 引言

        隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

        2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的評價(jià)指標(biāo)體系組成

        根據(jù)農(nóng)村生活污水處理方案設(shè)計(jì)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(jié)合我國農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際狀況,從自然效應(yīng)、技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)三個(gè)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(shù)的評價(jià)指標(biāo)體系[3],該評價(jià)指標(biāo)體系分為三個(gè)層次:目標(biāo)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(shù)的有效性;判據(jù)層用基建成本(Ccons)、運(yùn)行成本(Cope)、占地面積(Aland)、經(jīng)濟(jì)收益(Bec)表示技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性;指標(biāo)層采用?生態(tài)協(xié)調(diào)度(Dst)、技術(shù)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(jià)指標(biāo)體系

        3 模糊綜合評價(jià)

        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(jià)集中各評價(jià)指標(biāo)的隸屬度,再將各單一因素評價(jià)集的隸屬度按行組成矩陣,則可以得到10x5的評價(jià)矩陣,即為綜合評價(jià)矩陣R。根據(jù)評價(jià)矩陣R,再考慮各因素指標(biāo)的重要程度。

        利用上述層次分析法計(jì)算所得的組合權(quán)重集A,建立模糊綜合評價(jià)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(gè)等級中(好、較好、一般、較差、差)的評價(jià)結(jié)果。

        4 實(shí)例應(yīng)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(gè)行政村,142個(gè)村民小組,4347戶、16414人;氣候瘟和,雨量充沛,屬亞熱帶季風(fēng)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(shù)評價(jià)指標(biāo)之間可能存在交叉影響,且其優(yōu)選的實(shí)踐性很強(qiáng)。所以結(jié)合該村生活污水各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際情況,評判10個(gè)指標(biāo)的不同等級對該村農(nóng)村生活污水處理的滿足程度進(jìn)行模糊隸屬度打分。

        4.2 模糊評價(jià)結(jié)果

        4.2.1 根據(jù)各評判隸屬度則可以建立相應(yīng)的判斷矩陣:

        4.2.2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)評價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)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(jìn)行模糊綜合評價(jià),L=A·R=[0.029 0.0058 0.1992 0.3322 0.4619],對評價(jià)結(jié)果進(jìn)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(jì)算的結(jié)果,由最大隸屬度原則可知,在5個(gè)隸屬度中0.449最大,對照農(nóng)村生活污水處理技術(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可知,人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用在該地屬于5個(gè)等級中的Ⅴ級“好”。

        5 結(jié)論及展望

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

        5.2 采用層次分析-模糊數(shù)學(xué)評價(jià)模型、定性-定量分析相結(jié)合的方法對人工濕地的適用性進(jìn)行評價(jià),并在實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用,評價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合,表明了所建立的模型是合理可行的,能夠?qū)崿F(xiàn)對其適宜性的評價(jià)。

        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(dǎo)師李慧民,男,教授,博士生導(dǎo)師。

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