老旧污水处理设备出现问题，该修还是该换？所有门道和建议都在这里了

写在前面：前段时间，我们一起讨论了污水厂的用电费用、药剂费用、以及污泥处理处置费用。而今天，我们将继续探讨污水厂运行成本中另外一个不容忽略的费用——污水处理设备费用。

近些年来，随着污水处理新工艺、新技术的出现，以及污水厂出水指标的提高，老旧设备的技术性能往往达不到标准要求，面临着设备更新的问题（广义的设备更新包括大修、更新以及现代化改装）。

然而对于污水处理厂来说，如果过早地进行设备报废更新，片面追求现代化，必然会造成资源的浪费；但如果拖延设备的更新或者设备更新决策有误，又会面临生产成本增加的问题。

因此，搞清楚一台具体的设备，该不该更新？在什么时候更新？选什么样的设备来更新？是污水处理厂实现降本增效的关键所在。

01

污水处理中，设备都会受到哪些磨损？

 

设备是污水处理的物质基础，然而就是这么一宝贝，无论你再怎么“呵护”，都会出现不同程度的老旧破损。

一般来说，设备在使用过程中既会受到有形磨损，也会受到无形磨损，我们平常说的什么“坏了”、“有问题了”、“旧了”都是这两种磨损共同作用的结果。

1、设备的有形磨损

设备的有形磨损又分为两种形式。

• 第一种有形磨损是指设备在生产使用过程中，外力作用下实体产生的磨损、变形和损坏，这种磨损程度与使用强度和使用时间有关。

• 第二种有形磨损是指设备在闲置过程中受自然力的作用而产生的实体磨损，这种磨损与闲置时间和所处环境有关。

2、设备的无形磨损

设备的无形磨损是由于社会经济环境变化造成的设备价值贬值，它是技术进步的必然结果。

同样的，无形磨损也分为两种形式。

• 第一种无形磨损是指设备的技术结构和性能没有发生变化，但由于技术进步，制造工艺改进，以及社会劳动生产率水平的不断提高，同类设备的再生产价值降低，致使设备相对贬值。

• 第二种无形磨损是指由于科技进步，不断出现结构更先进、性能更完善、效率更高、能耗更少的新型设备，使原有设备相对陈旧落后，致使其经济效益相对降低而产生贬值。

了解设备的磨损类型，就像医生给病人看病一样，望闻问切，只有更深入地了解问题情况，才能对症下药。

02

设备出现磨损后，该修还是该换？

 

当设备发生磨损后，必然要进行补偿，以恢复设备的生产能力。

但由于设备磨损的形式不同，所以补偿磨损的形式自然也是不同的。这里为了方便大家理清两者之间的联系，小编制作了设备磨损形式与其补偿方式的关系图，具体如下：

设备磨损形式与其补偿方式的相关关系

值得一提的是，虽然关系图中把修理、现代化改装、更新列为不同形式的设备磨损补充，但从广义上来讲，设备大修、现代化改装以及更新均属于设备更新。

当然，有广义的设备更新，自然也有狭义的设备更新，狭义的设备更新可分为原型更新和新型更新两种形式。

• 原型更新是指用相同结构、性能、效率的同型号设备来替代原有设备。其主要针对设备不可消除的有形磨损，用来更换已损坏或陈旧落后的设备。

• 而新型更新则是指以结构更先进、技术更完善、性能更好、生产效率更高的新设备去替代原有旧设备。其主要用来更换遭到无形磨损，不能继续使用及经济上不宜使用的设备。

03

什么时候进行设备更新，“性价比”最高？

 

在进行设备更新决策时，首先应判断设备是否需要更新，然后再确定设备更新的最佳时机。

设备更新时机的选择应考虑设备运行的经济效益，到底什么时候进行设备更新，应以什么时候更新设备在经济上最有利为依据。

当然，在实际工作中，设备更新时机决策的选择应视具体条件而定。

现阶段，设备更新时机决策理论主要包括以下五种方法，即更新收益率法、费用比较法、特定服务年限费用比较法、LCC法、经济寿命法等。

1、更新收益法

污水处理设备更新的主要目的是提高出水质量、降低运营成本，因此在决定是否更新设备时，应综合考虑新旧设备的成本、效益。

• 采用旧设备时，维护和运行成本比较高，出水质量低，但不需要投资；

• 采用新设备时，维护和运行成本低，出水质量也有所改善提高，但需要做出相应的投资。

更新收益率法是通过计算更新与不更新两种方案的差额投资的收益率来判别是否应更换设备。如果计算得出更新收益率大于等于给定基准折现率，应立即进行设备更新最为经济，否则不用更新。

新设备净投资可由下式得：

式子中：

B_T——更新后第T年由新设备带来的净收益

N——新设备的使用年限

VL——N年末新设备残值

i*——设备更新投资的内部收益率

假设：

则式子可改写为：

式子中：

B1——设备更新后第一年对投资K的回收

V——第一年末更新投资未收回部分

K——更新与否的投资差额

式子中：

K_N——为购置新设备投资

K₀——旧设备的可变卖价值

M——当年继续使用旧设备所需投加的投资

式子中：

K₁——新设备第一年末的价值

M——追加投资M在第一年的分摊

∆V₀——旧设备用一年的价值损耗

综合上述四个公式可得到更新收益率的计算公式为：

若ip≥i0（i0为给定基准折现率），则立即进行设备更新最为经济。

2、费用比较法

费用比较法是从原有旧设备现状出发，分别计算旧设备继续使用一年的总费用和新设备在其预计的经济寿命期内的年均费用，然后进行比较，根据年费用最小原则决定是否更换该设备。

1）计算旧设备继续使用一年的总费用

旧设备继续使用一年的总费用由下式得：

式子中：

AC_a——旧设备下一年的年运行总费用

V_aa——旧设备在决策时的可变现价值

V_ab——旧设备一年后可变现价值

∆C——旧设备在使用一年期间运行费用损失

i——期望最小收益率

2）计算新设备年费用

新设备的年均总费用由下式得：

式子中：

AC_N——新设备在其预计的经济寿命期内的年均费用；

[λ(N-1)]/2——设备的使用N年间劣化值得平均数；

(K_N-V_L)/N——N年内每年的设备价值损耗；

[(K_N-V_L)i]/2——使用新设备而占用的资金时间价值损失

3）新旧年费用的比较

• 若AC_a>AC_N，旧设备应立即更新。

• 若AC_a=AC_N，虽然从理论上讲，现在马上更新和等到旧设备经济寿命到期时更新是一样的，但考虑到技术的不断进步，故而推迟更新较有利。

• 若AC_a<AC_N，应继续使用旧设备，直到其经济寿命到期。

3、特定服务年限费用比较法

当设备的服务年限不仅大于固有设备的可服务年限，还小于合理的固有设备服务年限与置换设备经济寿命之和时，应当考虑采用特定服务年限费用比较法来确定设备的更新时机。

特定服务年限费用比较法又可分为静态计算和动态计算，计算求得总费用最少的年份即是旧设备最佳更新时间。

静态计算：

动态计算：

式子中：

TC_N——N年内的设备总费用

TC_0t——t年内旧设备的总费用

TC_I(N-t)——N-t年内新设备的总费用

C——新、旧设备的年使用费

I——新、旧设备的投资

L——新、旧设备的残值