用BOT方式建設(shè)我國小型污水處理廠的探討

1、用 BOT方式建設(shè)我國小型污水處理廠的探討隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展， 城市建設(shè)進(jìn)程的加快， 我國目前的環(huán)境問題已不容樂觀。其中重要的原因之一就是象小城鎮(zhèn)、 各類開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)等這類小型、 較為集中的排污主體其污水處理設(shè)施不能及時建設(shè)或建成后未能正常運行。雖然我國在過去 10 年對環(huán)境問題十分重視，已建立了相應(yīng)的法律、法規(guī)，但是，由于我國上述排污主體有其特殊性，如其數(shù)量多，規(guī)模大小相差較大，基礎(chǔ)建設(shè)資金嚴(yán)重不足等。有些城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)依靠當(dāng)?shù)卣?其環(huán)保投資已成為城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵。我國八五、 九五期間已經(jīng)針對我國小城鎮(zhèn)、特色工業(yè)園區(qū)污水的特點做了大量的研究，且取得了很多成績，但投資省、效率高

2、的處理工藝仍然不能從根本上解決問題； 已經(jīng)投資建成的部分小城鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)的污水處理廠由于日常運行費用的重負(fù)不得不經(jīng)常停運；對于眾多正在起步發(fā)展的小城鎮(zhèn)、 即將建設(shè)的開發(fā)區(qū)和工業(yè)園區(qū)，效率再高的處理工藝也需要一定資金來建設(shè)、 運營污水處理廠。目前，我國此類小型污水處理廠一方面根據(jù)國家政策、 城鎮(zhèn)發(fā)展的需要必須建設(shè)，另一方面其自身存在的特點又使得其建設(shè)存在諸多問題。本文就我國小型污水處理廠采用 BOT 方式建設(shè)進(jìn)行研究和探索1關(guān)于 BOT世界上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)私有化的概念出現(xiàn)在 18 世紀(jì) 1，但真正概念的 BOT形式是在 20 世紀(jì) 70 年代的中國香港形成并開始實施 2。盡管目前世界上采用

3、 BOT形式建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施時， 操作及具體實施有很大差異，但是關(guān)于 BOT的一些基本原理和構(gòu)想都是相同的 3。BOT從原理上講非常簡單， BOT代表的是 Build-Operate-Transfer ，即建設(shè) - 運營 - 轉(zhuǎn)讓，這是一種直接吸收私營企業(yè)資金和技術(shù)（包括外方企業(yè)）的方式，用以建設(shè)、運營和轉(zhuǎn)讓給公用部門的基礎(chǔ)設(shè)施計劃， 并據(jù)此組織這個項目， 政府授權(quán)給下屬公用專業(yè)公司，邀請私營企業(yè)投標(biāo)，經(jīng)過談判簽訂專營合同，經(jīng)政府批準(zhǔn)，某企業(yè)獲得特許權(quán)，籌措資金，在項目所在地成立專營公司，設(shè)計并建設(shè)該項目；運營該項目一定的期限（通常 2050 a ），并獲取一定效益， 最后在特許期結(jié)束時， 將該項

4、目無償轉(zhuǎn)讓當(dāng)?shù)卣\營。采用這種形式操作的項目即為 BOT方式的項目。 BOT最本質(zhì)的特點是使私營企業(yè)資金用于公用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 為了更好吸引私營企業(yè)資金，目前還有一種 BOO方式，即 Build-Own-Operate ，在該方案中，專營公司有無限期的運行特許權(quán)。因此，不同的 BOT結(jié)構(gòu)，用在不同項目中，其意義各不相同。事實上，根據(jù)財務(wù)評估可以得出，一般超過30 a 專營期的話，每延長一年收益對整個投資回報的效果差不多是負(fù)的，一個30 a 的BOT項目與一個延長的BOO項目之間的差別并不大，據(jù)此看來，國際上通用即為 BOT方式。在 BOT項目中，最重要是資金的融資方式、風(fēng)險的分擔(dān)、資金的結(jié)構(gòu)

5、、回報率的確認(rèn)以及政府與專營公司各自的地位等因素。 BOT方式不僅是一個融資的協(xié)議， 而且還是一個長期專業(yè)化的協(xié)議。 在協(xié)議的基礎(chǔ)上，公私雙方建立起伙伴關(guān)系，并向公眾提供經(jīng)濟(jì)、高效的服務(wù)。2 BOT方式組建小型污水處理廠的探討2.1我國小型污水處理廠的特點小型污水處理廠是指以小城鎮(zhèn)、 各類開發(fā)區(qū)、 工業(yè)園區(qū)等為排污主體而興建的污水處理設(shè)施。 從應(yīng)用意義上講， 小型并沒有嚴(yán)格概念性的劃分，只是相對大的城市污水處理廠， 從總體上有一個要領(lǐng)的稱謂。比如小城鎮(zhèn)， 在某一地區(qū)稱之為小城鎮(zhèn)，可能到另一地區(qū)按其規(guī)模就會成為大中城市。 因此，我國小型污水處理廠的一個很大特點就是規(guī)模大小不盡相同。 但由于小型污

6、水處理廠主體的發(fā)展多是依靠本地的自身優(yōu)勢，強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)利益發(fā)展的同時勢必影響市政基礎(chǔ)設(shè)施的投入，即使有一定投入，由于環(huán)保設(shè)施缺少直接的經(jīng)濟(jì)效益，其運行管理也制約著小型污水處理廠的正常運轉(zhuǎn)， 這已經(jīng)成為目前我國小型污水處理廠不可爭辯的事實。2.2BOT方式組建小型污水處理廠BOT方式組建小型污水處理廠可以解決目前我國小型污水處理廠所面臨的兩個最重要的難題： 一是建設(shè)資金問題， 另一個是運行管理問題。由于 BOT方式是專營公司出資建設(shè)污水廠， 這樣從根本上解決了建設(shè)資金問題。 專營公司從切身利益出發(fā)， 必須使所建的污水處理廠處于良好的運行狀態(tài)，否則其經(jīng)濟(jì)問題將面臨危機(jī)，因此，建成的小型污水處理廠亦不存

7、在運行管理問題。綜上所述，從理論和實際應(yīng)用角度， BOT方式建設(shè)小型污水處理廠是較為合適的。BOT方式在應(yīng)用到小型污水處理廠過程中，必須充分考慮其實際面臨的問題。由于小型污水處理廠的投資、建設(shè)規(guī)模較小，因此，專營公司在組建時應(yīng)從實際出發(fā)， 在投資模式、 建設(shè)模式以及運營管理模式等方面著手，建立適合自己特點的 BOT方式，具體為：(1) 投資模式。國際上流行的 BOT方式一般多為較大規(guī)模資金投入項目，引進(jìn)外資是 BOT方式融資的一個重要方面， 但對于小型污水處理廠， 由于其規(guī)模較小，投資相對較少，因此專營公司應(yīng)以國內(nèi)大型環(huán)保企業(yè)、當(dāng)?shù)丨h(huán)保企業(yè)為主而組建， 資金籌措時也應(yīng)以企業(yè)和個人資金為主，這樣

8、會省去因引進(jìn)外資而帶來的一系列繁瑣程序，使投資者更為直接，資金到位率更好。 同時環(huán)保企業(yè)在技術(shù)和管理上更有優(yōu)勢，對節(jié)省資金、提高效率大有裨益。由于此種投資模式的股東是企業(yè)和個人，企業(yè)包括私營企業(yè)、集體企業(yè)甚至國營企業(yè)，個人可以是社團(tuán)、組織乃至私人。在確定投資控股時一般遵循企業(yè)投資占整個投資的 51%以上的原則，使企業(yè)控股，這樣更有利于專營公司日后的操作管理。(2) 建設(shè)模式。由于小型污水處理廠 BOT專營公司組建的性質(zhì)有別于傳統(tǒng)的 BOT 引進(jìn)外資模式， 因此，其在建設(shè)污水處理廠時也應(yīng)有其自己的建設(shè)模式。小型污水處理廠的建設(shè)內(nèi)容比較具體，其設(shè)計方案的確定、處理工藝的選擇可根據(jù)實際情況來直接確定

9、，由于專營公司具有一定設(shè)計、施工能力，因此，在污水處理廠從設(shè)計、施工到竣工驗收時，專營公司都可直接參與甚至獨立完成整個項目。 這樣的好處是： 不存在任何中間環(huán)節(jié)，減少在設(shè)計、施工、安裝之間產(chǎn)生的扯皮現(xiàn)象，施工進(jìn)度更快，項目完成更徹底。 我們把這種專營公司自營建設(shè)或參與建設(shè)的方式稱之為 BOT自建模式。(3) 運營管理模式。前所述及，小型污水處理廠BOT方式的投資者主要為企業(yè)和個人，因此污水處理廠運行的效果直接牽涉到這些企業(yè)和個人的利益，他們更注意運營方式的好壞。 污水處理廠建成后的運營管理從總體上說包括兩個部分， 一個是污水處理廠內(nèi)部的運行管理，另一部分是污水處理廠對外接納污水的收費管理。污水

10、處理廠內(nèi)部的運行好壞是正常收費管理的前提， 即只有在確保污水處理廠正常運行，處理效果達(dá)標(biāo)情況下，其收費才成為可能。 污水處理廠內(nèi)部的運行管理應(yīng)采取一套相應(yīng)的維護(hù)措施，進(jìn)一步節(jié)約挖潛，降低成本，為專營公司謀利。污水處理廠的對外收費管理是牽涉專營公司切身利益的大事。 目前可依據(jù)的模式一是靠政府通過增收水費的方式解決， 另一個是專營公司自建系統(tǒng)分別收費。 前者適用于眾多的城鎮(zhèn)居民的收費管理， 后者對較為集中的工業(yè)企業(yè)更為適合。 其真正意義上的收費管理系統(tǒng)可根據(jù)實際進(jìn)一步研究和探索。3 BOT方式組建小型污水處理廠的實例嘉興地區(qū)的小城鎮(zhèn)是浙江省鄉(xiāng)鎮(zhèn)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，尤其是鎮(zhèn)內(nèi)特色工業(yè)企業(yè)發(fā)展速度十分

11、驚人。應(yīng)城鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展的需要， 該地區(qū)某鎮(zhèn)內(nèi) 2000 年急需在工業(yè)園內(nèi)建一集中污水處理廠。由于時間緊迫，鎮(zhèn)政府和工業(yè)園區(qū)資金緊張， 該污水處理廠工程最后在當(dāng)?shù)卣呐浜舷?，?BOT3.13.1.1污水處理廠規(guī)模3該污水處理廠一期規(guī)模1 萬 m/d ，已于 2000 年 12 月建成投產(chǎn)；3二期規(guī)模 2 萬 m/d ，規(guī)劃至 2005 年建成。由于是BOT公司承建，污水廠一期規(guī)模的大小顯得十分重要；而后期的發(fā)展規(guī)劃可根據(jù)實際情況靈活掌握。因為BOT公司機(jī)制靈活，隨時存在擴(kuò)容的可能，而且擴(kuò)容即是 BOT公司的增產(chǎn)，意味著其效益的增加，BOT公司在污水廠規(guī)3.1.2污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)污水處理廠一

12、期工程主要接納的是以印染廢水為主的工業(yè)園區(qū)廢水。根據(jù)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)調(diào)查，確定一期工程設(shè)計水質(zhì)為：pH=57，COD600 mg/L， BOD200 mg/L，SS200 mg/ L，色度 600 倍。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門意見，該工程出水執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96) 中的一級標(biāo)準(zhǔn)，即COD100 mg/L ，BOD20 mg/L ，SS 70 mg/L ，色度 503.1.3處理工藝根據(jù)該工程廢水的特點， 為確保出水達(dá)標(biāo)排放， 處理工藝采用以生化為主、物化工藝把關(guān)的工藝流程，具體流程見圖 1。圖 1污水處理工藝3.2BOT公司構(gòu)成及項目實施BOT公司在當(dāng)?shù)卣凸I(yè)園管委會的配合下，以

13、股份公司的形式注冊于工業(yè)園區(qū)內(nèi)， 成為工業(yè)園區(qū)內(nèi)的一家企業(yè)。 該公司股份由專業(yè)的環(huán)境工程公司、 工業(yè)園管委會以及自然人構(gòu)成， 其中環(huán)境工程公司為控股單位（占總股金的 60%），公司總注冊資金為 300 萬元。項目管理由 BOT公司全權(quán)負(fù)責(zé)。 在設(shè)計過程中， 公司派專業(yè)人員參與設(shè)計，包括工藝流程和主要建構(gòu)筑物參數(shù)的確定等。施工由 BOT 公司負(fù)責(zé)發(fā)標(biāo)， 最終確定土建施工隊伍和工藝設(shè)備安裝隊伍。 工程最3.3BOT公司的管理運營機(jī)制BOT公司的管理最為重要的兩個部分：為污水處理廠內(nèi)部的運行管理和公司對外接納污水的收費管理。3.3.1污水廠內(nèi)部的運行管理污水廠正常運行是BOT公司所有工作的前提， 即

14、只有在確保污水處理廠出水達(dá)標(biāo)的前提下，公司其他的工作開展才成為可能。因此，公司對此十分重視， 成立了由原環(huán)境公司總經(jīng)理為技術(shù)負(fù)責(zé)的領(lǐng)導(dǎo)班子，主抓污水處理廠的內(nèi)部管理，制定了一系列相應(yīng)的規(guī)章制度。而且，在出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下， 進(jìn)一步加強(qiáng)污水處理設(shè)備的管理維護(hù)，并整改了如加藥系統(tǒng)、 反應(yīng)過程、曝氣裝置等原設(shè)計中不實用的工藝過程，使污水廠內(nèi)部的運行管理又上了一個新的臺階。3.3.2BOT公司的對外收費機(jī)制由于一期工程接納的污水以工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)的工業(yè)廢水為主， 在確定收費機(jī)制時，考慮本工程的具體特點，公司決定自建收費系統(tǒng)。公司在當(dāng)?shù)卣凸I(yè)園管委會的協(xié)助下， 與工業(yè)園內(nèi)每家企業(yè)分別簽訂收費合同。簽

15、訂合同時，主要依據(jù)為企業(yè)的水量、水質(zhì)，公司技術(shù)人員此前對每家企業(yè)都做了大量調(diào)研和實測。廢水的價格根據(jù)水質(zhì)而定，水量由企業(yè)根據(jù)自己的發(fā)展而預(yù)報，但要承擔(dān)相應(yīng)的水量風(fēng)險金。二期工程將有大量的生活污水接入， 因此，那時的收費將可能委托當(dāng)?shù)卣畢f(xié)助。3.4工程總體評價該工程自 2000 年 1 月開始籌建， 2000 年 12 月投產(chǎn)運行。整個工程運行至今，效果良好。BOT公司的介入既解決了工業(yè)園污水排放問題，加大了工業(yè)園招商引資力度，完善了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，又使得投資 BOT公司的公司和個人獲得了利益。目前公司主要存在的問題是進(jìn)水水量變化帶來的問題。截至 20023年 5 月，工程進(jìn)水水量變化在 100

16、0 6000 m/d 之間。負(fù)荷變化如此之大主要同企業(yè)生產(chǎn)隨季節(jié)性變化有關(guān)。 由水量變化帶來的問題首先對本污水廠的內(nèi)部管理造成負(fù)擔(dān)， 另外較小的水量對企業(yè)的收益造成直接的影響。針對此情況， 公司已著手制定策略，建立如水量調(diào)節(jié)池及管網(wǎng)預(yù)留量調(diào)節(jié)系統(tǒng)來應(yīng)對水量的變化。4 結(jié)語近年來，國際上流行的 BOT方式已在發(fā)展中國家有過諸多的成功實例，但也有失敗的例證 2。一般認(rèn)為，一個 BOT項目能否最后取得成功，主要取決于投資方的獲利目標(biāo)和當(dāng)?shù)卣贫ǖ氖召M政策以及專營公司承擔(dān)風(fēng)險的忍受能力。 因此，針對我國小型污水處理廠的特點，引用 BOT方式組建，必須注意克服前期工作中的一些弊端，根據(jù)我國國情，從實際

17、出發(fā)，營造具有中國特色的 BOT方式。雖然目前該種方式在我國剛剛起步， 但隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展和環(huán)境污染治理力度的加大， 有理由相信以 BOT方式組建的小型污水處理廠會在我國開花結(jié)果。用 HUSB-CAAS工藝處理制藥廢水中藥提取廢水是屬于生化性能比較差的一類有機(jī)污染物， 廢水中含有生物抑制劑， 以及難降解的天然高分子有機(jī)物 （蛋白質(zhì)、纖維素、植物油等），并且生產(chǎn)廢水變化較大，其原因為生產(chǎn)不同的中藥所需原材料藥材的品種不一樣。 選擇傳統(tǒng)單一的好氧微生物處理方法， 要實現(xiàn)廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放是比較困難的， 綜合考慮中藥廢水的水質(zhì)特點，最后選用水解酸化 HUSB（水解） +CAAS（組合好氧）處理

18、工藝。針對中藥廢水中的污染物的成分的復(fù)雜性，在進(jìn)入水解反應(yīng)器HUSB前，增設(shè)機(jī)械自動格柵、隔油沉淀池、預(yù)曝池、除去廢水中的中藥殘渣、植物油，在好氧微生物種群作用下，使廢中部分高分子有機(jī)物酸化水解，從而達(dá)到調(diào)節(jié)廢水的 pH。為進(jìn)水解反應(yīng)器 HUSB進(jìn)一步處理提供有利條件。調(diào)節(jié)池出水 CAAS好氧組合工藝對水中溶解狀和小分子質(zhì)量的有機(jī)物進(jìn)行好氧分解。2、 工程簡介2.1 石家莊神威藥業(yè)股份有限公司制藥廢水的水質(zhì)特點。 石家莊神威藥業(yè)股份有限公司中藥生產(chǎn)提取廢水， 但由于廢水中含有一定量的多種抑制殘留藥效單位和天然蛋白質(zhì)， 這些成份直接影響好氧生物處理技術(shù)的凈化效果，本工程采用 "HUSB

19、-CAAS系統(tǒng)組合技術(shù) " 處理石家莊神威藥業(yè)的制藥廢水。其主要優(yōu)點：基建投資省。 HUSB反應(yīng)器為典型的水解型上流式厭氧反應(yīng)器，采用該技術(shù)可明顯提高廢水的可生化性， 分解廢水中的抑制性物質(zhì)和蛋白質(zhì)，從而提高后續(xù)工序的處理能力和處理效果，節(jié)省占地面積、降低基建投資。處理效率高。制藥廢水經(jīng) HUSB反應(yīng)后，進(jìn)入 CAAS反應(yīng)器（中國專利， ZL 99 2 28259.4 ）好氧處理，可確保出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn)：廢水中主要污染物的濃度列表1表 1廢水中主要污染物濃度及排放標(biāo)準(zhǔn)2.2 工藝流程石家莊神威藥業(yè)股份有限公司廢水處理工藝流程圖1廢水處理工藝流程說明：生活污水經(jīng)化糞池

20、腐化處理后， 溢流進(jìn)入廠區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)， 與來自車間的廢水匯合進(jìn)入格柵井去除廢水中的中藥廢渣。 格柵井的出水進(jìn)集水井，在集水井用超聲波液位計自動控制集水池的懸浮性物質(zhì)和石蠟油，因此調(diào)節(jié)池為特殊結(jié)構(gòu)形式，兼有初沉、隔油、均化水質(zhì)等作用。污水泵將預(yù)處理后的廢水送入 HUSB反應(yīng)器。 HUSB反應(yīng)器是新一代的高效水解反應(yīng)器。廢水經(jīng)過 HUSB反應(yīng)器后，在該反應(yīng)器中廢水與污泥充分混合，其中的大部不易降解或存在抑制作用的有機(jī)物可被分解。 HUSB反應(yīng)器出水進(jìn)入 CAAS系統(tǒng)進(jìn)行濃度生物處理；為后續(xù)處理的達(dá)標(biāo)排放奠定了基礎(chǔ)。制藥廢水經(jīng)過 HUSB反應(yīng)器厭氧處理后， 其出水經(jīng) CAAS系統(tǒng)好氧處理，出水水質(zhì)可確保達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。（1）CAAS系統(tǒng)是我單位近年來開發(fā)的新型廢水好氧處理反應(yīng)器（中國專利， ZL 99 2 28259.4 ）。該系統(tǒng)集活性污泥法和抵觸氧化法兩者之優(yōu)點，能為不同微生物創(chuàng)造降解有機(jī)物的最適宜環(huán)境， 具有處理負(fù)荷高、 運行成本低、出水水質(zhì)穩(wěn)、管理操作易及基建投資小等諸多優(yōu)點。（ 2）HUSB反應(yīng)器出水先在缺氧池停留， 使厭氧出水中有機(jī)物的理化性質(zhì)得到改善, 以便更適合好氧生物的