山地城市污水分散處理新模式探討
——以貴陽市城市污水處理為例

鄒艾華

（貴陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550001）

近年來，國家高度重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城市地下綜合管廊、海綿城市等新型理念正廣泛應(yīng)用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。文章通過開展貴陽市綠色、循環(huán)、低碳的污水處理規(guī)劃研究，探索符合山地城市特色的污水處理新模式，旨在節(jié)約土地資源、促進水資源循環(huán)利用、美化城市環(huán)境、推動城市可持續(xù)發(fā)展。

1 國內(nèi)外污水處理模式

1.1 國外污水處理模式

在日本和德國等發(fā)達國家，50%的污水處理采用了分散處理模式，而整個國家的污水治理則采用分散式與集中式互補的治理模式，并將污水治理由單一的達標(biāo)向水資源綜合利用轉(zhuǎn)變，有效緩解了“水危機”問題。

1.2 國內(nèi)山地城市污水處理模式

重慶市地處中國西南部，位于長江上游地區(qū)，河網(wǎng)水系強大，地貌以丘陵、山地為主，坡地面積較大，有“山城”之稱。重慶市城區(qū)污水處理廠至2020年將建成35座，現(xiàn)已建成20多座，實現(xiàn)“分散與集中”相結(jié)合的處理模式，有效解決了重慶市城區(qū)污水處理廠向河道補水和中水就地回用問題。

1.3 國內(nèi)外污水處理模式啟發(fā)

（1）污水處理廠布局由集中式向分散式轉(zhuǎn)變，即污水就地收集、就地處理和就地回用，無需新建大量排水管網(wǎng)和中水回用管網(wǎng)，減少了投資，同時解決了污水長距離輸送中跑、冒、漏、滴等突出問題。

（2）污水再生回用由單一河道補水向多種途徑轉(zhuǎn)變，近年來我國城市污水廠不斷提高出水水質(zhì)，污水再生利用被大量應(yīng)用在工業(yè)廢水冷卻、農(nóng)田灌溉、市政雜用、環(huán)境娛樂、生活雜用及補充地表水等方面，實現(xiàn)了水資源的綜合利用，減少了城市新鮮水消耗。

2 貴陽市污水處理現(xiàn)狀

2.1 城市特點

貴陽市是以山地、丘陵為主的丘原盆地地區(qū)，地貌類型多樣，喀斯特地貌大量分布，占全市總面積的73%，形成了峰林、溶溝、峽谷、溶洞為一體的絢麗景觀；中心城區(qū)各區(qū)域地形落差大，如觀山湖區(qū)與老城區(qū)高差約200m，屬于典型的山地城市。中心城區(qū)受黔靈山脈、百花山脈、南岳山脈等自然山體分隔，城市建設(shè)呈組團式布局，形成“雙核、八片、多組團”的城市空間布局形態(tài)。

2.2 污水處理現(xiàn)狀

貴陽市中心城區(qū)現(xiàn)已建成43座污水處理廠，污水處理廠出水水質(zhì)基本達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級A標(biāo)，其中青山、麻堤為地下式污水處理廠，部分出水指標(biāo)達到Ⅳ水體，污水處理廠尾水主要補充河道用水。

2.3 污水處理問題

（1）污水集中處理，導(dǎo)致污水輸送管網(wǎng)長，污水溢流污染河道。山地城市呈組團式發(fā)展格局，污水集中收集處理需要建設(shè)長距離管道，存在污水“跑、冒、漏、滴”等現(xiàn)象，且污水處理廠出水不能就近補充河道景觀用水。

（2）污水處理廠衛(wèi)生防護距離要求高，選址難問題突出。傳統(tǒng)污水處理廠需要較大衛(wèi)生防護距離，由于貴陽市土地資源緊缺，在老城區(qū)建設(shè)污水處理設(shè)施基本不滿足衛(wèi)生防護距離要求，污水處理廠選址基本不能落地。

（3）城市污水處理廠再生水利用較低。城市污水廠出水現(xiàn)狀主要是直排河道，在城市綠化、道路澆灑、洗車等城市雜用水行業(yè)再生水利用推進緩慢，污水未能實現(xiàn)有效再生循環(huán)利用。

3 污水處理新模式

3.1 以分散為主，集中為輔的布局模式

目前國內(nèi)外關(guān)于污水處理廠的布局模式主要分為分散式布局與集中式布局。分散式布局是指在相對較小的區(qū)域范圍內(nèi)建設(shè)中小型污水處理廠，規(guī)模宜為1萬～5萬m3/d。集中式布局是指建立大中型污水處理廠，將較大范圍內(nèi)的污水統(tǒng)一收集再處理，規(guī)模宜為5萬m3/d以上。

貴陽市結(jié)合山地城市和組團式發(fā)展的特點，按照“分散為主，集中為輔”的總體思路，規(guī)劃因地制宜建設(shè)一批大、中、小、微型污水處理廠。

（1）大型污水處理廠（大于10萬t/d）：主要布局在河道主干流下游區(qū)域。

（2）中型污水處理廠（5萬～10萬t/d）：主要布局在河道支流及城市新區(qū)、工業(yè)園區(qū)。

（3）小型污水處理廠（1萬～5萬t/d）：主要布局在重要排水主干線（排水大溝）末端、大型新建居住區(qū)及公建。

（4）微型污水處理廠(小于1萬t/d）：主要布局在新建中、小型居住區(qū)或公建區(qū)域，以配套建設(shè)為主，目的在于從源頭推進中水回用。

新的布局模式可解決污水廠選址難、衛(wèi)生防護距離要求高以及山地城市管網(wǎng)建設(shè)難的問題，將污水就近處理、就近回用，符合貴陽市山地城市和組團式發(fā)展的特點。中心城區(qū)污水處理規(guī)劃如圖1所示。

圖1 中心城區(qū)污水處理規(guī)劃圖

3.2 以地埋式為主、地上為輔的建設(shè)模式

傳統(tǒng)地面式污水處理廠占地面積大，周邊衛(wèi)生防護距離要求高，對用地緊張的山地城市有較大影響，而且在城市中心區(qū)建設(shè)地面式污水處理廠，居民反對意見大，鄰避效應(yīng)突出，選址比較困難。貴陽市為了解決污水處理廠選址難的問題，探索建設(shè)地下式污水處理廠。貴陽市現(xiàn)已建成青山、麻堤2座地埋式污水處理廠，污水處理廠地面為公園，為當(dāng)?shù)鼐用裨黾恿诵蓍e場所。地下式污水處理廠建設(shè)已經(jīng)得到居民的有效接納，同時解決了城市污水處理廠選址難的問題。

3.3 以再生利用為主，排放為輔的利用模式

提高污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)，在城市雜用水、工業(yè)用水、景觀用水等領(lǐng)域加大對污水處理再生水的利用，使污水處理廠采用以回用為主，排放為輔的排水模式。

以貴陽綜合保稅區(qū)和貴州雙龍航空港經(jīng)濟區(qū)為例，兩個片區(qū)均位于貴陽市飲用水源上游，按照環(huán)保要求，尾水均不能直接排入河道。按照傳統(tǒng)模式，污水處理廠尾水需要擴流域排放，工程造價高，實施難度大。

傳統(tǒng)模式是在河道下游集中收集設(shè)置污水處理廠統(tǒng)一處理，尾水通過隧道跨流域排放，保護下游飲用水源。

新模式是分散式布局污水廠，規(guī)模為1萬～5萬t/d，污水處理廠尾水采用新工藝（膜處理）進行深度處理，尾水排放標(biāo)準(zhǔn)要求達到Ⅳ水體，部分指標(biāo)達到Ⅲ類，作為區(qū)域中水回用，多余的中水通過濕地進一步凈化處理后達到地表Ⅲ類水體，可以作為河道景觀補水，解決尾水排放與水源保護矛盾。

3.4 合流制溢流污水分散治理新模式

（1）末端建設(shè)污水處理廠。針對匯水面積大、服務(wù)人口多、污水量穩(wěn)定的排水大溝，規(guī)劃在排水大溝末端建設(shè)小型地埋式污水處理廠，確保排水大溝在旱季和小雨時均不溢流。

（2）源頭減量+調(diào)蓄。針對實施雨污分流、末端建設(shè)污水處理廠困難的排水大溝，結(jié)合海綿城市建設(shè)，源頭實施雨水資源化利用，減少雨水進入排水大溝，在排水大溝中端或末端建設(shè)調(diào)蓄池，減少雨季污水溢流。如松山路排水大溝、沙沖路、花果園、中東等排水大溝建設(shè)初期雨水調(diào)蓄池。

（3）分流部分市政主干道雨水及大溝地下補給水。根據(jù)老城區(qū)排水管網(wǎng)調(diào)查資料，結(jié)合貴陽市老城區(qū)道路改造、棚戶區(qū)改造、輕軌建設(shè)、管廊建設(shè)等，沿道路新建部分雨水管道（約20km），有條件分流部分市政主干道雨水，實現(xiàn)清水（雨水、地下水、井水）直接入河，污水進廠，減少雨水進入排水大溝和污水處理廠，緩解截污溝溢流（小雨、中雨不溢流）次數(shù)，保護河道水質(zhì)。

4 分散型污水處理廠收集管網(wǎng)模式

應(yīng)用海綿城市理念解決城市雨污合流對河道的溢流污染。雨污分流建設(shè)是城市污水收集管網(wǎng)建設(shè)的主要難點，特別是老城區(qū)基本以截留式合流制為主，傳統(tǒng)截留式合流制污水收集方式處在一定問題，如在雨季大量雨水進入污水收集系統(tǒng)，截污溝污水溢流現(xiàn)象頻繁發(fā)生、污水處理廠進水濃度低等問題依然突出。

貴陽市在城市排水系統(tǒng)改造和建設(shè)中探索新模式，應(yīng)用海綿城市理念，在排水大溝中建設(shè)污水管，旱季，污水全部通過污水管收集至污水處理廠，在主要排水大溝建設(shè)雨水調(diào)蓄處理設(shè)施；雨季，將雨污混合低濃度水收集至調(diào)蓄池，通過調(diào)峰處理達標(biāo)后排入河道，既減少下游截污溝污水溢流情況，又減少對河道的溢流污染。

5 結(jié)束語

山地城市污水處理在小型化、分散化、地下空間利用等方面快速發(fā)展，隨著污水處理技術(shù)的不斷提高，污水處理新模式將得到廣泛應(yīng)用，要通過建設(shè)地埋式公建復(fù)合型、公園型等分散式污水處理廠，構(gòu)建山地城市綠色、循環(huán)、低碳的污水處理系統(tǒng)。