綜合開發全地埋式污水廠建設模式探討

王英

中恒工程設計院有限公司 四川 成都 610000

隨著人們生活水平的提高，對生態環境的要求也越來越高，尤其是發達地區，地面綜合利用+全地埋式污水廠的建設模式將成為城市污水處理廠的主要建設型式，早期地面以公園為主，近年來出現了結合開發的新模式，但此種建設模式還處于起步階段，可參考借鑒的經驗不足，在建設時應從經濟性、社會性、安全性等方面綜合考慮。

1 污水廠建設模式發展趨勢

“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃中指出，“十四五”時期應以建設高質量城鎮污水處理體系為主題。早期建設的污水廠為地上式，按照“集中收集、末端治理”的原則，污水廠基本建設于城市下游，由于臭氣、噪聲等問題對周邊環境產生“鄰避效應”。隨著城市經濟的不斷發展，生活水平的不斷提高，人們對生態環境的要求也越來越高，地上式污水廠已不能適應城市的發展，地埋式污水廠應運而生，2011年深圳布吉污水廠上部公園的免費開放，進一步提高了地埋式污水廠的社會效益，目前國內外建成的地下式污水處理廠已超200座[1]，距不完全統計，我國建成的地下、半地下式污水廠已超110座。城市土地資源日益緊缺，地下建污水廠地面綜合利用必將成為污水廠未來的主要建設趨勢，早期建設的全地埋式污水廠地面主要作為公園為市民提供休閑、娛樂以及科普教育場所，如深圳市布吉再生水廠、合肥清溪污水處理廠、貴陽青山污水廠、上海南翔下沉式再生水廠等[2]及地面作為公交樞紐站、公交停保場合的貴陽三橋污水處理廠、貴陽五里沖污水廠[3]；近年來出現了以貴陽市貴醫污水廠、貴陽市六廣門污水廠、寧波市江北再生水廠、海口市長堤路水質凈化廠為代表的地面綜合開發的建設模式，不僅解決了城市污水處理問題，也不影響土地收益。目前全地埋式污水廠結合地面綜合開發的建設模式案例較少，在工程建設、運營等方面可借鑒參考的成熟的經驗較少，還在摸索中前行。

2 國內全地埋式污水廠與綜合開發案例

2016年貴陽五里沖污水廠的建設，是國內首例地下式污水廠與城市改造綜合工程相結合的案例，工程集地面公園、地下商場、停車庫、公交首末站于一體[4]。2018年，基于貴陽市南明河流域治理中貫城河流域水環境生態補水的需求，在貫城河流域分散布局地埋式污水廠，結合區域現有的棚戶區改造項目新建貴陽市六廣門污水廠、貴陽市貴醫污水廠，貴醫污水廠融合了污水處理、商場、辦公、酒店、學生公寓等，六廣門污水廠融合了體育館、文物古跡、商業、商務與居住等，基坑深度超30m。2019年，海口市長堤路污水廠動工建設，其將地下式污水廠與上蓋商業開發相結合，負一、負二層為污水處理廠，地面為7層建筑，設置架空停車場、商業街、休閑娛樂區及空中小商鋪等。2020年9月，寧波市江北區再生水廠動工建設，首次將污水廠與產業園相結合，地面部分是集生產制造、研發辦公、商務配套于一體的產業園，是國內首座地上、地下統籌開發的再生水廠。

圖1 貴陽市貴醫污水廠豎向布局示意圖

3 建設模式優點

全地埋式污水廠結合地面開發的建設模式相較于傳統地面式污水廠的建設模式，具有如下優點：

3.1 節約土地資源，實現土地集約化利用

相較傳統污水廠，全地埋式污水廠污水處理構筑物及主要生產用房布置于地下，功能空間豎向分布，僅少量建筑設置于地面，基本無防護距離要求，占地僅為傳統污水廠的1/2～1/3；地面部分根據原有土地性質可進行綜合開發利用，緩解城區用地緊張問題，尤其是大城市，土地資源日益緊張，污水廠建設于地下，地面部分可正常開發利用，解決了城市污水處理需求與城市發展之間的矛盾。

圖2 寧波市江北再生水廠航拍圖及分層效果圖

3.2 減輕財政資金壓力

污水處理廠為市政基礎設施，是城市發展進程中必不可少的部分，其本身并不直接產生經濟效益，資金來源主要依靠財政資金，時常面臨財政資金不足的問題；污水廠建于地下，不占用土地資源，地面部分可出讓獲得土地收益，解決污水處理需求的同時不占用土地資源，城市用地中所占用的市政公用地也可置換出來用作開發用地，土地收益可用以補貼污水廠建設資金，減輕財政資金壓力。以貴陽市貴醫污水廠為例，污水廠箱體占地面積約19.7畝，根據貴陽市公共資源交易中心土地出讓成交結果[筑公資告(2023)建字第0442號]，該地塊土地總成交價為102450.927557萬元，出讓面積29425.75㎡，折合低價土地價格約3.48萬元/㎡，按污水廠箱體占地面積算土地價值約4.6億元。

3.3 變“鄰避”為“鄰利”

全地埋式污水廠基本無臭氣、噪聲等污染，臭氣經統一收集處理后有組織排放，對周邊環境無影響，傳統污水廠由于臭氣、噪聲等原因，具有典型的鄰避效應。全地埋式污水廠結合地面綜合開發除無噪聲、臭氣等影響外，還可為周邊提供娛樂、購物等場所，提高周邊居民的生活便利性，提升周邊的土地價值；作為產業園進行開發，還可以解決區域人口就業，帶動周邊的發展，具有典型的鄰利效應。

3.4 運行、維護受外界干擾小

污水廠位于地下，受外界溫度影響小，更有利于污水處理的穩定運行，同時運行維護人員日常巡查也不受天氣因素的影響，相較傳統污水廠運行、維護更加穩定便利，受干擾較小。

3.5 資源高效利用

地下建污水廠，地面綜合開發的建設模式，污水廠處理后的高品質再生水可就近回用于地面建筑，用于地面部分的綠化、沖洗、沖廁等用水，地面作為產業園開發時，再生水可用作部分工業生產用水，實現水資源的高效利用，節約水資源；利用污水源熱泵技術可將污水中的能量進行轉化，為地面建筑供冷供熱，減少碳排放量，上下統籌實現資源就近、高效利用，節能減排。

4 存在的問題

全地埋式污水處理廠具有占地少、無噪聲、無臭氣、環境友好等優點，伴隨著地下空間的利用同時地上、地下分屬不同的建設部門還存在著如下問題。

4.1 地上、地下產權劃分問題

綜合開發的建設模式仍處于起步階段，相關規范、法律規定還不夠完善，就產權歸屬問題目前也沒有明確的界定，污水處理廠建設部門一般為當地的水務部門，地面開發部分一般為投資開發公司，海口市江東新區全地埋自來水廠的建設中，地塊產權按空間劃分，以地面下1.2m為界，以下屬水廠建設單位，以上屬地面開發單位[5]。《地下式污水處理廠設計標準》中明確綜合辦公樓、總變電室、中心控制室等運行和人員集中的建筑宜設置于地面，有爆炸危險的設施和處理單元也不宜放置于地下箱體內，如臭氧發生間等，地面產權如何劃分有待進一步探討。

4.2 規范、規定尚不完善

目前我國全地埋式污水廠建設還處于起步階段，綜合開發建設模式的案例更是少之又少，設計中缺乏與之相關配套的勞動保護、消防、安全衛生等法律法規，同時各專業設計規范也并不完善，現行規范也并不完全適用。

4.3 施工難度大，工程投資高

綜合開發建設模式若配套設置停車場等設施將加大污水廠埋深，基坑深，挖方量大，基坑支護難度較大，隨之帶來的是工程投資的增大，當建于城區時，若周邊建筑密集，對基坑支護要求也更高。就貴醫污水廠而言，每萬方污水廠工程投資達1.38億，為傳統地面式污水廠投資的數倍，也遠超常規上覆公園建設的全地埋式污水廠投資。

4.4 安全運營問題

污水廠在運營過程中不可避免會對周邊產生影響。在污水廠運行過程中會產生甲烷、硫化氫等有害氣體，會對健康造成不利影響，有限空間作業影響運營人員的安全及健康問題，并且可能會有爆炸風險；同時還存在水淹等影響安全運營的問題。

4.5 管理問題

地上、地下分屬不同的管理單位，污水廠運行時污泥的運輸、臭氣均會影響周邊環境，地下建污水廠地面建商業的模式受傳統思想的影響，人們的心理可能會存在一定的障礙，對于地面開發綜合體的接受度也可能會因此受影響。項目建成后地面部分業態歸地面管理單位管理，業態控制不當也可能對地下污水廠部分產生不利影響。

5 總結與思考

綜合開發全地埋式污水廠的建設模式可實現土地資源的最大化利用，在土地資源緊張的城區，尤其是對于在城區新建、改擴建污水廠，具有廣闊的應用前景，如溫州中心片污水廠就近異地重建，將污水廠與體育公園有機結合，建成集滑雪、滑冰活動于一體的體育休閑公園，實現土地高效利用[6]，黃海偉[7]等對城市更新背景下地埋式污水廠建設模式進行探索，提出因地制宜探索建設模式，盤活土地資源，提升城市生態環境品質；李易峰等[8]也提出了地埋式污水廠的建設應開發更多地面空間用途，與周邊環境相融合。未來根據需要將會出現更多不同的組合建設模式。

（1）明確定位

在建設初期首先應明確項目定位包括地下污水廠定位及地面商業定位，在項目決策階段對污水廠的建設規模、建設型式及處理工藝進行研究，確定污水廠的建設規模并根據規模和工藝論證確定地下部分范圍線；開展區域的開發業態的調研工作，根據地上部分地塊用地性質對地面綜合開發定位進行研究，與規劃等主管部門共同確定開發類型，確定地面開發建筑的用途、層高、風格等以便下階段工作的順利開展。

（2）上下統籌

建設過程遵循先地下后地上，地下污水廠部分先建設，地面部分后實施，地面建筑置于污水廠之上，連接緊密，雖污水廠建設與地面部分開發分屬不同的單位管理，但在建設時應上下統籌，保證地上、地下同步設計，分步實施，地下部分設計時應充分考慮地面部分荷載，預留各部分接口，地面部分設計時應預留地下部分通風、照明及應急疏散通道等，使地上、地下既能相互融合，又互不影響。

（3）加強管理

保證污水處理穩定達標的同時保證污水廠的安全運行。地面招商時應加強管理，嚴控業態，按照規劃確定的業態進行招商，避免產生結構不穩定的情況。可選擇具有綜合實力的運營管理單位，地上、地下一起管理，避免因管理不當產生不利影響。

（4）考核參建方綜合實力

全地埋式污水廠投資高、設計要求高、施工難度大，要求參建各方有較高的技術、管理水平，加強參建方的綜合實力考核，選擇綜合實力強的單位加入到項目建設中對保證項目的順利是十分必要的。

最后，綜合開發全地埋式污水廠的建設模式并不適合所有地區建設，對城市的經濟發展水平、群眾的整體素質、工程技術水平都有一定的要求，選擇時要因地制宜，在具體項目建設時，對于不完善的法律、法規、專業規范需組織行業專家、可研團隊針對項目進行專項討論，綜合城市經濟、文化、技術水平，對項目全生命期效益進行分析，綜合考慮，合理建設。