江南,王凯军：我国地下式污水处理厂的发展与生态文明建设 “十三五”期间地上/地下污水处理厂总量与增量情况对比

焦点提醒：王凯军：我国地下式污水处置厂的成长与生态文明扶植来历:JIEI立异尝试室中国给水排水2023年中国污水中国给水排水2023年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十四届）邀请函处理厂提标改造（污水处理提质增效）高级研讨会(第七届)邀请函暨征稿启事

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进入”十二五“以来，地下式污水厂成为行业的热门范畴。一方面，他倾覆性的改变了原有污水厂的功能形态，由于更好统筹了社区，情况和地盘等要素而取得城市青睐；另外一方面，因扶植体例而来的，则是行业针对投资，平安和运转问题的争议和会商。而在我们看来，这类”一边争议，一边落地“的场景更成心义，加倍值得我们去深切思虑。

清华年夜学情况学院的王凯军传授，昔时曾援用恩格斯的名言“猿从树上到地下，是完成了猿酿成人的要害性一步”，来比方污水处置厂从地上到地下转变的意义。此刻看来，第一步已迈出，将来还会有第二步，第三步，第N步，这是一个根本举措措施迭代演进的进程，也是一个新物种发展成长的旅程。

牛年第一篇，我们特殊清算推送王凯军传授在“2020年排水年夜会”上的讲话，这篇文章系统回首了地下式污水厂在近几年数目，手艺和功能方面的成长环境，也是王教员团队近年在此范畴思虑和实践的总结。更有价值的是，这篇文章为我们带来一个新的视角，那就是从生态文明扶植的角度从头审阅污水厂，他的将来该当是甚么样的？我们需要做哪些工作来应对将来？这篇文章，相信会给你开导。

最近几年来，我国污水处置厂的扶植获得了环球注视的成就。今朝，我国已建成5000多个年夜型污水处置厂，日处置能力快要2亿m3/d。虽然如斯，污水处置行业照旧具有诸多灾题，例如污水厂占地面积年夜、邻避效应严峻、出水尺度和水资本操纵率低、能耗药耗高、资本收受接管率低等，上述问题严峻影响了污水处置行业的可延续成长。由此，激发了专家学者们的思虑，西方年夜范围、年夜集中、地上式的污水处置厂模式是不是是以我国为代表的泛博成长中国度的独一选择？

保守地上式的污水处置厂，占用年夜量城市用地，限制周边近地盘的开辟和操纵。举下图的例子申明，污水处置厂严峻影响了周边地域的地盘价值。我们课题组采取收集爬虫东西，从链家网站（bj.lianjia.com/）抓取了北京市2017年某日和2016年某日的所有房价消息，建立两重差分模子，阐发其对周边经济社会影响。成果注解，处置范围为4万m3/d的某污水厂，间接投资2亿元（5%），间接占地73亩，价值7.5亿（15%），对周边3.2 km2房价按捺金额为45.8亿元（80%）。可见，保守地上式污水处置厂会严峻影响周边地域的地盘价值。与此构成光鲜对照的则是城市公园的具有，例如欢然亭公园对周边房价有年夜幅度的反面晋升功能。这一问题发人沉思。

地下污水处置厂的初期扶植，首要是斟酌到异地搬家所引发的投资问题。好比，贵阳青山下沉式再生水厂，下沉式水厂出水要求到达地表水IV类、水资本100%回用的成功案例。该厂建成地下情势后，避免异地搬家与年夜范围管网扶植费用，在处置范围不变的环境下，投资金额下降。这一模式的开辟为污水处置行业的成长供给了一条可行的思绪。

在如许的年夜布景下，“十二五”时代有一系列的地下式污水处置厂在不竭的试探中得以建成，数据统计显示其所占比重较低（＜2%），是以，把此阶段称为“成长早期”。在此期间，关在地下式污水厂成长的争辩不竭，激发了媒体和国际专家的普遍存眷。

在此争辩之际，清华年夜学在2015年当令组织了“聚焦地下污水处置厂”的岑岭论坛，听取多方定见。颠末会议的会商提出，该当站在时期的角度、宏不雅审阅地下污水厂的现象，阐扬和操纵其劣势，顺势而为。也恰是在此次论坛中，初次提出将污水处置厂的“负资产”变成生态的“正资产”的理念，将被动扶植转化为自动寻求，从生态友爱、情况友爱、社区友爱几个方面来实现改变。

关在地下污水厂，之所以负面声音不竭，是由于其确切面对着必然的问题和挑战：

单元扶植投资高（地下污水处置厂投资高在地上厂1.5-2倍）；

占地靠池深扶植坚苦（生化池和二沉池占地比例跨越70%）；

针对上述问题，我们课题组提出恰是因为地下污水处置厂的呈现，致使大师从头审阅有别在地上污水处置厂扶植，研究了合适地下污水处置厂扶植一系列削减占地、下降投资、提高效力的新手艺、新路子，具体引见以下以下：

生化处置工艺是污水处置厂首要占地的单位，最优先斟酌的应为主体生化处置工艺的优选。

今朝经常使用的MBR工艺强化生物处置，出水水质杰出，可间接回用，污泥浓度高（8~10 g/L），反映高效，节流占地，可以或许避免二沉池的扶植，现阶段工艺成熟可间接利用，是地下式污水处置厂可选的主体工艺之一。

国际领先的MBBR工艺也是可选工艺之一，它无需二沉池，处置负荷高，采取填料污泥量年夜，可有用节流生化池占地30~50%，国外工艺成熟，可鉴戒利用。同时，中国水情况团体开辟固定床节地型生化处置（HBR）工艺，年夜幅节流占地75%以上，实现污水生物处置的高效节地方针。

另外，好氧颗粒污泥手艺沉降速度快（30-70 m/h），节流占地，省区二沉池，出水水质杰出，其出水TN可低在4 mg/L，TP仅为0.3 mg/L。若成功推行利用至地下式污水处置厂，可节俭75%以上的占地面积和30%的能耗。该手艺基在保守生物处置工艺，但可实现快速沉降和杰出的泥水份离结果，是将来地下污水厂可重点开辟的工艺之一。

二沉池也是地下厂扶植的首要难点，需要改良现有沉淀池情势。平流式沉淀池布局复杂，而且采取双层情势，运转难度年夜，且占地面积年夜，不宜在地下式污水厂中利用，圆形辐流式沉淀池的布局也没法在地下箱体中采取。

矩形周进周出沉淀池则成为下沉式污水处置厂的优选池型，今朝，周进周出矩形沉淀池成功推行应用在国内多个下沉式污水处置厂，水力负荷可达1.5 m3/(m2·h)，出水SS不变达标。

现阶段，一般地下污水处置厂布局设想采取三层或三层以上布局：

地下负一层装备层（-7.8 m）：预处置装备、鼓风机、变电间、除臭、加药装备、污泥处置装备；

地下负二层（-15 m）：预处置池、生物池、污泥浓缩池池体。

在此种构型下，地下设置三层，扶植挖深年夜，土建筑价高；装备操作层属在地下空间，消防要求高；同时，地下空间的透风除臭换气量年夜，能耗高。

针对此问题，在北京东坝生态再生水厂立异性的采取半地下式扶植模式，可采取建筑物或覆土营建景不雅两种情势，充实操纵建筑物空间成立企业研发中间。

另外一种可行的思绪是地上修建物覆土营建景不雅，充实操纵厂区的竖向空间：地上覆土，营建景不雅；地上一层设置操作间，避免地下空间的封锁问题；地下一层设置主体修建物，削减挖深，有用下降项目造价。

2016年10月，清华年夜学再一次召开关在污水处置厂扶植岑岭论坛，提出将城乡生态分析体扶植与地下污水厂相连系，进一步鞭策“负资产”向“正资产”的改变，而且明白提出，把地下污水厂作为抓手，鞭策生态文明扶植。

污水处置厂生态分析体，按照地点地域，分为城区型和郊外型，具有公共办事、教育、生态、科研等多方面功能。秉持生态文明理念，将污水处置与供给生态景不雅、休闲文娱、科普教育、科技研发、湿地绿化等公共办事无机融会，地上地下兼顾计划，改良周边情况质量。

生态分析体概念的提出，能够说是污水处置的行业践行生态文明理念的一次社会实践。在几年前我去加入欧洲水科技周交换会议上，做了相干陈述，国外学者顿时暗示，公共根本举措措施就应当如许扶植，欧洲说的多，没无机会实践。所以说，污水处置厂可成为杰出的载体，与周边社区融会，为居平易近供给各类办事，是将来引领世界手艺前进的标的目的之一。

生态文明扶植是中国在社会成长方面的一次创造。所谓“生态文明”，是以人与天然、人与人、人与社会协调共生、良性轮回、周全成长、延续繁华为根基主旨的社会形态。美国国度人文科学院院士小约翰·柯布（John B. Cobb, Jr.）曾撰文指出“间接进入生态文明的成长决定带给中国一个千载一时的伟年夜机遇，这个机遇是中国独有的带领世界的机遇……中国应当捉住间接进入生态文明这一千载一时的伟年夜汗青机缘。”

在生态文明的年夜布景下，特殊是进入“十三五”期间以来，地下式污水处置厂的总处置范围和总投资增量较着，别离占同期污水处置厂处置水量和总投资的18%和30%摆布。尽人皆知，成长趋向要看增量，而不是看存量，是以地下污水处置厂的扶植已成为很是较着的成长趋向。值得留意的是，在此快速成长的阶段，地下式污水处置厂的扶植体例不谋而合了走向了生态分析体的情势。

“十三五”时代地上/地下污水处置厂总量与增量环境对照

接下来，罗列几个地下污水处置厂和生态分析体扶植的实例。

南翔再生水厂为全国首批PPP示范项目，由中国水情况团体扶植，是华东地域首坐地下式再生水厂。出水尺度达地表IV类。该项目首要分为三年夜板块，地面景不雅公园、水情况科普馆（华东首坐）、地下污水处置层。总占地11.32公顷，约170亩地。该厂污水处置自己的工艺改良不年夜，可是建筑的艺术、科技馆、景不雅等已初具雏形。

合肥市清溪清水厂位在合肥市蜀山区，占地面积约4.8万m2，较同范围水厂节地2/3，是由安徽国祯在安徽省扶植的最年夜的地下水厂PPP项目，出水水质COD、总磷、氨氮到达地表水IV类尺度，总氮小在5 mg/L。清溪清水厂地上部门建成市政休闲公园，与城市居平易近平常糊口融为一体。

为明白将来的成长趋向，起首要明白的一个根本问题就是，地下污水处置厂为何在中国兴旺成长？

成都会三瓦窑污水处置厂因为邻避效应，在2013年被炸失落，随后跨江新建，7年后，该厂再次被城市包抄，再次面对重建的问题。

再以姑苏为例进行阐发，我们调研了姑苏市现有城市污水厂与城市公园的散布环境，以下图所示。此中，苏州区城东污水厂邻接古护城河和姑苏年夜学，周边居平易近区环抱，距古城相门700（直线）；高新区新区污水厂，邻接京杭运河，距离姑苏市当局1.3千米（直线），今朝为重点成长区；高新区镇湖污水厂范围4万吨，距离虎丘区当局2 km（直线），面对居平易近赞扬问题。

那末，阐发为何会呈现被城市包抄的污水厂这一现象呢？这与我国的城市化率相关系。美国和欧洲从十九世纪末到上世纪中期，用了近70年的时候从30%的城市化率成长到60%，而污水处置厂是在城市化后期最先扶植，而我国从本世纪初到今朝，只用了20年的时候到达60%一样的城镇化率程度，污水处置厂年夜范围扶植也同期扶植完成。是以，污水处置厂的扶植跟城市成长同步进行，所以，年夜部门的初期的污水处置厂被城市扶植包抄的。

别的，值得留意的是，在如许快速的城市扶植的进程中，其实疏忽了良多问题，城市绿地公园就是此中之一。结合国最好尺度是人均60 m2绿地面积，而我国在2019年人均绿地面积仅为14.40 m2，照旧具有较年夜差距。再以北京方庄污水处置厂为例，占地4.9公顷，弘远在或接近在北京很多主要的街心公园，如会城门公园（2.5公顷）、南馆公园（2.62公顷）、连合湖公园（4.6公顷）。因而可知，污水厂若将地脸部分建成公园，对城市绿地的增添是相当主要的。

除城市绿地外，快速城镇化也致使了城市公共办事系统的缺掉。从数据调研能够看到，我国现阶段人均运动场面积是日本1/13；美国博物馆跨越35000家，平均8500人具有一座博物馆，而在我国，平均250000人具有一座博物馆，美国是我国人均据有量的30倍。“十九年夜”对国度管理系统和管理能力现代化提出要求，新时期年夜国管理需要转向公共办事。在城市更新历程中，在补齐城市根本举措措施和公共办事举措措施的短板方面，地下污水处置厂应当起到主导感化。这些都为地下污水处置厂的扶植供给了杰出的契机。

地下式污水处置厂能够与生态景不雅、休闲文娱、科普教育、科技研发、湿地绿化等浩繁元素无机连系起来。城市污水处置厂的地上空间还能够具有更多其他丰硕的功能。温州中间滨江商务区桃花岛片区的新晋网红打卡点冰雪活动中间，是温州体育休闲公园的一部门，座落在杭钢团体旗下的温州市中间片污水处置厂屋顶东侧；年夜理洱海环湖水情况管理项目扶植了6座高质量下沉式再生水厂，地面无机连系了特点酒店、充电桩、生态农业、生态泊车场等，与社会的经济成长充实融会。

将污水处置厂建成地下的情势，最年夜的妨碍是厌氧消扮装置难以建在地下。2020年8月，普拉克与光年夜环保（中国）无限公司签定雄安新区垃圾分析处置举措措施一期项目无机垃圾结合厌氧项目合同。该项目采取半地下埋没式“去工业化”设想，地上部门首要为治理宣教区、休闲文娱区、景不雅区，地下部门首要为出产区。这为地下污水厂的成长奠基了杰出的根本。

地下污水处置厂和生态分析体的扶植，有益在把污水厂的“负资产”做成城市的“正资产”，应当以城市地下污水厂作为抓手践行生态文明的理念，把地下污水厂作为城市根本举措措施的主要抓手来鞭策增进城市更新，为我国污水处置行业将来的成长铺好路！