地下式污水处理厂于城镇规划中价值提升方法

发布时间：2020-07-22

　　摘要:对污水处理工艺选择、规划选址及影响控制范围划定、场地协同设计三个方面进行论述分析，据此提出城镇规划中提升地下式污水处理厂生态环境价值与社会经济价值的方法。

　　关键词:地下式污水处理厂，处理工艺，规划选址

　　0引言

　　伴随社会进步与城镇化进程的加快，城镇的中心城区范围逐渐扩大，原城镇郊区逐渐变为中心城区，相应形成了较高建筑密度的商业区与居住区等。城镇化也是城镇居民比例提升的过程，对配套的市政基础设施要求也随之提高，作为水生态系统重要组成的污水处理厂，既是城镇水环境卫生的守卫者，同时，其产生的噪声、臭气又是城镇的潜在二次污染源。面对城镇用地日趋紧张、污水处理厂位置逐渐城市中心化、居民对生活环境要求日益提高、国家对生态保护日愈加强，具有占地面积小、噪声及臭味污染小等优点的地下式污水处理厂正逐步得以推广。城镇规划阶段，应通过选用污染物处理效率高且稳定、占地面积小的污水处理工艺，精细选址并合理划定影响控制范围，以及污水处理厂场地协同利用，减小地下式污水处理厂用地，降低对周边用地类别的限制，综合利用场地，进一步提升项目生态环境价值与社会经济价值。

　　1地下式污水处理厂水处理工艺选择

　　污水处理厂水处理工艺应根据受纳水体的环境容量、设计进出水水质指标等因素确定，当前污水处理厂普遍采用GB18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A标准，伴随水污染预防与治理力度逐渐加大，以及地表水水质的高要求，DB11/890—2012北京市污水处理厂水污染物排放标准中B标准也逐渐被各城市推广运用。对于地下式污水处理厂，目前应用较多的水处理主体工艺为MBR工艺、A2O及其改良工艺、MBBR工艺，不同工艺各有千秋，为保证出水水质、减少占用城市宝贵的土地与空间资源，选择污染物去除率高、处理效能稳定、占地面积小的工艺具有重要意义。

　　MBR工艺，由于超滤膜的截留作用，其可实现水力停留时间与污泥停留时间的物理分离，进而使膜生物反应池具有较高的污泥浓度，一般控制在6000mg/L～10000mg/L，因此可以具有较小的容积，同时，其可省去常规处理工艺的二次沉淀池，以及混合反应沉淀池、滤池等深度处理设施，进而使整个污水处理厂箱体占地面积较小。有利有弊，MBR工艺的膜组件在运行过程中容易污染，进而使膜通量降低，需要定期进行水力冲洗、化学清洗以及更换膜组件，其抽吸出水也是能耗方面的重要支出，运行维护及膜组件安装、更换成本较高。对

　　A2O及其改良工艺而言，工艺设备相对简单，日常运行及维护成本较低。不过，生化反应池内活性污泥浓度相对较低，为保证较高的污染物去除率及稳定的水处理效果，需要较长的水力停留时间，相应生化池平面尺寸较大，再加上二次沉淀池，以及混合反应沉淀池、滤池等深度处理构筑物，整个箱体占地面积大的特点就尤为明显，项目建设中工程措施费用也有所提高。

　　MBBR工艺，由于生物膜的存在，抗冲击负荷能力强，反应池内活性污泥浓度一般可以等效为8000mg/L～12000mg/L，是传统活性污泥法污泥浓度的2倍～3倍，相对而言，整个地下箱体的平面占地较小[1]。但是，相较A2O及其改良工艺，MBBR建设期投入较大，后续需加强对填料上生物膜的运行管理。

　　地下式污水处理厂多建于用地紧张、敏感区等区域，针对城镇土地价值日益提升的趋势，以及污水处理厂出水水质要求愈来愈高的态势，且伴随BOT及PPP模式的推广，减少了政府的一次性投资，建议地下式污水处理厂优先选用以MBR及MBBR等作为主体的占地面积较小、且具有稳定水处理效能的污水处理工艺。

　　2地下式污水处理厂规划选址及影响控制范围划定

　　通常情况下，污水处理厂规划选址中，水处理工艺尚未确定，无项目环境影响评价报告，考虑将污水作为原料，在处理过程中由于自然逸散、曝气、搅拌等各个环节均可能产生有害物质(氨、硫化氢、臭气、甲烷以及带有致病微生物飞沫等)，需要根据污水处理厂的规模确定卫生防护距离[2]。实际上，对于污水处理厂，臭气的源头主要位于预处理区、污泥处理区，噪声的源头主要为鼓风机房，很多项目在工程启动、进行环境影响评价后，根本无需用地红线外预留的全部卫生防护距离，而先前划定的影响控制范围又难以调整为其他类别用地，无形中阻碍了土地资源的优化配置。尤其，对于地下式污水处理厂，密封性能好，臭气在箱体内经过收集处理后有组织排放，对周围环境影响很小;同时，由于设备操作层封闭，结合采用噪声小的鼓风机，噪声污染对周围环境影响更小。因此，就卫生防护距离而言，相对于地面污水处理厂，地下式污水处理厂可以更小。

　　为充分发挥土地综合利用价值及社会经济效益，地下式污水处理厂在城镇规划选址中，除考虑便于污水再生利用、符合供水水源防护要求、良好的工程地质及防洪排涝条件、有扩建的可能等因素[2]，应结合城市总体规划、排水工程专项规划、污水管网敷设情况、道路规划、汇水区竖向规划、受纳水体位置及环境容量、可选厂址，确定处理水水质标准，优选水处理工艺，于规划阶段进行项目环境影响评价，确定规划选址及影响控制范围。

　　3地下式污水处理厂场地协同设计

　　地下式污水处理厂主要为半地下及全地下两种形式，由于水处理构筑物位于地面以下且密闭性较好，臭气及噪声污染可以得到很好控制，因此为其周边及自身用地的多功能开发提供了可能。T/CAEPI23—2019地下式城镇污水处理厂工程技术指南提出，位于用地紧张地区、人口稠密地区或环境敏感区等的建设宜选择建设地下式污水处理厂，针对地面层的设计建设，应统筹兼顾地下厂区，与生态综合体有机结合，可进行景观生态、公共服务、能源回收等多种形式的综合利用，景观生态可包括空间绿化、人工湿地等，充分营造绿色生态的自然环境;公共服务可包括居民运动休闲场所、公共艺术空间、科普与科研基地、观光农业等;能源综合回收可包括水源热能、太阳能、风能等回收利用[3]。

　　面对寸土寸金的城镇，进行地下式污水处理厂规划设计时，要充分发挥污水处理厂用地的生态环境效益、社会经济效益与科普教育效能，如贵阳市彭家湾五里冲棚户区改造污水处理综合工程地面为公园，地下1层为商业用房和机械停车库，地下2层为公交首末站及其附属用房，地下3层，4层为污水处理厂[4]，将污水处理、景观提升、休闲购物、交通出行综合于一体。此外，可以利用水厂用地构建绿色生态链体系，如对污水中热能加以利用，将污水源热泵房与水厂合建，为临近建筑进行供暖或制冷服务;对污水处理厂内生物甲烷进行利用，将生物质发电站与水厂合建，实现污水处理与电力联产。

　　具体规划工作中，针对地下式污水处理厂场地协同设计，建议与规划选址相结合，同步进行环境影响评价工作，考虑邻避效应的同时，使水厂用地尽可能容纳水质净化、污水热能利用、生物质能源利用、公园、湿地、停车场、文化展馆、体育馆等多种形式，使景观生态、公共服务、能源回收等多种功能融为一体，提升项目社会经济效益。

　　4结语

　　城镇规划中，地下式污水处理厂应优先选用MBR，MBBR等作为主体的处理效能稳定、占地面积较小的水处理工艺，此外，在环境影响评价的基础上，精细选址及划定影响控制范围，充分进行场地协同设计，从而高效利用和挖掘土地及空间资源，提升项目生态环境价值与社会经济效益。——论文作者：褚明兴张婧

　　地下式污水处理厂于城镇规划中价值提升方法本文出自：《山西建筑》(旬刊)创刊于1975年，由山西省住房和城乡建设厅主管，山西省建筑科学研究院主办，面向国内外公开发行，设有专家专稿;规划建筑;结构抗震;裂缝成因及防治;岩土工程、地基基础;施工技术;建筑材料及应用;水暖电气;市政工程;建筑业论坛;质量控制;建设经济、概预算、招投标;道路桥梁;计算机技术与应用;机械与设备;园林、绿化、环保;测量;水利工程等20余个栏目，是建设行业专业技术人员及广大读者进行学术交流的园地。