降低城市污水處理廠工程造價的應用研究

駱晨光

隨著社會經濟發展速度的不斷加快，環境污染問題日益明顯，尤其是水體污染情況，對人們的生活健康有著直接的影響。隨著近年來城市人口的不斷增加，城市污水處理系統也面臨著更大的壓力。為了滿足人們生活需求，污水處理廠的數量和規模也需要不斷擴大。但是，污水處理廠在建設和運行維護方面，都需要消耗大量資金，在這一過程中，很多因素都將影響污水處理廠的工程造價，如場址選擇、出水標準、進水水質、工藝技術、建設規模等。所以，需要對污水處理廠建設工程加強技術經濟比選，對有限的資金充分利用，降低污水處理廠工程造價。

一、污水處理廠工程案例簡介

以筆者參與設計的下潭尾污水處理廠工程為例，下潭尾污水處理廠是廈門市2019年新啟動的一座污水處理廠，遠期規劃總規模達到15萬噸/天，用地面積60807平方米，近期建設規模6.0萬噸/天。采用集約地上式建設形式，以《廈門市水污染排放標準》A級排放限制為設計出水，采取預處理+改良AAO生物池+深度處理工藝，污泥處理采用重力濃縮+離心脫水工藝。建設內容主要涉及到污泥處理構筑物、生化處理構筑物單體、進出水系統等。

二、污水處理廠項目可行性研究及決策論證

1.建設規模及方案確定

各片區雨季截流污水量采用片區內保留村莊人口進行預測，污水指標取120L/人·d，地下水入滲系數取1.1。村莊截流倍數n0=2.0。根據污水專項規劃，合流制片區雨季初期雨水截流工程采用調蓄池調蓄，削峰填谷，初期雨水截流總量為4mm/hr，晴天在污水系統低谷時期分3天泵站輸送至排水管網或污水處理廠，這部分污水量計入片區旱季市政截流工程新增污水量。根據收集的數據論證一期工程旱季污水量預測值為6.13萬m3/d，遠期旱季污水量預測值為14.6萬m3/d。由于近期主要用水大戶已落地，根據提供數據，其達標排放到市政管網的平均日工業污水量4.3/1.2*1.1=3.9萬噸/天，而現狀窗東泵站水量約1.5萬噸/天，內垵泵站水量約1.2萬噸/天，這兩個泵站主要接納片區的工業污水及生活污水。因此，下潭尾污水處理廠一期工程規模確定為6.0萬m3/d（工業污水4萬m3/d，生活污水2萬m3/d）。

2.建設項目成本估算審查

對于相關的總平面布置、施工方案、設備方案、結構設計等，也都要著重分析。城市污水進水水質情況和出水水質要求，一般分為一級處理、二級處理和三級深度處理，根據廈門市環境保護局的要求，下潭尾污水處理廠處理出水需達到廈門自定的類IV類水體標準（見下表）。

下潭尾污水處理廠設計進出水水質匯總表（單位：mg/L）

因此工藝方案路線論證圍繞這一方面在可研過程中進行了重點技術經濟比選，最終選擇了比較經濟合理的預處理+改良型AAO生化池+二沉池+高效沉淀池+反硝化濾池+消毒總體工藝路線；并針對這一路線進行了工程估算，初步測算控制投資在5000元/噸建設成本內，即工程投資不超過3億元。

3.污水處理廠風險因素分析

在污水處理廠的建設施工等各個環節中，都可能具有一定的風險隱患，例如環境風險、涉及風險、意外事故等。這些風險因素對于工程順利實施都將產生很大的影響，同時也可能對工程質量及效果造成不良影響，進入導致成本增加、造成較大的經濟損失等。所以，在制定項目決策的過程中，對各種風險因素需要詳細考慮，給予各個關鍵環節，對影響因素做好分析控制。

三、污水處理廠設計階段對工程造價的影響

1.優化污水處理廠平面布置和高程布置

為了使土建工程和地基工程成本得到減少，可以適當將建筑結構稠密度增加，通過合理的平面布置，減少占地面積，保證流程順暢。在場地平面布置完成后，對于閘門、管道等施工量也應盡量減少，從而控制和降低工程造價，提高項目經濟效益，并保證污水處理需求得到滿足。下潭尾污水廠在平面布置中選擇了采用集約式設計，為污水處理工藝所需要建設的水處理構筑物設計為地下式鋼筋混凝土池體，地上一層設計為污水處理配套的廠房，一層的屋面采用綠化種植屋面構造，整個廠區建成后，一層的屋面可建成供人們休閑、活動的公共綠地公園。

2.優化污水處理廠工藝系統

在當前污水處理廠的工程投資當中，二次污水處理結構及相關基礎設施所占費用較高。例如氧化溝處理工藝占比可達27%～32%，傳統活性污泥法及SBR工藝占比可達40%～42%。所以，在污水處理工藝的選擇上，應當結合當地實際情況加以確定，保證更為科學合理的工程造價，將投資比例盡量降低，同時滿足處理效果規定要求。下潭尾污水廠在工藝系統處理方案中也進行了廣泛的技術經濟比選，如二級處理工藝中對A2/O工藝（包括各種改良型A2/O工藝、多級AAO工藝）、氧化溝工藝、SBR系列、AB工藝、百樂卡工藝等進行了技術經濟比選，結合項目水質、場地、運行管理等比選后，A2/O系列工藝適用性最強，氧利用率較高，能耗較低，運行靈活性高，是目前污水處理廠應用業績較多，但占地面積相對較大。MBR工藝國內大型污水處理廠應用業績較少，MBR膜維護維修需要專業技術，每天在線清洗，約2～4周人工清洗一次，5～8年更換一次。膜污染問題目前尚未解決，故大型污水廠不推薦使用。最后本工程二級處理部分采用改良型AAO工藝+矩形二沉池方案。通過一系列的論證比選，最終在初設階段將項目投資進一步降低到26538萬元，較工可階段有了約10%的下降，可見工藝設計比選對于造價控制有著十分重要的意義。

四、污水處理廠工程實施過程中的造價控制

1.加強承包合同管理

污水處理廠建設施工涉及到很多環節，同時也需要很多施工專業相互配合與協調，同時也會受到拆遷、地勘等不確定性因素的影響。基于此，對于各方面的影響因素，都需要綜合考慮，才能將不利影響降到最低。對此，在工程合同簽訂的時候，對于建設方、承包方、業主方的義務、權利等，都需要充分明確，才能為工程順利進行提供保障。如果項目當中原有不確定性因素存在，承包商可以利用合同漏洞進行索賠等，不但會對項目施工順利進行造成影響，還會導致工程造價成本提升。

2.嚴格控制工程變更及現場簽證

對工程變更及現場簽證必須要做到嚴格控制。應制定切實可行的現場簽證管理制度，對簽字確認流程加以規范。如果施工當中出現工程量變更，必須經過委托方及業主方的簽字同意方可進行。在施工環節中，對于設計方案要求要嚴格執行，避免對設計和工程量隨意變更，以免造成工程造價增加。如果設計或工程量變更無法避免，需要監理單位、業主、設計單位等各個相關方共同簽字確認，才能具體執行。

五、結論

污水處理廠是當前城市當中的一個重要的基礎工程，與城市居民的生活質量、城市發展的生態環境等都有密切的聯系。而隨著人們生態環境意識的不斷加強，對于污水處理的要求也日益提高。在城市污水處理廠的建設當中，需要充分考慮工程造價的問題，對各方面影響因素綜合考慮，深入分析污水處理需求，避免不必要的浪費，從而降低工程造價，提高經濟效益。