張洪杰
(廈門市城市規劃設計研究院福建廈門 361012)
以廈門市海滄區為例談污水處理規劃思路發展
張洪杰
(廈門市城市規劃設計研究院福建廈門 361012)
本次以廈門市海滄區污水處理系統面臨問題為例,提出兩種解決問題的規劃思路:污水處理廠遷址和“大集中、小分散”,通過對兩種規劃思路影響因素論證分析,發現污水廠遷址規劃思路具有一定局限性,很難實施;而“大集中、小分散”規劃思路既能體現污水處理廠規模效益,又能充分發揮污水再生回用能動性,具有顯著優勢。
污水處理規劃;集中式;分散式
廈門市海滄區位于廈門市西部,地處九龍江出海口北岸。歷經二十余載發展建設,海滄區污水處理工程取得突飛猛進發展,在水環境污染控制等方面發揮著重要作用,但也逐漸突顯出一些問題。
目前,海滄區已形成的幾個成熟新區——海滄新市區、新陽工業區等主要道路下基本都敷設了污水管道,各片區污水統一收集至嵩嶼污水廠進行處理。
現狀嵩嶼污水廠位于海滄南部新市區內,一期工程于2000年6月投入運行,占地面積9.18ha,設計規模10萬m3/d,現實際處理量約6萬m3/d。該廠采用A2O處理工藝,出水水質基本達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準,處理達標后尾水送至茶口洋排放口排出。嵩嶼污水廠已經運行近十年,但近幾年,附近居民對污水廠不斷投訴,引起社會各界極大關注,為改善這一現象,嵩嶼污水廠已對生化反應處理池等主體單元構筑物進行部分加蓋封閉,但收效甚微。另一方面,嵩嶼污水廠遠期規劃用地48ha,但實際預留用地僅38.5ha,如延續原有傳統工藝則預留用地不足將成為嵩嶼廠發展的另一瓶頸。此外,由于中部蔡尖尾山地勢較高,現狀北片區污水需通過一根DN1200壓力污水管長距離(約13.2km)壓力(約32m)轉輸至嵩嶼污水廠,給污水轉輸管道帶來極大壓力,2009年該管道曾經爆管一次,造成北片區污水無處排放,周邊水體嚴重污染。為解決嵩嶼污水廠現狀存在的諸多問題,自2009年開始對海滄區污水處理系統重新進行規劃思考,首先提出嵩嶼污水廠遷址的規劃思路。
嵩嶼污水廠在建設之初完全能夠滿足污水廠選址原則,位于城市水體下游偏僻地區,但隨著海滄新市區建設發展,該污水廠周邊建起多座高檔居住小區,土地價值和環境矛盾日趨突出,為便于日后海滄新市區土地開發利用,提出將嵩嶼污水廠遷址的規劃思路。
根據《室外排水設計規范》【1】明確的污水廠選址原則,并綜合海滄區各片區功能定位、航拍和現狀批地情況,確定南部港區西側的一塊現狀魚塘、蝦池作為新建污水廠用地,該地塊優勢如下:(1)地勢相對較低,利于污水集中收集處理;(2)與人口集中的居住區距離較遠,對周邊環境影響較小;(3)拆遷量小、實施難度低,且地塊周邊多為未批用地,便于擴建。
根據《廈門市海洋功能區劃》(2006年)及國家海洋局第三海洋研究所對尾水排放口位置的論證,新建污水廠位于海域功能區劃的河口區,河口區僅有茶口洋排放口。因此,新建污水廠尾水只能通過2根DN2100污水壓力管,長距離(約8.8km)壓力(約32m)轉輸至茶口洋排放口排出,投資和運行管理費用均較大。另一方案,與漳州市角美鎮污水廠共用白礁排污口。由于新建污水廠與白礁排污口距離不足3km,如果能夠共用白礁排污口,可以有效節省工程投資。但該方案涉及到城市聯盟協作、白礁排污口納污環境容量等各方面問題。
海滄區現狀污水管網布置特點為:各個片區污水自成系統,重力流進入該片區污水提升泵站,再轉輸進入污水廠。通過對海滄區排污系統深入分析,以順暢銜接、節省投資為原則,做出如下調整:(1)新建嵩嶼污水泵站;(2)調整新陽泵站、濱湖泵站和規劃馬鑾泵站出水壓力管道走向;(3)取消規劃西港區泵站;(4)減少規劃囷瑤泵站規模。
首先,將嵩嶼污水廠方案與污水廠遷址方案的工程量進行對比,列出兩個方案工程量的不同之處,進而匡算出兩個方案不同工程量的工程動態投資分別為:嵩嶼污水廠方案約11億元,污水廠遷址方案約16億元。其次,污水廠遷址后可以置換出現狀所在用地,以目前的拍賣價格計算,拍賣此地塊可獲益約20億元,而拍賣新建污水廠現狀所在用地,僅能獲益約2.5億元。最后,運行費用方面,因污水廠遷址方案尾水提升泵站揚程較大,其運行費用約2500萬元/年。
污水廠遷址方案論證兩年多,但由于與漳州市尾水排放問題未能達成一致、前期建設投入較大、運行成本大幅增加等因素最終未能實現。
城市污水廠集中式建設和分散式建設各有優缺點【2】,但從近幾年建設情況來看,污水處理廠有向分散化、小型化發展的趨勢【3】。綜合海滄區實際情況,提出“大集中、小分散”的污水處理規劃思路。大集中,體現污水處理的整體性,即各片區污水集中在一個或兩個污水處理廠內進行處理;小分散,是結合區內局部地塊的布局特點、建設進度等,建設一些小型的污水處理設施,將污水就地回用。
結合海滄區實際情況,提出三種整體布局規劃方案:(1)集中式方案,即原規劃方案,將海滄區污水統一送至嵩嶼污水廠(規模55萬m3/d)進行處理;(2)分散式方案,在海滄區南部和北部分別建設嵩嶼污水廠(規模36.5萬m3/d)和北片區再生水廠(規模18.5萬m3/d)以各自處理南、北片區污水;(3)相對分散式方案,在海滄南、北片區分別建設嵩嶼污水廠(規模40萬m3/d)和馬鑾灣再生水廠(規模15萬m3/d),同時北片區污水實行分水質處理。以下分別對尾水排放口、經濟效益、運行管理、社會效益和環境效益五個影響因素進行分析,以選出合理的污水廠布局方案。
處理難度和尾水排放方面,集中式方案尾水除部分作為再生水回用外,其余均送至茶口洋排放口排出。分散式和相對分散式方案尾水近期送至茶口洋排放口排出,遠期再生回用或作為周邊人工濕地景觀水源。其中,相對分散式方案因馬鑾灣再生水廠僅處理生活污水,水質穩定,利于再生回用,具有一定優勢。
經濟效益主要體現在污水處理廠、污水管網、泵站投資及運行能耗等幾個方面。通過對各布局方案排污系統進行規劃,估算出各方案經濟效益如下:集中式方案投資和運行費用最低,分散式和相對分散式方案基本一致。運行管理方面,集中式方案因其污水處理廠個數少,相應配備的組織管理和技術管理人員集中,具有一定優勢。社會效益和環境效益方面,因為相對分散式方案更能體現“低碳節能”等環保因素而具有一定優勢。
綜上所述,為直觀反應各布局方案的綜合情況,將污水廠各布局方案影響因素優劣排序進行匯總,如下表1所示。最終,海滄區采用相對分散式布局方案。

表1 各布局方案綜合情況比較表
為解決海滄區局部片區污水無法或無處排放的問題,區內規劃設置七座小型污水處理設施,分別為中倉處理設施(規模0.42萬m3/d,占地9000m2)、臨港新區處理設施(規模1.37萬 m3/d,占地29000m2)、東孚新城處理設施(規模 0.46萬m3/d,占地9700m2)、鳳山處理設施(規模 0.24 萬 m3/d,占地 5100m2)、倉儲物流處理設施(規模0.30萬m3/d,占地6400m2)、吳冠處理設施(規模0.66萬m3/d,占地14000m2)和蔡尖尾山東區處理設施(規模0.19萬m3/d,占地4000m2)。處理后尾水結合具體情況,用于道路清洗、綠化澆灌、景觀水補給、工業原水和沖廁等雜用水。
海滄區污水處理規劃問題并不是一個特例,國內很多城市污水處理廠都面臨著同樣的問題:土地價值提升導致污水處理廠環境問題凸顯,水資源短缺成為城市發展又一瓶頸,如何合理解決這些問題,本文結合海滄區污水處理實例得到幾點啟發:1、技術改造仍然是解決污水廠環境問題的主要手段,通過污水廠遷址解決環境問題,涉及因素眾多,實施難度極大,在時機不夠成熟時,污水廠遷址方案不可行。2、污水資源化是解決水資源短缺的一項有效措施,在此前提下,污水處理系統向分散式布局轉變是大勢所趨。3、“大集中、小分散”的污水處理系統即能體現污水處理廠規模效益、便于管理,又能充分發揮小型污水處理設施的能動性、就近回用,實現近期與遠期的有機結合。
[1]上海市建設和交通委員會主編.室外排水設計規范(GB50014-2006)【M】.北京:中國計劃出版社,2006,4.
[2]鄧文華、黃冠亮《.淺論城鎮污水處理廠的規劃布局》.園林綠化與市政工程,2008/9:132-133.
[3]周敏《.淺析城市污水處理廠建設的布局規劃》.山西建筑.2011,31(25):17-18.