老舊污水處理設備出現問題，該修還是該換？所有門道和建議都在這里了

寫在前面：前段時間，我們一起討論了污水廠的用電費用、藥劑費用、以及污泥處理處置費用。而今天，我們將繼續探討污水廠運行成本中另外一個不容忽略的費用——污水處理設備費用。

近些年來，隨著污水處理新工藝、新技術的出現，以及污水廠出水指標的提高，老舊設備的技術性能往往達不到標準要求，面臨著設備更新的問題（廣義的設備更新包括大修、更新以及現代化改裝）。

然而對于污水處理廠來說，如果過早地進行設備報廢更新，片面追求現代化，必然會造成資源的浪費；但如果拖延設備的更新或者設備更新決策有誤，又會面臨生產成本增加的問題。

因此，搞清楚一臺具體的設備，該不該更新？在什么時候更新？選什么樣的設備來更新？是污水處理廠實現降本增效的關鍵所在。

01

污水處理中，設備都會受到哪些磨損？

 

設備是污水處理的物質基礎，然而就是這么一寶貝，無論你再怎么“呵護”，都會出現不同程度的老舊破損。

一般來說，設備在使用過程中既會受到有形磨損，也會受到無形磨損，我們平常說的什么“壞了”、“有問題了”、“舊了”都是這兩種磨損共同作用的結果。

1、設備的有形磨損

設備的有形磨損又分為兩種形式。

• 第一種有形磨損是指設備在生產使用過程中，外力作用下實體產生的磨損、變形和損壞，這種磨損程度與使用強度和使用時間有關。

• 第二種有形磨損是指設備在閑置過程中受自然力的作用而產生的實體磨損，這種磨損與閑置時間和所處環境有關。

2、設備的無形磨損

設備的無形磨損是由于社會經濟環境變化造成的設備價值貶值，它是技術進步的必然結果。

同樣的，無形磨損也分為兩種形式。

• 第一種無形磨損是指設備的技術結構和性能沒有發生變化，但由于技術進步，制造工藝改進，以及社會勞動生產率水平的不斷提高，同類設備的再生產價值降低，致使設備相對貶值。

• 第二種無形磨損是指由于科技進步，不斷出現結構更先進、性能更完善、效率更高、能耗更少的新型設備，使原有設備相對陳舊落后，致使其經濟效益相對降低而產生貶值。

了解設備的磨損類型，就像醫生給病人看病一樣，望聞問切，只有更深入地了解問題情況，才能對癥下藥。

02

設備出現磨損后，該修還是該換？

 

當設備發生磨損后，必然要進行補償，以恢復設備的生產能力。

但由于設備磨損的形式不同，所以補償磨損的形式自然也是不同的。這里為了方便大家理清兩者之間的聯系，小編制作了設備磨損形式與其補償方式的關系圖，具體如下：

設備磨損形式與其補償方式的相關關系

值得一提的是，雖然關系圖中把修理、現代化改裝、更新列為不同形式的設備磨損補充，但從廣義上來講，設備大修、現代化改裝以及更新均屬于設備更新。

當然，有廣義的設備更新，自然也有狹義的設備更新，狹義的設備更新可分為原型更新和新型更新兩種形式。

• 原型更新是指用相同結構、性能、效率的同型號設備來替代原有設備。其主要針對設備不可消除的有形磨損，用來更換已損壞或陳舊落后的設備。

• 而新型更新則是指以結構更先進、技術更完善、性能更好、生產效率更高的新設備去替代原有舊設備。其主要用來更換遭到無形磨損，不能繼續使用及經濟上不宜使用的設備。

03

什么時候進行設備更新，“性價比”最高？

 

在進行設備更新決策時，首先應判斷設備是否需要更新，然后再確定設備更新的最佳時機。

設備更新時機的選擇應考慮設備運行的經濟效益，到底什么時候進行設備更新，應以什么時候更新設備在經濟上最有利為依據。

當然，在實際工作中，設備更新時機決策的選擇應視具體條件而定。

現階段，設備更新時機決策理論主要包括以下五種方法，即更新收益率法、費用比較法、特定服務年限費用比較法、LCC法、經濟壽命法等。

1、更新收益法

污水處理設備更新的主要目的是提高出水質量、降低運營成本，因此在決定是否更新設備時，應綜合考慮新舊設備的成本、效益。

• 采用舊設備時，維護和運行成本比較高，出水質量低，但不需要投資；

• 采用新設備時，維護和運行成本低，出水質量也有所改善提高，但需要做出相應的投資。

更新收益率法是通過計算更新與不更新兩種方案的差額投資的收益率來判別是否應更換設備。如果計算得出更新收益率大于等于給定基準折現率，應立即進行設備更新最為經濟，否則不用更新。

新設備凈投資可由下式得：

式子中：

B_T——更新后第T年由新設備帶來的凈收益

N——新設備的使用年限

VL——N年末新設備殘值

i*——設備更新投資的內部收益率

假設：

則式子可改寫為：

式子中：

B1——設備更新后第一年對投資K的回收

V——第一年末更新投資未收回部分

K——更新與否的投資差額

式子中：

K_N——為購置新設備投資

K₀——舊設備的可變賣價值

M——當年繼續使用舊設備所需投加的投資

式子中：

K₁——新設備第一年末的價值

M——追加投資M在第一年的分攤

?V₀——舊設備用一年的價值損耗

綜合上述四個公式可得到更新收益率的計算公式為：

若ip≥i0（i0為給定基準折現率），則立即進行設備更新最為經濟。

2、費用比較法

費用比較法是從原有舊設備現狀出發，分別計算舊設備繼續使用一年的總費用和新設備在其預計的經濟壽命期內的年均費用，然后進行比較，根據年費用最小原則決定是否更換該設備。

1）計算舊設備繼續使用一年的總費用

舊設備繼續使用一年的總費用由下式得：

式子中：

AC_a——舊設備下一年的年運行總費用

V_aa——舊設備在決策時的可變現價值

V_ab——舊設備一年后可變現價值

?C——舊設備在使用一年期間運行費用損失

i——期望最小收益率

2）計算新設備年費用

新設備的年均總費用由下式得：

式子中：

AC_N——新設備在其預計的經濟壽命期內的年均費用；

[λ(N-1)]/2——設備的使用N年間劣化值得平均數；

(K_N-V_L)/N——N年內每年的設備價值損耗；

[(K_N-V_L)i]/2——使用新設備而占用的資金時間價值損失

3）新舊年費用的比較

• 若AC_a>AC_N，舊設備應立即更新。

• 若AC_a=AC_N，雖然從理論上講，現在馬上更新和等到舊設備經濟壽命到期時更新是一樣的，但考慮到技術的不斷進步，故而推遲更新較有利。

• 若AC_a<AC_N，應繼續使用舊設備，直到其經濟壽命到期。

3、特定服務年限費用比較法

當設備的服務年限不僅大于固有設備的可服務年限，還小于合理的固有設備服務年限與置換設備經濟壽命之和時，應當考慮采用特定服務年限費用比較法來確定設備的更新時機。

特定服務年限費用比較法又可分為靜態計算和動態計算，計算求得總費用最少的年份即是舊設備最佳更新時間。

靜態計算：

動態計算：

式子中：

TC_N——N年內的設備總費用

TC_0t——t年內舊設備的總費用

TC_I(N-t)——N-t年內新設備的總費用

C——新、舊設備的年使用費

I——新、舊設備的投資

L——新、舊設備的殘值