地下式污水處理廠于城鎮(zhèn)規(guī)劃中價(jià)值提升方法

褚明興 張 婧

(長春市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，吉林 長春 130000)

0 引言

伴隨社會(huì)進(jìn)步與城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)的中心城區(qū)范圍逐漸擴(kuò)大，原城鎮(zhèn)郊區(qū)逐漸變?yōu)橹行某菂^(qū)，相應(yīng)形成了較高建筑密度的商業(yè)區(qū)與居住區(qū)等。城鎮(zhèn)化也是城鎮(zhèn)居民比例提升的過程，對(duì)配套的市政基礎(chǔ)設(shè)施要求也隨之提高，作為水生態(tài)系統(tǒng)重要組成的污水處理廠，既是城鎮(zhèn)水環(huán)境衛(wèi)生的守衛(wèi)者，同時(shí)，其產(chǎn)生的噪聲、臭氣又是城鎮(zhèn)的潛在二次污染源。面對(duì)城鎮(zhèn)用地日趨緊張、污水處理廠位置逐漸城市中心化、居民對(duì)生活環(huán)境要求日益提高、國家對(duì)生態(tài)保護(hù)日愈加強(qiáng)，具有占地面積小、噪聲及臭味污染小等優(yōu)點(diǎn)的地下式污水處理廠正逐步得以推廣。城鎮(zhèn)規(guī)劃階段，應(yīng)通過選用污染物處理效率高且穩(wěn)定、占地面積小的污水處理工藝，精細(xì)選址并合理劃定影響控制范圍，以及污水處理廠場(chǎng)地協(xié)同利用，減小地下式污水處理廠用地，降低對(duì)周邊用地類別的限制，綜合利用場(chǎng)地，進(jìn)一步提升項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境價(jià)值與社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 地下式污水處理廠水處理工藝選擇

污水處理廠水處理工藝應(yīng)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量、設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)等因素確定，當(dāng)前污水處理廠普遍采用GB 18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，伴隨水污染預(yù)防與治理力度逐漸加大，以及地表水水質(zhì)的高要求，DB 11/890—2012北京市污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中B標(biāo)準(zhǔn)也逐漸被各城市推廣運(yùn)用。對(duì)于地下式污水處理廠，目前應(yīng)用較多的水處理主體工藝為MBR工藝、A2O及其改良工藝、MBBR工藝，不同工藝各有千秋，為保證出水水質(zhì)、減少占用城市寶貴的土地與空間資源，選擇污染物去除率高、處理效能穩(wěn)定、占地面積小的工藝具有重要意義。

MBR工藝，由于超濾膜的截留作用，其可實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間與污泥停留時(shí)間的物理分離，進(jìn)而使膜生物反應(yīng)池具有較高的污泥濃度，一般控制在6 000 mg/L～10 000 mg/L，因此可以具有較小的容積，同時(shí)，其可省去常規(guī)處理工藝的二次沉淀池，以及混合反應(yīng)沉淀池、濾池等深度處理設(shè)施，進(jìn)而使整個(gè)污水處理廠箱體占地面積較小。有利有弊，MBR工藝的膜組件在運(yùn)行過程中容易污染，進(jìn)而使膜通量降低，需要定期進(jìn)行水力沖洗、化學(xué)清洗以及更換膜組件，其抽吸出水也是能耗方面的重要支出，運(yùn)行維護(hù)及膜組件安裝、更換成本較高。

對(duì)A2O及其改良工藝而言，工藝設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，日常運(yùn)行及維護(hù)成本較低。不過，生化反應(yīng)池內(nèi)活性污泥濃度相對(duì)較低，為保證較高的污染物去除率及穩(wěn)定的水處理效果，需要較長的水力停留時(shí)間，相應(yīng)生化池平面尺寸較大，再加上二次沉淀池，以及混合反應(yīng)沉淀池、濾池等深度處理構(gòu)筑物，整個(gè)箱體占地面積大的特點(diǎn)就尤為明顯，項(xiàng)目建設(shè)中工程措施費(fèi)用也有所提高。

MBBR工藝，由于生物膜的存在，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，反應(yīng)池內(nèi)活性污泥濃度一般可以等效為8 000 mg/L～12 000 mg/L，是傳統(tǒng)活性污泥法污泥濃度的2倍～3倍，相對(duì)而言，整個(gè)地下箱體的平面占地較小[1]。但是，相較A2O及其改良工藝，MBBR建設(shè)期投入較大，后續(xù)需加強(qiáng)對(duì)填料上生物膜的運(yùn)行管理。

地下式污水處理廠多建于用地緊張、人口稠密或環(huán)境敏感區(qū)等區(qū)域，針對(duì)城鎮(zhèn)土地價(jià)值日益提升的趨勢(shì)，以及污水處理廠出水水質(zhì)要求愈來愈高的態(tài)勢(shì)，且伴隨BOT及PPP模式的推廣，減少了政府的一次性投資，建議地下式污水處理廠優(yōu)先選用以MBR及MBBR等作為主體的占地面積較小、且具有穩(wěn)定水處理效能的污水處理工藝。

2 地下式污水處理廠規(guī)劃選址及影響控制范圍劃定

通常情況下，污水處理廠規(guī)劃選址中，水處理工藝尚未確定，無項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告，考慮將污水作為原料，在處理過程中由于自然逸散、曝氣、攪拌等各個(gè)環(huán)節(jié)均可能產(chǎn)生有害物質(zhì)(氨、硫化氫、臭氣、甲烷以及帶有致病微生物飛沫等)，需要根據(jù)污水處理廠的規(guī)模確定衛(wèi)生防護(hù)距離[2]。實(shí)際上，對(duì)于污水處理廠，臭氣的源頭主要位于預(yù)處理區(qū)、污泥處理區(qū)，噪聲的源頭主要為鼓風(fēng)機(jī)房，很多項(xiàng)目在工程啟動(dòng)、進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)后，根本無需用地紅線外預(yù)留的全部衛(wèi)生防護(hù)距離，而先前劃定的影響控制范圍又難以調(diào)整為其他類別用地，無形中阻礙了土地資源的優(yōu)化配置。尤其，對(duì)于地下式污水處理廠，密封性能好，臭氣在箱體內(nèi)經(jīng)過收集處理后有組織排放，對(duì)周圍環(huán)境影響很??；同時(shí)，由于設(shè)備操作層封閉，結(jié)合采用噪聲小的鼓風(fēng)機(jī)，噪聲污染對(duì)周圍環(huán)境影響更小。因此，就衛(wèi)生防護(hù)距離而言，相對(duì)于地面污水處理廠，地下式污水處理廠可以更小。

為充分發(fā)揮土地綜合利用價(jià)值及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，地下式污水處理廠在城鎮(zhèn)規(guī)劃選址中，除考慮便于污水再生利用、符合供水水源防護(hù)要求、良好的工程地質(zhì)及防洪排澇條件、有擴(kuò)建的可能等因素[2]，應(yīng)結(jié)合城市總體規(guī)劃、排水工程專項(xiàng)規(guī)劃、污水管網(wǎng)敷設(shè)情況、道路規(guī)劃、匯水區(qū)豎向規(guī)劃、受納水體位置及環(huán)境容量、可選廠址，確定處理水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選水處理工藝，于規(guī)劃階段進(jìn)行項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)，確定規(guī)劃選址及影響控制范圍。

3 地下式污水處理廠場(chǎng)地協(xié)同設(shè)計(jì)

地下式污水處理廠主要為半地下及全地下兩種形式，由于水處理構(gòu)筑物位于地面以下且密閉性較好，臭氣及噪聲污染可以得到很好控制，因此為其周邊及自身用地的多功能開發(fā)提供了可能。T/CAEPI 23—2019地下式城鎮(zhèn)污水處理廠工程技術(shù)指南提出，位于用地緊張地區(qū)、人口稠密地區(qū)或環(huán)境敏感區(qū)等的建設(shè)宜選擇建設(shè)地下式污水處理廠，針對(duì)地面層的設(shè)計(jì)建設(shè)，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧地下廠區(qū)，與生態(tài)綜合體有機(jī)結(jié)合，可進(jìn)行景觀生態(tài)、公共服務(wù)、能源回收等多種形式的綜合利用，景觀生態(tài)可包括空間綠化、人工濕地等，充分營造綠色生態(tài)的自然環(huán)境；公共服務(wù)可包括居民運(yùn)動(dòng)休閑場(chǎng)所、公共藝術(shù)空間、科普與科研基地、觀光農(nóng)業(yè)等；能源綜合回收可包括水源熱能、太陽能、風(fēng)能等回收利用[3]。

面對(duì)寸土寸金的城鎮(zhèn)，進(jìn)行地下式污水處理廠規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要充分發(fā)揮污水處理廠用地的生態(tài)環(huán)境效益、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與科普教育效能，如貴陽市彭家灣五里沖棚戶區(qū)改造污水處理綜合工程地面為公園，地下1層為商業(yè)用房和機(jī)械停車庫，地下2層為公交首末站及其附屬用房，地下3層，4層為污水處理廠[4]，將污水處理、景觀提升、休閑購物、交通出行綜合于一體。此外，可以利用水廠用地構(gòu)建綠色生態(tài)鏈體系，如對(duì)污水中熱能加以利用，將污水源熱泵房與水廠合建，為臨近建筑進(jìn)行供暖或制冷服務(wù)；對(duì)污水處理廠內(nèi)生物甲烷進(jìn)行利用，將生物質(zhì)發(fā)電站與水廠合建，實(shí)現(xiàn)污水處理與電力聯(lián)產(chǎn)。

具體規(guī)劃工作中，針對(duì)地下式污水處理廠場(chǎng)地協(xié)同設(shè)計(jì)，建議與規(guī)劃選址相結(jié)合，同步進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作，考慮鄰避效應(yīng)的同時(shí)，使水廠用地盡可能容納水質(zhì)凈化、污水熱能利用、生物質(zhì)能源利用、公園、濕地、停車場(chǎng)、文化展館、體育館等多種形式，使景觀生態(tài)、公共服務(wù)、能源回收等多種功能融為一體，提升項(xiàng)目社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

城鎮(zhèn)規(guī)劃中，地下式污水處理廠應(yīng)優(yōu)先選用MBR，MBBR等作為主體的處理效能穩(wěn)定、占地面積較小的水處理工藝，此外，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，精細(xì)選址及劃定影響控制范圍，充分進(jìn)行場(chǎng)地協(xié)同設(shè)計(jì)，從而高效利用和挖掘土地及空間資源，提升項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境價(jià)值與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。