廣州市部分地下式污水處理廠工程實(shí)例及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

馬 琳

（廣州市國際工程咨詢公司，廣州 510600）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增長和城市建設(shè)進(jìn)程的加快，廣州市污水處理需求持續(xù)增長。地下式污水處理廠因其集約用地、有助于提升周邊土地價(jià)值、環(huán)境污染小、運(yùn)行穩(wěn)定、可回收利用余熱等諸多優(yōu)勢，在廣州市多個(gè)污水處理項(xiàng)目中得以應(yīng)用。本文搜集了廣州市6個(gè)地下式污水處理廠工程實(shí)例（包括新建和擴(kuò)建項(xiàng)目，工藝及建設(shè)條件也有差異），計(jì)算了各項(xiàng)目基坑及地下主體框架部分、污水處理部分、污泥干化部分、初雨處理部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（以下簡稱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)），分析影響地下式污水處理廠造價(jià)的關(guān)鍵原因，為今后同類型項(xiàng)目的前期階段造價(jià)控制提供參考和借鑒。

1 工程實(shí)例

1.1 京溪污水處理廠

2010年，廣州市在沙河涌上游新建的京溪污水處理廠，它是國內(nèi)首座采用MBR工藝的地下式污水處理廠，用于單獨(dú)處理沙河涌上游流域的污水。其納污范圍包括沙河涌上游流域的左、右支流及南湖流域，服務(wù)面積16.5 km2，服務(wù)人口約13萬人。該廠建設(shè)條件嚴(yán)峻，不但廠址被城市居民區(qū)包圍，與居民樓最近距離僅3 m，而且可用面積極小，僅夠布置規(guī)模為1.5萬m3/d的常規(guī)地面型污水處理廠，遠(yuǎn)不能滿足測算的10萬m3/d的污水處理需求。因此，必須突破常規(guī)的設(shè)計(jì)和建設(shè)理念，盡可能節(jié)約用地[1]。

最終，該廠以僅1.8 hm2的占地成功建成處理規(guī)模10萬m3/d的地下式污水廠，配套臭氣處理、地上園林景觀等建（構(gòu)）筑物。概算總投資6.45億元。其采用MBR處理工藝，主體工藝為：細(xì)格柵+曝氣沉砂池+精細(xì)格柵+MBR生化池+MBR膜池+產(chǎn)水泵+紫外消毒，其工藝流程如圖1所示。處理出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）的一級A標(biāo)準(zhǔn)，直接作為沙河涌景觀補(bǔ)水，這也從根本上改善了下游12 km沙河涌河道干流兩岸環(huán)境景觀。

1.2 石井凈水廠一期工程

為進(jìn)一步提高大坦沙污水系統(tǒng)處理能力，提高污水排放標(biāo)準(zhǔn)，改善水環(huán)境，廣州市啟動(dòng)了石井凈水廠建設(shè)項(xiàng)目。石井凈水廠服務(wù)面積為45.11 km2。石井凈水廠一期工程用地面積為9.18 hm2，總建筑面積8.05 hm2（地上0.86 hm2），項(xiàng)目總投資6.75億元。其設(shè)計(jì)處理能力15萬m3/d，初雨處理規(guī)模35萬m3/d，采用改良型A2/O工藝，其工藝流程如圖2所示。出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限制》（DB44/26-2001）一級標(biāo)準(zhǔn)，尾水排入石井河[2]。目前，一期工程已建成通水。

圖1 京溪污水處理廠工藝流程（MBR工藝）

圖2 石井凈水廠一期工程工藝流程（改良型A2/O工藝）

1.3 大觀凈水廠

大觀凈水廠項(xiàng)目作為獵德污水處理系統(tǒng)的一部分，服務(wù)面積包括龍鳳、麒麟、聯(lián)合、火爐山、凌塘、岑村（環(huán)城高速以北）及五山分區(qū)的一部分（主要為華農(nóng)和農(nóng)科院），總匯水面積約為59.4 km2，扣除鳳凰山、火爐山等非建設(shè)用地外，服務(wù)面積約36 km2。

大觀凈水廠首期總用地面積9.9 hm2，地面建構(gòu)筑占地面積1 hm2，總建筑面積5.2 hm2，綠地（含濕地）面積8 hm2，綠地率81.2%。其包括初期雨水處理及污泥處理兩部分建設(shè)內(nèi)容，近期污水規(guī)模20萬m3/d，雨季合流污水處理規(guī)模1.7萬m3/d，初雨處理規(guī)模40萬m3/d，污泥干化處理規(guī)模28 tDS/d。總投資估算為11.83億元。污水處理工藝采用“改良A2/O+V型濾池”，初雨處理工藝為“預(yù)處理+高效沉淀池”，污泥處理工藝為“機(jī)械濃縮脫水+熱干化”。

出水水質(zhì)指標(biāo)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)、廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)及《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)中的嚴(yán)值。

1.4 大沙地污水處理廠擴(kuò)建工程

大沙地污水處理系統(tǒng)服務(wù)范圍西起車陂涌流域，與獵德污水處理系統(tǒng)東區(qū)邊界接壤，東至夏港大道，北起科學(xué)城廣汕路，南至珠江前航道，主要收集深涌流域、烏涌流域的污水和科學(xué)城部分地區(qū)的污水。總服務(wù)面積107 km2。

大沙地污水處理廠用地面積約28 hm2。首期工程污水處理規(guī)模20萬m3/d，采用改良型A2/0工藝，出水執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）二級標(biāo)準(zhǔn)為主，尾水排入珠江。目前正在運(yùn)行。

隨著治水需求日益嚴(yán)峻，原出水標(biāo)準(zhǔn)已無法滿足區(qū)域水質(zhì)提升要求。廣州市提出了大沙地污水處理廠擴(kuò)建工程、大沙地污水廠提標(biāo)改造工程。該項(xiàng)目擬新建污水處理規(guī)模為25萬m3/d，同時(shí)對一期工程出水水質(zhì)進(jìn)行提標(biāo)改造。總投資估算16.3億元，其中提標(biāo)改造部分工程費(fèi)用1.32億元。擴(kuò)建工程采用MBR處理工藝，建成后大沙地污水處理廠達(dá)到污水總規(guī)總處理規(guī)模45萬m3/d。初雨處理規(guī)模為45萬m3/d。提標(biāo)改造工程出水水質(zhì)執(zhí)行常規(guī)項(xiàng)目滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅴ類水TN≤15 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 江高凈水廠

江高凈水廠服務(wù)范圍主要為江高鎮(zhèn)及人和鎮(zhèn)（流溪河以西）大部分區(qū)域，服務(wù)面積為137.24 km2，服務(wù)人口36.30萬人，本工程估算總投資14.51億元。項(xiàng)目總占地面積7.7萬m2，污水處理規(guī)模為24萬m3/d。共設(shè)地下二層均為污水處理構(gòu)筑物，每層建筑面積4.7萬m2。其采用MBR膜污水處理工藝，污泥處理推薦采用污泥濃縮+深度機(jī)械脫水+熱干化工藝。進(jìn)水出水水質(zhì)指標(biāo)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）V類水和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。

1.6 花山凈水廠一期工程

花山污水處理系統(tǒng)的服務(wù)范圍為花山鎮(zhèn)、空港經(jīng)濟(jì)區(qū)起步區(qū)西區(qū)以及花都副中心中軸線（CBD地段），近期服務(wù)面積約2 083 hm2，遠(yuǎn)期服務(wù)面積約7 707 hm2。

花山凈水廠一期工程項(xiàng)目估算總投資5.2億元，用地面積4.2 hm2，污水處理規(guī)模為7萬m3/d，主廠區(qū)采用全地下式建設(shè)，地上部分?jǐn)M建成城市景觀公園及綠地，綠地率48.5%。污水處理擬采用“預(yù)處理+A/A/O-A/O工藝+平流沉淀池+高效沉淀池+反硝化深床濾池”的組合工藝，污泥處理擬采用“濃縮+深度機(jī)械脫水+熱干化+外運(yùn)水泥窯協(xié)同處理”的工藝，工藝流程如圖3所示。出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）準(zhǔn)IV類水和《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。

圖3 花山凈水廠一期工程工藝流程

2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

對前述6個(gè)工程實(shí)例的投資構(gòu)成進(jìn)行分析，剔除提標(biāo)改造、外水外電等費(fèi)用后，分別計(jì)算基坑及地下主體框架部分、污水處理部分、污泥干化部分、初雨處理部分經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、建安工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（前述四項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合計(jì)），計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 廣州市部分地下式污水處理廠經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

相比常規(guī)污水處理廠，地下式污水處理廠建安工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯偏高。綜合分析認(rèn)為，影響其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要原因有以下幾個(gè)方面。

2.1 建設(shè)形式的不同

不難看出，對上述6個(gè)地下式污水處理廠來說，基坑及地下主體框架部分的費(fèi)用占總費(fèi)用的比例較高，均在30%以上，最高達(dá)42%。剔除該部分工程費(fèi)用后，各項(xiàng)目與采用相同污水處理工藝的污水處理廠價(jià)格水平基本相當(dāng)。可見，將污水處理廠主要設(shè)備從地面轉(zhuǎn)入地下，對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響是很大的。

2.2 選址地質(zhì)條件的優(yōu)劣

當(dāng)項(xiàng)目選址處地質(zhì)條件較差時(shí)，地基處理和基坑支護(hù)費(fèi)用會增加，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)指標(biāo)偏高。例如，地處溶洞發(fā)育區(qū)的江高凈水廠，其建安工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)便高于地質(zhì)條件相對較好的大沙地污水處理廠擴(kuò)建工程及京溪污水處理廠。

2.3 污水處理工藝的選擇

污水處理工藝不同，所需場地、設(shè)備、投資也不同。例如，采用本身價(jià)格較高的MBR處理系統(tǒng)的京溪污水處理廠，其污水處理部分工程費(fèi)用就相對較高，其中MBR系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為989元/（m3·d），占該廠污水處理部分工程費(fèi)用的37%，占建安工程費(fèi)用的26%。

2.4 平面布置的合理性

污水處理廠平面布置緊湊與否、工藝選擇及流程布置、占地大小、建（構(gòu)）筑物數(shù)量和尺寸，直接關(guān)系廠區(qū)占地面積和各建設(shè)內(nèi)容的工程量，影響工程造價(jià)[3]。

3 結(jié)語

近年來，廣州市在地下式污水處理廠技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展方面做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。本文結(jié)合廣州市部分地下式污水處理廠工程實(shí)例，計(jì)算了各項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，分析了影響地下式污水處理廠工程造價(jià)的主要原因，為今后同類型項(xiàng)目前期階段造價(jià)控制提供參考和借鑒。未來在同類項(xiàng)目建設(shè)中，可根據(jù)場地條件等優(yōu)化基坑設(shè)計(jì)，降低基坑及地下結(jié)構(gòu)工程費(fèi)用。同時(shí)，在污水處理工藝方面開展進(jìn)一步研究創(chuàng)新，提升工藝水平，進(jìn)一步促進(jìn)地下式污水處理廠在我國的發(fā)展應(yīng)用。