第32 卷第9 期
2012 年9 月
環(huán) 境 科 學 學 報
Acta Scientiae Circumstantiae
Vol. 32,No. 9
Sep. , 2012
基金項目: 國家科技重大專項(No. 2009ZX07632-02-03,2009ZX07106-03-01); 國家自然科學基金項目(No. 70901035); 環(huán)保公益性行業(yè)科研
專項(No. 201109024)
Supported by the National Science and Technology Major Special Projects (No. 2009ZX07632-02-03, 2009ZX07106-03-01), the National Natural
Science Foundation of China (No. 70901035) and the Special Fund for Public Service Sector of Environmental Protection(No. 201109024)
作者簡介: 夏訓峰(1968—),男,副研究員(博士), E-mail: xiaxunfengg@ sina. com; ∗通訊作者(責任作者)
Biography: XIA Xunfeng(1968—), male, associate professor (Ph. D. ), E-mail: xiaxunfengg@ sina. com; ∗Corresponding author
夏訓峰,王明新,閔慧,等. 2012. 基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選評價方法[J]. 環(huán)境科學學報,32(9):2287-2293
Xia X F,Wang M X, Min H, et al. 2012. Rural sewage treatment technology evaluation method based on fuzzy advantages and disadvantages coefficient
[J]. Acta Scientiae Circumstantiae,32(9):2287-2293
基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選
評價方法
夏訓峰1,∗,王明新2,閔慧2,席北斗1
1. 中國環(huán)境科學研究院, 北京100012
2. 常州大學環(huán)境與安全工程學院, 常州213164
收稿日期:2011-12-11 修回日期:2012-03-15 錄用日期:2012-04-06
摘要:農(nóng)村生活污水處理設施示范推廣中,對技術方案進行定量優(yōu)選評價有助于提高決策的科學性. 為此,本文建立了一個考慮了技術經(jīng)濟性、
有效性和適宜性的農(nóng)村生活污水處理技術評價指標體系,評價指標包括有機物去除率、氨氮去除率、總磷去除率、基建成本、運行成本、占地面
積、經(jīng)濟收益、技術穩(wěn)定度、管理方便度和生態(tài)協(xié)調(diào)度等. 同時,建立了基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選評價方法,即在備選
方案初步篩選的基礎上,采用本文建立的指標體系對備選方案的技術性能和研究地區(qū)的技術需求進行模糊賦值,構建優(yōu)劣關系評判矩陣,計算
各方案的模糊優(yōu)劣系數(shù)并進行排序,從而獲得最佳方案. 最后以常州市友誼村為例進行了應用分析. 結(jié)果發(fā)現(xiàn),評價結(jié)果符合當?shù)氐膶嶋H情況.
該方法不僅考慮了農(nóng)村生活污水處理技術的性能和應用地區(qū)對農(nóng)村生活污水處理的技術需求,更強調(diào)了兩者之間的匹配性,可為農(nóng)村生活污
水處理技術示范推廣提供決策分析工具.
關鍵詞:農(nóng)村生活污水;處理技術;指標體系;優(yōu)劣系數(shù)法;模糊評價
文章編號:0253-2468(2012)09-2287-07 中圖分類號:X820 文獻標識碼:A
Rural sewage treatment technology evaluation method based on fuzzy advantages
and disadvantages coefficient
XIA Xunfeng1,∗,WANG Mingxin2, MIN Hui2, XI Beidou1
1. China Environmental Science Research Institute, Beijing 100012
2. College of Environmental & Safety Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164
Received 11 December 2011; received in revised form 15 March 2012; accepted 6 April 2012
Abstract: In demonstration and extension of rural sewage treatment processing facilities, quantified evaluation of the technology solutions can improve the
scientific nature of decisions-making. In this paper, a rural sewage treatment technology evaluation index system considering technology effectiveness,
economy and efficiency was established, and the indicators included COD Removal Efficiency, NH4+ -N Removal Efficiency, TP Removal Efficiency,
Construction Cost, Operating Cost, Land occupation Area, Economic Benefits, Technology Stability, Management Easiness Degree and Ecological
Coordination Degree. The rural sewage treatment technology evaluation method based on fuzzy advantages and disadvantages coefficient was proposed. The
method includes initially screening the alternative solutions, evaluating the technology performance and the technology demands degrees from the study area
with the indications systems and the fuzzy evaluation method, and building the pros and cons relationship matrix between the alternative solutions and
calculating the pros and cons coefficient to obtain the optional solution. A case study was conducted in Youyi Village in Changzhou City, and the
evaluation results matched the local conditions. The method considers not only the technical performance of rural sewage treatment technology, but also the
applicability of the sewage treatment for rural areas and the matching between the technology performance and the technology demand. The method can
serve as the decision analysis tool for sewage treatment technology demonstration and promotion in rural areas.
Keywords: rural sewage; treatment technology; index system; advantages and disadvantages coefficient method; fuzzy evaluation
環(huán) 境 科 學 學 報32 卷
1 引言(Introduction)
中國農(nóng)村每年產(chǎn)生的生活污水量約為80 億t,
而大部分農(nóng)村地區(qū)沒有采取任何生活污水的收集
和處理措施. 大量未經(jīng)處理的生活污水通過點源和
非點源排放,將各類污染物帶入河流,嚴重污染了
各類水源,并導致包括藍藻、水華等在內(nèi)的諸多生
態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)(孫興旺等,2010). 因此,國家在
社會主義新農(nóng)村建設及中央農(nóng)村環(huán)境保護專項資
金環(huán)境綜合整治項目中,都把農(nóng)村生活污水處理列
為重點整治內(nèi)容之一,有關農(nóng)村生活污水處理技術
的研發(fā)、示范與推廣也日益受到中央和地方各級政
府的重視.
與傳統(tǒng)城市污水處理系統(tǒng)相比,農(nóng)村生活污水
在進水水質(zhì)、變化規(guī)律及處理設施的規(guī)模、工藝及
運行管理力量等方面都存在極大不同(譚學軍等,
2011),因此,農(nóng)村生活污水處理不能盲目套用城市
生活污水處理模式. 針對農(nóng)村生活污水產(chǎn)生與排放
特征,國內(nèi)外學者對農(nóng)村生活污水處理工藝與技術
模式進行了深入研究(齊瑤等,2008;郭迎慶等,
2009; Sabry et al. , 2010). 為引導和規(guī)范農(nóng)村生活
污水處理技術的研發(fā)、示范與推廣,我國相繼發(fā)布
了《農(nóng)村生活污染防治技術政策》(國家環(huán)境保護
部,2010)和《全國六大生態(tài)區(qū)的農(nóng)村生活污水處理
技術指南》(國家住房與建設部,2010). 這些研究與
實踐為我國農(nóng)村生活污水處理提供了重要的技術
支撐,指出了農(nóng)村生活污水處理技術選擇的原則,
對于農(nóng)村生活污水處理技術工藝的選擇提供了重
要的指導作用. 但在實際應用中,對于基于同類工
藝的不同處理技術的優(yōu)選,尚需進行深入的定量評
價,因此,有學者嘗試對典型農(nóng)村生活污水處理技
術的技術經(jīng)濟性和成本有效性進行評估(申穎莉
等,2009;郝前進等,2010).
然而,農(nóng)村地區(qū)自然地理條件、資源環(huán)境特征
及社會經(jīng)濟狀況的空間差異性,決定了農(nóng)村生活污
水處理技術的應用推廣必須因地制宜、分類指導.
農(nóng)村生活污水處理技術工藝的優(yōu)選,不僅應考慮農(nóng)
村生活污水處理技術自身的技術經(jīng)濟特征,還要充
分考慮農(nóng)村生活污水處理技術對于特定地區(qū)的適
宜性及利益相關者的技術需求特征,即必須充分考
慮農(nóng)村生活污水處理技術性能特征與技術應用地
區(qū)的技術需求特征之間的匹配性. 目前,農(nóng)村生活
污水處理技術推廣中,一般通過專家評價法來篩選
備選方案,然后進一步論證從而選擇最終的技術方
案. 然而,具體農(nóng)村地區(qū)對農(nóng)村生活污水處理的需
求都具有多目標的特征,且不同目標之間往往存在
一定程度的沖突,即很難有一個技術方案的各項指
標都優(yōu)于其它技術方案. 因此,對備選方案的優(yōu)選
需要有一個定量的綜合評價方法輔助決策,以提高
優(yōu)選過程的透明性及降低主觀性.
基于此,本文將在建立農(nóng)村生活污水處理技術
評價指標體系的基礎上,結(jié)合優(yōu)劣系數(shù)法和模糊評
價法的優(yōu)點,對農(nóng)村生活污水處理技術的性能和應
用地區(qū)對農(nóng)村生活污水處理技術的需求進行模糊
賦值,基于技術方案的性能水平與應用地區(qū)的技術
需求的匹配程度,構造各備選方案的模糊優(yōu)劣評判
矩陣,計算各備選方案之間的優(yōu)劣關系并進行優(yōu)劣
排序,獲得最佳方案. 旨在為農(nóng)村地區(qū)優(yōu)選先進適
宜的生活污水處理技術提供決策分析工具.
2 方法(Methods)
2. 1 農(nóng)村生活污水處理技術的評價指標體系
農(nóng)村生活污水處理工程設施的建設與運行受
到自然地理條件和社會經(jīng)濟特征的雙重影響,因
此,在農(nóng)村生活污水處理技術的示范與推廣過程
中,技術方案的選擇不僅要考慮其先進性,還要考
慮其對特定地區(qū)的適宜性,即綜合考慮農(nóng)村生活污
水處理技術的先進性、經(jīng)濟性和可行性.
技術的先進性需重點考慮農(nóng)村生活污水處理
技術的有機物去除率和脫氮除磷效果,本文采用
COD 去除率(RCOD)、氨氮去除率(RNH4+ )和總磷去除
率(RTP)等3 個指標來反映.
技術的經(jīng)濟性主要考察農(nóng)村生活污水處理技
術的基建成本(Ccons )、運行成本(Cope )、占地面積
(Aland)和經(jīng)濟收益(Bec). 基建成本包括污水收集設
施和處理設施的建設費用,以日處理1 t 水的基建
成本來表示;運行成本以日處理1 t 水的運行成本
來表示;占地面積以能夠日處理1 t 水能力設施的
占用土地面積來表示;經(jīng)濟收益以農(nóng)村生活污水處
理設施的附加收益來表示.
技術的適宜性主要考察農(nóng)村生活污水處理技
術的技術穩(wěn)定度(Dst )、管理方便度(Dma )和生態(tài)協(xié)
調(diào)度(Dec). 技術穩(wěn)定度主要反映技術的成熟度、適
應氣候變化的能力及耐沖擊負荷能力等,可通過考
察該項技術在實際工程應用中主要污染物去除效
果的變化程度來表征;管理方便度主要反映技術運
2288
9 期夏訓峰等:基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選評價方法
行維護的難易程度,可通過考察該項技術能否由農(nóng)
村居民自行運行管護及對維護者專業(yè)技術水平的
需求程度等信息來評估;生態(tài)協(xié)調(diào)度主要反映該技
術與村莊自然地理、資源環(huán)境條件的協(xié)調(diào)性,可通
過綜合考察該技術是否充分利用了當?shù)氐牡匦蔚?/div>
貌、土壤、水文特征等自然條件的優(yōu)勢來降低農(nóng)村
生活污水處理的成本或提高處理效果等方面的信
息來評估.
基于以上分析,并依據(jù)國家環(huán)境保護部發(fā)布的
農(nóng)村生活污染控制技術政策,結(jié)合我國農(nóng)村地區(qū)的
實際狀況,參考相關文獻和專家意見,對農(nóng)村生活
污水處理技術指標進行細化和篩選,建立了農(nóng)村生
活污水處理技術三級評價指標體系(圖1),其中,技
術有效性指標和基建成本、運行成本等2 個技術經(jīng)
濟性指標可定量賦值;經(jīng)濟收益、占地面積等2 個技
術經(jīng)濟性指標由于缺乏經(jīng)驗數(shù)據(jù),技術適宜性3 個指
標難以量化,因此,本文采用定性賦值方法給定評判
標準. 在綜合國內(nèi)外農(nóng)村生活污水處理技術性能發(fā)展
現(xiàn)狀的基礎上,建立了各指標的評價標準(表1).
圖1 農(nóng)村生活污水處理技術評價指標體系
Fig. 1 Rural sewage treatment technology evaluation index system
表1 農(nóng)村生活污水處理技術評價標準
Table 1 Rural sewage treatment technology evaluation criteria
等級RCOD RNH4+ RTP Ccons / (元·t -1 ) Cope / (元·t -1 ) Aland Bec Dst Dma Dec
Ⅰ(差) <60% <40% <40% ≥5000 ≥0. 4 無大低難低
Ⅱ(較差) 60% ~70% 40% ~60% 40% ~60% 4000 ~5000 0. 3 ~0. 4 低較大較低較難較低
Ⅲ(中等) 70% ~80% 60% ~70% 60% ~70% 3000 ~4000 0. 3 ~0. 4 較低中等中等中等中等
Ⅳ(較好) 80% ~90% 70% ~90% 70% ~90% 2000 ~3000 0. 1 ~0. 3 較高較低較高較容易較高
Ⅴ(好) ≥90% ≥90% ≥90% <2000 <0. 1 高低高容易高
2. 2 農(nóng)村生活污水處理技術的模糊優(yōu)劣評判
優(yōu)劣系數(shù)法是一種重要的定量決策方法,它的
基本思路是對于任意兩個備選方案,分別計算它們
之間的優(yōu)系數(shù)和劣系數(shù),并引進一對控制參數(shù),通
過對優(yōu)、劣系數(shù)與控制參數(shù)的比較和判斷來確定方
案的優(yōu)劣,這樣逐步淘汰劣方案,最后剩下一個或
幾個滿意方案(林齊寧,2002). 該種方法的優(yōu)點是
能從優(yōu)、劣兩個角度保證所選方案的優(yōu)越性,有著
廣泛的應用基礎;缺點是計算量大,其全過程還涉
及到核的確定、優(yōu)系數(shù)矩陣、劣系數(shù)矩陣的求得及
各種閾值、各種系數(shù)的確定(朱方霞等,2010).
農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選的實踐性很強,評
價指標之間可能存在交叉影響,同時農(nóng)村生活污水
處理技術的需求特征也具有一定的模糊性. 因此,
采用傳統(tǒng)的優(yōu)劣系數(shù)法確定一些純理論的系數(shù)或
公式時必然存在著較大誤差. 本文采用基于模糊隸
屬度的專家打分法,利用專家經(jīng)驗評判農(nóng)村生活污
水處理技術的技術性能和研究地區(qū)對農(nóng)村生活污
水處理技術性能的需求情況,基于技術性能水平與
技術需求的匹配程度計算各種方案之間的優(yōu)劣關
系,據(jù)此優(yōu)選出特定地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術的
方案,從而避開了優(yōu)劣系數(shù)法中核的確定、優(yōu)系數(shù)
矩陣、劣系數(shù)矩陣的求得及各種閾值、各種系數(shù)的
確定,有助于簡化過程、減小誤差. 下面對農(nóng)村生活
污水處理技術的模糊優(yōu)劣評判內(nèi)容與過程進行簡
要介紹.
2. 2. 1 備選方案的初步篩選 根據(jù)目前國內(nèi)外農(nóng)
村生活污水處理技術研究和應用現(xiàn)狀,以及國家和
地方環(huán)境保護或住建部門發(fā)布的農(nóng)村生活污水處
理技術指南,分析各種技術的性能指標及其適用條
件,采取逐步排除的定性分析法,選取適合具體農(nóng)
村的工藝作為備選方案集.
考慮到農(nóng)村居住的分散性和村落居住的相對
集中性,我國學者將農(nóng)村生活污水處理對象劃分為
5 大單元:單戶處理單元、聯(lián)戶處理單元、村落處理
單元、聯(lián)村處理單元和并網(wǎng)處理單元(王仰斌等,
2010). 結(jié)合農(nóng)村生活污水處理技術的適宜性和經(jīng)
濟性,國內(nèi)外學者研發(fā)和總結(jié)了許多基于“厭氧+
2289
環(huán) 境 科 學 學 報３２ 卷
生態(tài)”工藝、“好氧＋ 生態(tài)”工藝、“厭氧＋ 好氧”工藝
及“厭氧＋ 好氧＋ 生態(tài)”工藝的農(nóng)村生活污水處理
技術（Ｋｉｍｂｅｒｌｅｙ ｅｔ ａｌ． ，２００３；Ｋａｄａｍ ｅｔ ａｌ． ，２００９；
申穎潔等，２００８；盧瞡莉等，２００９；蔣克彬等，２００９）．
總體上，近城鎮(zhèn)地區(qū)、有條件地區(qū)盡量納入市
政管網(wǎng)集中處理，遠城鎮(zhèn)地區(qū)采用散戶或村落式分
散處理設施． 平原地區(qū)、住宅集中分布地區(qū)應以村
落型（單村或聯(lián)村）處理設施為主，丘陵山區(qū)、住宅
分散分布地區(qū)應以散戶型（單戶或聯(lián)戶）設施為主．
環(huán)境敏感區(qū)應以有機污染物去除和脫氮除磷并重，
經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)可采用生物處理工藝或“生物?生態(tài)”
綜合處理工藝，欠發(fā)達地區(qū)可考慮采用“厭氧?生態(tài)?
還田”工藝；非環(huán)境敏感區(qū)以去除有機污染物為主，
可采用自然處理模式或“厭氧?生態(tài)”處理工藝． 庭
院養(yǎng)殖、人畜混居的農(nóng)戶應采用“能源生態(tài)”模式．
２． ２． ２ 備選方案的技術性能判斷 采用備選方案
的技術指標對農(nóng)村生活污水處理技術評價指標不
同等級的滿足程度來表示備選方案的技術性能． 假
設有ｍ 個備選的農(nóng)村生活污水處理技術（ａ１ ，ａ２ ，…
ａｍ ），農(nóng)村生活污水處理技術的評價指標共有ｎ 個
（ｂ１ ，ｂ２ ，…ｂｎ），每個指標有ｌ 個等級（ｃ１ ，ｃ２ ，…，ｃｌ ）．
用ｘｉｊ ｋ來表示第ｉ 個備選技術對第ｊ 個指標第ｋ 個等
級的滿足程度，本文采用１ ～ ５ 的標度方法，最高分
為５，表示第ｉ 個備選技術完全滿足第ｊ 個指標第ｋ
個等級的標準；最低分為０，表示第ｉ 個備選技術完
全不能滿足第ｊ 個指標第ｋ 個等級的標準．
２． ２． ３ 研究地區(qū)的技術需求判斷 采用農(nóng)村生活
污水處理技術評價指標不同等級對備選地區(qū)的滿
足程度來表示特定地區(qū)對農(nóng)村生活污水處理技術
的需求． 用ｕｊｋ表示農(nóng)村生活污水處理技術評價指標
體系中，第ｊ 個指標第ｋ 個等級對備選地區(qū)的滿足
程度，本文采用１ ～ ５ 的標度方法，最高分為５，表示
第ｊ 個指標第ｋ 個等級的技術性能完全滿足研究區(qū)
的需求；最低分為０，表示第ｊ 個指標第ｋ 個等級完
全不能滿足研究區(qū)的需求．
２． ２． ４ 備選方案的優(yōu)劣關系判斷矩陣構造 依據(jù)
備選技術的性能及其對研究區(qū)的適宜程度，構造確
定備選方案優(yōu)劣關系矩陣Ｌ 來表示ｍ 個方案之間
的優(yōu)劣關系，具體如下：
Ｌ ＝
Ｌ１１ Ｌ１２ Ｌ１３ ． ． ． Ｌ１ｎ
Ｌ２１ Ｌ２２ Ｌ２３ ． ． ． Ｌ２ｎ
Ｌ３１ Ｌ３２ Ｌ３３ ． ． ． Ｌ３ｎ
． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．
Ｌｍ１ Ｌｍ２ Ｌｍ３ ． ． ． Ｌ
éêêêêêêë ùúúúúúúû
ｍｎ
�。ǎ保�
若Ｌｉｊ ＞ Ｌｈｊ ，表明對于第ｊ 個指標，方案ａｉ優(yōu)于
方案ａｈ，即方案ｉ 更受研究區(qū)決策者青睞；若
Ｌｉｊ ＝ Ｌｈｊ ，表明對于第ｊ 個指標，方案ａｉ等同于方案
ａｈ，即方案ｉ 與方案ｈ 同樣受決策者看好． 矩陣中Ｌｉｊ
的計算如式（２）所示．
Ｌｉｊ ＝ Σｌ
ｋ ＝ １
ｕ?ｊｋ ｘｉｊｋ （２）
ｕ?ｊｋ ＝ ｕｊｋ
Σｌ
ｋ ＝ １
ｕｊｋ
（３）
式中，ｕ?ｊｋ為ｕｊｋ的歸一化值．
２． ２． ５ 備選方案綜合優(yōu)劣系數(shù)的確定 采用公式
（４）來計算各備選方案的綜合優(yōu)劣系數(shù)，進而確定
最佳方案．
Ｌｉ ＝ Σｎ
ｊ ＝ １
ｗｊ Ｌｉｊ （４）
式中，ｗｊ為第ｊ 個評價指標的權重，可采用層次分析
法中的兩兩比較方法來確定；Ｌｉ為第ｉ 種方案的綜
合優(yōu)劣系數(shù)，根據(jù)Ｌｉ進行方案的總排序即可得到最
佳方案．
３ 實例研究（Ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ）
３． １ 典型研究區(qū)概況
本研究選擇常州市武進區(qū)洛陽鎮(zhèn)友誼村為典
型研究區(qū)，該村地處長三角下游河網(wǎng)地區(qū)，地勢平
坦，氣候濕潤溫和，屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，距離城
鎮(zhèn)較遠，土地資源相對豐富． 現(xiàn)有居民４４０ 人（含外
來人口），居住較為集中，全村每天約排放生活污水
６２． ４ ｍ３ ，生活污水中ＣＯＤ、氨氮、總磷含量分別約為
４００、３０ 和４ ｍｇ·Ｌ － １ ． 每家都已建成三格式化糞池或
沼氣凈化池對生活污水做初步處理，處理后的水通
過簡易地溝匯入村東、村南和村北的池塘里．
３． ２ 備選方案的篩選
研究區(qū)村落地處太湖流域，屬于環(huán)境敏感區(qū)，
對出水質(zhì)量要求較高，因此，要求農(nóng)村生活污水處
理技術方案要同時兼顧去除有機物和脫氮除磷效
果． 由于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平一般，居住比較集中，河
網(wǎng)密布，應充分利用當?shù)刈匀簧鷳B(tài)條件，以降低建
設成本和運行成本，可以采用聯(lián)戶式或村落式處理
系統(tǒng)和生物?生態(tài)處理工藝；基于以上分析，參考《東
南地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術指南（試行）》和《江
蘇省農(nóng)村生活污水處理技術和工程實例》及蘇南地
區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術研究報道（吳磊等，２００７；
郭迎慶等，２００９；張文藝等，２０１０），提供以下４ 個備
２２９０
9 期夏訓峰等:基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選評價方法
選方案.
A 方案:厭氧濾池-氧化塘-植物生態(tài)渠處理系
統(tǒng). 采用聯(lián)戶式處理系統(tǒng),該工藝利用生物、生態(tài)結(jié)
合技術,因勢而建,無動力消耗. 厭氧濾池可利用現(xiàn)
有凈化沼氣池改建,氧化塘、生態(tài)渠利用河塘、溝渠
改建. 生態(tài)渠通過種植經(jīng)濟類的水生植物(如水芹、
空心菜等),可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益.
B 方案:塔式蚯蚓生態(tài)濾池-人工濕地處理系
統(tǒng). 采用村落式處理系統(tǒng),污水經(jīng)管網(wǎng)匯集后進入
厭氧消解池,較大的固體雜物經(jīng)格柵濾除后進入集
水池,污水通過污水泵提升至塔式蚯蚓生態(tài)濾池.
蚯蚓生態(tài)濾池的出水進入人工濕地系統(tǒng),進行二次
處理.
C 方案:地下土壤滲濾處理系統(tǒng). 采用村落式處
理系統(tǒng),污水先經(jīng)化糞池或其它預處理構筑物去除
大型懸浮物,然后通過布水管和毛細材料的虹吸作
用,將污水均勻分布于根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)人工配制的通
水透氣性能良好的人工土壤中,在此過程中,部分
污染物由于在毛細作用下上升速度不同也與水
分離.
D 方案:植物浮島濕地處理系統(tǒng). 利用村東、村
南和村北的天然池塘,建立植物浮島生態(tài)系統(tǒng),植
物可采用女貞、小葉女貞、紅冬青和蕙蘭等,同時進
行間歇曝氣以加速水體復氧過程,恢復和增強水體
中好氧微生物的活力,可顯著提高對有機物和氨氮
的處理效果(張文藝等,2010).
3. 3 備選方案的技術指標
根據(jù)備選方案的技術性能特征,評判4 個農(nóng)村
生活污水處理技術備選方案對評價指標體系中各
指標評價等級的滿足程度,結(jié)果如表2 所示. 表中滿
分為5 分,表示該方案完全適用于該情況;最低分為
0 分,表示該方案完全不適用于該情況.
表2 友誼村生活污水處理技術備選方案的性能評估
Table 2 Rural sewage treatment technology performance evaluation in Youyi Village
評價指標評價標準
評分結(jié)果
A B C D 評價指標評價標準
評分結(jié)果
A B C D
RCOD Ⅰ 5 5 5 5 Bec Ⅰ 5 5 5 5
Ⅱ 5 5 5 5 Ⅱ 3 0 0 4
Ⅲ 5 5 5 5 Ⅲ 1 0 0 3
Ⅳ 5 5 3 5 Ⅳ 0 0 0 2
Ⅴ 0 0 0 3 Ⅴ 0 0 0 1
RNH4+ Ⅰ 5 5 5 5 Aland Ⅰ 5 5 5 5
Ⅱ 5 5 5 5 Ⅱ 5 5 5 5
Ⅲ 5 5 4 5 Ⅲ 5 5 5 5
Ⅳ 3 5 3 3 Ⅳ 5 5 3 4
Ⅴ 0 1 1 0 Ⅴ 3 3 2 3
RTP Ⅰ 5 5 5 5 Dst Ⅰ 5 5 5 5
Ⅱ 5 5 5 5 Ⅱ 5 4 5 5
Ⅲ 5 5 5 3 Ⅲ 5 3 4 5
Ⅳ 3 5 4 0 Ⅳ 4 2 3 5
Ⅴ 1 3 3 0 Ⅴ 3 1 3 3
Ccons Ⅰ 5 5 5 5 Dma Ⅰ 5 5 5 5
Ⅱ 5 5 0 5 Ⅱ 5 5 5 4
Ⅲ 5 5 0 5 Ⅲ 5 5 5 3
Ⅳ 5 3 0 3 Ⅳ 3 3 4 2
Ⅴ 3 0 0 0 Ⅴ 1 1 3 1
Cope Ⅰ 5 5 5 5 Dec Ⅰ 5 5 5 5
Ⅱ 5 5 5 5 Ⅱ 5 5 5 5
Ⅲ 5 4 5 5 Ⅲ 5 4 5 5
Ⅳ 4 3 3 3 Ⅳ 4 3 3 5
Ⅴ 3 0 0 0 Ⅴ 3 2 1 4
2291
環(huán) 境 科 學 學 報３２ 卷
３． ４ 研究地區(qū)的技術要求
依據(jù)友誼村的生活污水水量水質(zhì)特征及該村
的庭院、村落的自然地理條件與社會經(jīng)濟狀況，評
判１０ 個指標的不同等級對該村農(nóng)村生活污水處理
的滿足程度并進行模糊隸屬度打分，結(jié)果見表３．
表３ 友誼村農(nóng)村生活污水處理技術的需求特征評估
Ｔａｂｌｅ ３�。遥酰颍幔� ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｄｅｍａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎ Ｙｏｕｙｉ Ｖｉｌｌａｇｅ
評價
指標
評價
標準
滿足
程度
評價
指標
評價
標準
滿足
程度
評價
指標
評價
標準
滿足
程度
評價
指標
評價
標準
滿足
程度
評價
指標
評價
標準
滿足
程度
ＲＣＯＤ Ⅰ ０ ＲＮＨ４＋ Ⅰ ０ ＲＴＰ Ⅰ ０ Ｃｃｏｎｓ Ⅰ ０ Ｃｏｐｅ Ⅰ ０
Ⅱ ０ Ⅱ ３ Ⅱ ０ Ⅱ ０ Ⅱ ３
Ⅲ ３ Ⅲ ５ Ⅲ ３ Ⅲ ３ Ⅲ ５
Ⅳ ５ Ⅳ ５ Ⅳ ５ Ⅳ ４ Ⅳ ５
Ⅴ ５ Ⅴ ５ Ⅴ ５ Ⅴ ５ Ⅴ ５
Ｂｅｃ Ⅰ ３ Ａｌａｎｄ Ⅰ ０ Ｄｓｔ Ⅰ ０ Ｄｍａ Ⅰ ０ Ｄｅｃ Ⅰ ０
Ⅱ ４ Ⅱ １ Ⅱ ０ Ⅱ ０ Ⅱ ０
Ⅲ ５ Ⅲ ３ Ⅲ ３ Ⅲ ３ Ⅲ ３
Ⅳ ５ Ⅳ ５ Ⅳ ５ Ⅳ ５ Ⅳ ５
Ⅴ ５ Ⅴ ５ Ⅴ ５ Ⅴ ５ Ⅴ ５
３． ５ 備選方案的優(yōu)劣關系矩陣
根據(jù)公式（３）計算得到各評價指標等級對研究
區(qū)技術需求的隸屬度，由公式（２）和表１ 數(shù)據(jù)計算
得到４ 個備選方案的優(yōu)劣關系矩陣如下：
Ｌ ＝
３． ０８ ３． ０６ ２． ６９ ４． １７ ４． １７ １． ４５ ４． ２９ ３． ５７ ２． ５０ ３． ８５
３． ０８ ３． ８９ ４． ２３ ２． ２５ ２． ７８ ０． ６８ ４． ２９ １． ７１ ２． ５０ ２． ８５
２． ３１ ３． ０６ ３． ８５ ０． ００ ３． ０６ ０． ６８ ３． ２１ ３． ００ ３． ５７ ２． ６９
２． ３１ １． ９４ １． ０８ ２． ２５ ４． ４４ ２． ７７ ３． ９３ ３． ９３ １． ７１ ４．
éêêêêë
ùúúúúû
６２
（５）
３． ６ 評價指標的權重
應用層次分析法對Ｂ 層相對Ａ 層及Ｃ 層相對
Ｂ 層的權重值進行了計算，最后計算得到了Ｃ 層指
標相對Ａ 層指標的權重值，具體見表４．
表４ 農(nóng)村生活污水處理技術評價指標的權重值
Ｔａｂｌｅ ４ Ｗｅｉｇｈｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｉｎ ｒｕｒａｌ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
Ｃ 層／ Ｂ 層Ｂ１ Ｂ２ Ｂ３
０． ４００ ０． ４００ ０． ２００
Ｃ 層總排序
權重值
Ｃ１ ０． ６００ ０． ２４０
Ｃ２ ０． ２００ ０． ０８０
Ｃ３ ０． ２００ ０． ０８０
Ｃ４ ０． ４００ ０． １６０
Ｃ５ ０． ４００ ０． １６０
Ｃ６ ０． １００ ０． ０４０
Ｃ７ ０． １００ ０． ０４０
Ｃ８ ０． ３３３ ０． ０６７
Ｃ９ ０． ３３３ ０． ０６７
Ｃ１０ ０． ３３３ ０． ０６７
３． ７ 備選方案的綜合優(yōu)劣系數(shù)
采用公式（４）計算得到以上４ 種備選方案最終
的綜合優(yōu)劣系數(shù)分別為３． ４２、２． ８６、２． ３７ 和３． １２，
即Ａ 方案綜合優(yōu)劣系數(shù)最高，推薦為友誼村的農(nóng)村
生活污水處理技術方案．
４ 結(jié)論（Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ）
１）本文建立了一個能夠反映技術有效性、技術
經(jīng)濟性及技術適宜性的農(nóng)村生活污水處理技術評
價指標體系，結(jié)果表明，該指標體系不僅能評價農(nóng)
村生活污水處理技術的性能水平，也可評價農(nóng)村生
活污水處理技術對特定地區(qū)的適宜程度，可為農(nóng)村
生活污水技術示范、推廣項目優(yōu)選評價先進、適用
的技術方案．
２）本文建立的基于模糊優(yōu)劣系數(shù)的農(nóng)村生活
污水處理技術優(yōu)選評價方法，可通過評判農(nóng)村生活
污水處理技術的性能水平與應用地區(qū)對農(nóng)村生活
污水處理的技術需求特征的匹配程度來評判技術
方案的優(yōu)劣關系，在此基礎上測算各備選方案的優(yōu)
劣系數(shù)從而得到最佳方案． 與其它方法不同的是，
該方法更強調(diào)農(nóng)村生活污水處理的適用性，有助于
２２９２
9 期夏訓峰等:基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術優(yōu)選評價方法
提高農(nóng)村生活污水處理技術的推廣應用效果.
3)對常州市友誼村的實例分析表明,本文所建
立的評價方法的應用具有較好的合理性,能夠反映
當?shù)氐膶嶋H狀況,可為農(nóng)戶與村落尺度的農(nóng)村生活
污水處理技術示范、推廣項目提供優(yōu)選評價與決策
分析.
責任作者簡介:夏訓峰(1968—),男,博士,副研究員,主要
從事農(nóng)村水污染控制技術研究. E-mail: xiaxunfengg @
sina. com.
參考文獻(References):
Feng H J, Hu L F, Qaisar M, et al. 2008. Anaerobic domestic
wastewater treatment with bamboo carrier anaerobic baffled reactor
[J]. International Biodeterioration & Biodegradation, 62:232-238
郭迎慶,黃翔峰,張玉先,等. 2009. 太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水示范工
程處理工藝的選擇[J]. 中國給水排水, 25(4):6-9
Guo Y Q, Huang X F, Zhang Y X,et al. 2009. Selection of treatment
process for rural domestic sewage demonstration project in Taihu
Lake Region [J]. China Water and Waste Water, 25(4):6-9 (in
Chinese)
郝前進,張?zhí)O. 2010. 農(nóng)村生活污水治理示范工程的成本有效性研
究—以上海和蘇南地區(qū)為例[J]. 中國人口資源與環(huán)境, 20
(1):108-111
Hao Q J, Zhang P. 2010. Cost effectiveness analysis of rural domestic
sewage treatment projects:a case study in Shanghai and Southern
Jiangsu Province [ J ]. China Population, Resources and
Environment, 20(1):108-111 (in Chinese)
蔣克彬,彭松,張小海,等. 2009. 農(nóng)村生活污水分散式處理技術及應
用[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社
Jiang K B, Peng S, Zhang X H, et al. 2009. Decentralized Rural
Domestic Sewage Treatment and Application [M]. Beijng: China
Building Industry Press (in Chinese)
Kadam A M, Nemade P D, Oza G H, et al. 2009. Treatment of municipal
wastewater using laterite-based constructed soil filter [ J ].
Ecological Engineering, 35:1051-1061
Kimberley C, Chandra M, Anna C,et al. 2003. Pollutant removal from
municipal sewage lagoon effluents with a free-surface wetland[J].
Water Research, 37:2803-2812
林齊寧. 2003. 決策分析[M]. 北京:北京郵電大學出版社
Lin Q N. 2003. Decision Analysis[M]. Beijing: Beijing University of
Posts and Telecommunications Press (in Chinese)
盧璟莉,肖運來. 2009. 我國農(nóng)村生活污水處理及利用分析[J]. 湖北
農(nóng)業(yè)科學, 48(9): 2289-2291
Lu J L, Xiao Y L. 2009. Analysis on treatment and reuse of rural
domestic wastewater in China[J]. Hubei Agricultural Science, 48
(9): 2289-2291(in Chinese)
齊瑤,常杪. 2008. 小城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水分散處理的適用技術[J].
中國給水排水, 24(18):24-27
Qi Y, Chang M. 2008. Technical applicability for decentralized sewage
treament in sma11 towns and rural a rea[ J]. China Water and
Waste Water, 24(18): 24-27(in Chinese)
Sabry T. 2010. Evaluation of decentralized treatment of sewage
employing Upflow Septic Tank/ Baffled Reactor ( USBR ) in
developing countries [ J]. Journal of Hazardous Materials, 174:
500-505
申穎潔,廖日紅,黃赟芳,等. 2009. 京郊生活污水處理技術實例分析
與適宜性評價[J]. 中國給水排水, 25(18):19-26
Shen Y J, Liao R H, Huang Y F, et al. 2009. Case analysis and
evaluation of suitability for treatment technologies of rural domestic
sewage[J]. China Water and Waste Water, 25(18):19-26(in
Chinese)
孫興旺,馬友華,王桂苓,等. 2010. 中國重點流域農(nóng)村生活污水處理
現(xiàn)狀及其技術研究[J]. 中國農(nóng)學通報, 26(18):384-388
Sun X W, Ma Y H, Wang G L, et al. 2010. Research on current
treatment status and technologies of rural domestic wastewater in
china major basins [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 26
(18):384-388(in Chinese)
譚學軍,張惠鋒,張辰. 2011. 農(nóng)村生活污水收集與處理技術現(xiàn)狀及進
展[J]. 凈水技術,30(2): 5-9;13
Tan X J,Zhang H F,Zhang C. 2011. Current situation and development
progress of domestic sewage collection and treatment technological
processes in rural areas[ J]. Water Purification Technology, 30
(2): 5-9;13(in Chinese)
吳磊,呂錫武,李先寧,等. 2007. 厭氧/ 跌水充氧接觸氧化/ 人工濕地
處理農(nóng)村污水[J]. 中國給水排水, 23(3):57-59
Wu L, Lü X W, Li X N, et al. 2007. Combined process of anaerobic/
waterfall aeration contact oxidation / constructed wetland for rural
sewage treatment [J]. China Water and Waste Water, 23(3):57-
59 (in Chinese)
張文藝,姚立榮,王立巖,等. 2010. 植物浮島濕地處理太湖流域農(nóng)村
生活污水效果[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報,26(8): 279-284
Zhang W Y, Yao L R, Wang L Y, et al. 2010. Effects of rural domestic
sewage treatment in Taihu Lake Valley by wetland of plant floating
island[ J]. Transactions of the CSAE,26 (8): 279- 284 ( in
Chinese)
朱方霞,陳華友. 2010. 改進的優(yōu)劣系數(shù)法及其區(qū)間數(shù)推廣[J]. 數(shù)學
的實踐與認識,40(5):102-109
Zhu F X, Chen H Y. 2010. Reform of good and bad coefficient method
and its extension to interval number[J]. Mathematics in Practice
and Theory,40(5):102-109(in Chinese)
2293
