鄒漢平，沙莎，鄭嫣茹(.四川未來城鎮(zhèn)建設(shè)管理股份有限公司；.成都中醫(yī)藥大學(xué)管理學(xué)院，成都60075）

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新型城鎮(zhèn)化中空間集約型污水處理廠發(fā)展探析

鄒漢平1，沙莎2，鄭嫣茹1
(1.四川未來城鎮(zhèn)建設(shè)管理股份有限公司；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)管理學(xué)院，成都610075）

摘要：新型城鎮(zhèn)化強調(diào)“節(jié)地節(jié)能”的綠色生產(chǎn)發(fā)展方式，以提升城鎮(zhèn)的文化、公共服務(wù)等內(nèi)涵為中心，以城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、產(chǎn)城互動、節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展為基本特征，注重“集約高效”理念。當前絕大多數(shù)污水處理廠采用傳統(tǒng)的建設(shè)模式，建成后存在環(huán)境二次污染問題，很大程度上制約周邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，導(dǎo)致周邊土地資源貶值。文章從新型城鎮(zhèn)化背景下污水處理廠建設(shè)入手，分析傳統(tǒng)污水處理廠在建設(shè)模式、經(jīng)濟狀況、施工難度及運營現(xiàn)狀中的系列問題，提出一種建設(shè)占用空間少、節(jié)省土地資源、環(huán)境污染小，并能與周邊環(huán)境、業(yè)態(tài)相協(xié)調(diào)的空間集約型污水處理廠，實現(xiàn)處理高效化、工程景觀化、方式生態(tài)化，解決城鎮(zhèn)化發(fā)展中小城鎮(zhèn)面臨的污水處理廠建設(shè)中的系列問題，為新型城鎮(zhèn)化背景下污水處理廠發(fā)展提供新的思路與方向。同時，將空間集約型污水處理廠騰出的土地空間與其它產(chǎn)業(yè)嫁接融合（如：與農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、商業(yè)結(jié)合修建），實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合、節(jié)約集約、生態(tài)宜居，助推城鎮(zhèn)化的發(fā)展，帶來人流、物流的聚集，解決當前小城鎮(zhèn)發(fā)展難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)支撐的問題，利于生態(tài)文明建設(shè)，促進社會與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新型城鎮(zhèn)化；小城鎮(zhèn)；傳統(tǒng)污水處理；環(huán)境二次污染；空間集約型污水處理；產(chǎn)業(yè)融合

DO l:10.11965/xbew20160204

污水處理設(shè)施是國內(nèi)外保護環(huán)境、防治污染和水資源循環(huán)利用的重要措施之一，也是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在保護水資源方面發(fā)揮著重要作用。我國大、中城市的污水處理設(shè)施建設(shè)已基本完成，現(xiàn)在需要大力發(fā)展小城鎮(zhèn)的污水處理設(shè)施。然而，當前絕大多數(shù)傳統(tǒng)污水處理廠采用大規(guī)模集中式的污水處理模式，以高能耗的代價來解決城市污水處理問題，投資大、占地面積廣，適于人口較多的大中城市，建成后存在環(huán)境二次污染問題，很大程度上制約周邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，導(dǎo)致周邊土地資源貶值。因此，傳統(tǒng)污水處理廠已不能滿足新型城鎮(zhèn)化背景下小城鎮(zhèn)污水處理的需求，需要尋求更加綠色高效的空間集約型污水處理建廠模式。在國家優(yōu)化城鎮(zhèn)規(guī)模結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)型小城鎮(zhèn)的背景下，文章從傳統(tǒng)污水處理廠的修建模式、經(jīng)濟狀況、施工難度及運營現(xiàn)狀四個方面進行分析，提出了一種適應(yīng)當前新型城鎮(zhèn)化背景下的可持續(xù)發(fā)展的空間集約型污水處理廠，以解決新型城鎮(zhèn)化過程中小城鎮(zhèn)面臨的污水處理設(shè)施建設(shè)問題。

一、傳統(tǒng)污水處理廠現(xiàn)狀研究

自1984年我國第一座大型城市污水處理廠建成以來，我國污水處理事業(yè)經(jīng)過三十多年快速發(fā)展，取得了巨大成就。截止2014年，全國累計建成污水處理廠3717座，比2010年增加了885座；污水日處理能力達到了1.57億m3（表1），與美國相當，為保護水資源、減少水污染發(fā)揮了重要作用。

表1　全國污水處理設(shè)施建設(shè)情況（2010-2014年）

污水處理廠在一定程度上解決了我國水污染問題，但因建設(shè)模式、經(jīng)濟條件、施工難度及運營現(xiàn)狀等方面原因，我國污水處理廠處于一種高耗能、低效率、環(huán)境二次污染嚴重、資源循環(huán)利用率差的狀態(tài)。

（一）建設(shè)模式

我國早期污水處理廠大多建設(shè)在大中城市，投資高、污水處理量大。普遍采用大規(guī)模集中式的污水處理模式，利用大噸位集中處理污水來獲得規(guī)模效應(yīng)，降低運行成本。但這種模式并不適合新型城鎮(zhèn)化背景下的小城鎮(zhèn)，我國小城鎮(zhèn)具有數(shù)量眾多、分布寬廣、地點分散、人口較少、污水水量少、水量晝夜差異大、籌資困難等特點，大部分小城鎮(zhèn)污水直接排入水體，污水處理設(shè)施缺乏，造成江河湖泊水質(zhì)惡化和地下水污染，污染的不斷加劇已危及到城鎮(zhèn)供水安全及人民身體健康。因此，因地制宜采取建設(shè)模式勢在必行。如果盲目追求規(guī)模，會造成污水處理廠建成后處理量達不到設(shè)計水平，無法發(fā)揮污水處理廠的最大效益，造成嚴重的資源浪費[1]。

1.無法集約化利用土地，與周邊業(yè)態(tài)不協(xié)調(diào)

傳統(tǒng)污水處理廠在建設(shè)模式上，大大小小的污水處理池裸露于地表，無法與周邊業(yè)態(tài)相協(xié)調(diào)，規(guī)范上規(guī)定廠界范圍內(nèi)的防護隔離區(qū)土地僅為綠化使用，無法實現(xiàn)土地節(jié)約集約利用，造成隔離區(qū)部分土地閑置浪費，例如，改造前的北京肖家河污水處理廠，周邊六十多萬平方米土地沒有開發(fā)。傳統(tǒng)污水處理廠修建模式既浪費土地資源，又影響城市形象，嚴重制約周圍土地價值和城市發(fā)展，污水處理廠建設(shè)已成為生態(tài)型城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展的瓶頸[2]。

2.帶來噪音和空氣二次污染，形成嚴重環(huán)境問題

我國90%以上的污水處理廠為地表建設(shè)模式，通常采用生物法和化學(xué)法為主體處理工藝類型。雖工藝組成和修建規(guī)模各異，但均在凈化污水的同時又會因噪音和空氣成為新的污染源從而對周圍環(huán)境造成二次污染。

噪音來自污水處理過程中生產(chǎn)設(shè)備的工作噪聲（如鼓風(fēng)機、水泵、曝氣機等）、水的噪聲、輔助設(shè)備工作噪聲。通常采用的降噪措施為隔音設(shè)備、隔音建筑、消聲器及廠區(qū)修建隔音綠化帶等來消除噪聲，但均無法從根本上解決噪音問題，降噪效果并不理想。人類長期處于噪聲環(huán)境危害甚多，特別會對廠區(qū)工作人員和周邊居民的健康造成影響。當污水處理廠實現(xiàn)24小時運行時，持續(xù)性噪聲對人體健康危害甚大[3]。

污水處理廠異味的來源主要產(chǎn)生在進水部分和污泥處理部分，即格柵間、初沉池、污泥濃縮池、污泥脫水機房等[4]。為防止異味對周圍環(huán)境和居民生活造成影響，污水處理廠在選址時盡量避開人群密集區(qū)。由于土地資源緊張和城市擴張迅速，難以滿足遠離人群的需求，有些污水處理廠甚至無法保證基本的衛(wèi)生防護距離。污水處理廠在設(shè)計的時候都已安裝除臭設(shè)備，但不能完全消除臭味，嚴重影響周圍居民尤其是廠區(qū)工作人員身體健康。

（二）經(jīng)濟分析

傳統(tǒng)污水處理廠管網(wǎng)投資費用大。污水處理廠受城市規(guī)劃影響較大，選址一般位于城市郊區(qū)、河系下游，盡量使污水自流進入污水處理廠，方便處理后的污水直接排放入河系[5]，需要鋪設(shè)龐大的管網(wǎng)系統(tǒng)，投資遠超過廠區(qū)自身的建設(shè)費用。管網(wǎng)建設(shè)還涉及城市拆遷等問題，當前污水管網(wǎng)建設(shè)費用高，基本依靠政府投資，造成政府投資負擔(dān)巨大。在資金有限情況下，難以解決污水管網(wǎng)與污水處理廠處理能力不匹配的問題，造成污水處理廠成為曬太陽工程。投資6個億的南京市城東污水處理廠三期工程，因配套管網(wǎng)未完成，竣工后閑置，造成投資和設(shè)施浪費。

污水處理廠屬于能耗密集型行業(yè)[6]，在運行過程中能耗大，能效低，需要高額的運行費用支撐。我國對污水處理廠節(jié)能方面的研究較為薄弱，國外雖然有一些相關(guān)研究，但受各種因素的影響，不能直接借用。

（三）施工難度

1.“鄰避效應(yīng)”明顯，項目落地難

傳統(tǒng)污水處理廠占地面積大，會對環(huán)境造成二次污染，在城市土地資源日益緊張的當下，污水處理廠建設(shè)會導(dǎo)致周邊地塊貶值。居民反對在居住地附近建設(shè)污水處理廠，引發(fā)政府與當?shù)鼐用竦拿?，使得污水處理廠項目落地困難，增大污水處理廠建設(shè)難度。

2.小城鎮(zhèn)環(huán)境復(fù)雜，項目建設(shè)難

一方面，傳統(tǒng)污水處理廠配套管網(wǎng)長，管網(wǎng)建設(shè)涉及面廣，需要政府多部門協(xié)調(diào)，建設(shè)費用高，工程量大，施工難度高。另一方面，新型城鎮(zhèn)化背景下，大力發(fā)展小城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，需要建設(shè)更多的污水處理廠。小城鎮(zhèn)規(guī)劃多元，人口、地形、環(huán)境復(fù)雜，造成污水處理廠的施工難度高。

（四）運營現(xiàn)狀

1.出水水質(zhì)不達標

根據(jù)2015年4月國務(wù)院發(fā)布的《水污染防治行動計劃》的要求，城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A排放標準。目前我國近60%污水處理廠執(zhí)行的是一級B標準，污水處理能力占全部污水處理設(shè)施處理能力的53%，僅有29.3%的污水處理廠執(zhí)行的一級A標準[7]。大部分污水處理廠出水不能達標，需要提標改造。

2.污泥未有效處理

我國污水處理的現(xiàn)狀是“重水輕泥”，僅有10%左右的污泥按照“減量化、無害化、資源化”的原則進行有效處理。大部分污泥采用露天堆放、簡單填埋、污泥外運等隨意處理方式，沒有經(jīng)過無害化處理，污泥中病原體、持久性有機物等污染物造成環(huán)境污染。

3.專業(yè)人才缺乏

污水處理廠運行管理具有較強專業(yè)性，我國污水處理廠目前普遍狀況是缺乏專業(yè)的復(fù)合型運營管理人才[8]，當污水處理廠出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的狀況時不能及時有效應(yīng)對，工藝技術(shù)問題不能及時排除。

污水處理設(shè)施、設(shè)備專業(yè)性較強，缺乏專業(yè)技術(shù)人才維護維修保養(yǎng)，不能保證設(shè)施設(shè)備的正常運行，往往因設(shè)施、設(shè)備保養(yǎng)不到位導(dǎo)致設(shè)備運行故障，既增加設(shè)備維修成本，又影響污水處理廠的正常運行。

4.資源再利用率低

污水經(jīng)處理后可在一定范圍內(nèi)回用，如用于市政用水，可緩解城市水資源不足的狀況。目前大部分污水處理廠建設(shè)時沒有考慮到污水再生利用問題，缺乏配套的回用管網(wǎng)，處理后污水直接排放到水體。

二、空間集約型污水處理廠

中共十八屆中央委員會第五次全體會議提出，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，堅持綠色發(fā)展，推動建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系。

空間集約型污水處理廠是具有技術(shù)前瞻、環(huán)境美好、生產(chǎn)高效特征的水務(wù)綜合體模式。符合十八屆五中全會創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念?？臻g集約型污水處理廠承載更多的功能、更少的占地、更美的景觀、更低的投資、更高的生態(tài)價值。通過技術(shù)改良、設(shè)計創(chuàng)新，實現(xiàn)地下是空間集約型污水處理廠，地表是生態(tài)廣場。將周圍業(yè)態(tài)綜合利用，實現(xiàn)水務(wù)效益的提升與增值，使整個污水處理設(shè)施成為城市景觀（圖1）。

圖1　空間集約型污水處理廠修建模式

（一）建設(shè)模式創(chuàng)新，適合新城鎮(zhèn)發(fā)展

空間集約型污水處理廠通過技術(shù)革新實現(xiàn)污水封閉處理，可根據(jù)不同的污水水質(zhì)、地質(zhì)條件選擇地下、半地下或地上模式。占地面積小，不對周圍環(huán)境造成二次污染，實現(xiàn)就近建設(shè)，降低管網(wǎng)投資。

1.集約使用空間，高效利用土地

空間集約型污水處理廠改變了傳統(tǒng)污水處理廠的建設(shè)模式，將原有平面分布的污水處理廠建設(shè)成為立體分布，處理工藝占地面積更小，節(jié)省土地資源。污水處理主體封閉建設(shè)，建于地下或半地下，無噪音和空氣的二次污染問題，可減少或不設(shè)置綠化及隔離帶。地表及周邊地塊可用于修建公園綠地、休閑廣場，帶動周邊經(jīng)濟發(fā)展。深圳的布吉污水處理廠采用地下式污水廠方案，地表作為綠地休閑公園，提供的休閑公園、綠色景觀面積4.35萬平方米。

2.出水水質(zhì)達標，穩(wěn)定處理污水

溫度是影響微生物生長和代謝的重要環(huán)境條件，無論是好氧處理還是厭氧處理的污水生物處理工藝，都要求在一定的溫度范圍內(nèi)進行，溫度過高或過低都可能影響處理效果。傳統(tǒng)污水處理廠都是露天建設(shè)，季節(jié)和氣溫的變化對污水處理廠運行效果有較大的影響[9]。

空間集約型污水處理廠封閉運行，受環(huán)境影響小，溫度保持恒定，常年溫差小，有利于生物處理工藝的穩(wěn)定運行（圖2,3），可達到最好的處理效率，保持出水質(zhì)量。荷蘭鹿特丹DOKHAVEN市政污水處理廠建于全封閉的地下，污泥消化液水溫為28℃，根據(jù)SHARON技術(shù)原理，帶余溫的污泥硝化液剛好滿足中溫亞硝化對溫度的需要[10]。

表2　GB18918-2002的部分限值(單位：mg/L)

圖2　不同溫度條件下對COD去除率的影響

圖3　不同溫度條件下對氨氮去除率的影響

3.消除環(huán)境污染，景觀和諧相融

新型城鎮(zhèn)化要求小城鎮(zhèn)建設(shè)堅持“自然之美、田園之美、城鎮(zhèn)優(yōu)美”，需要保護好、利用好、管理好生態(tài)資源，實現(xiàn)人與環(huán)境和諧相融。

空間集約型污水處理廠通過對工藝技術(shù)提升，使污水處理廠地表部分得到有效利用，合理開發(fā)，實現(xiàn)空間的多級利用。以空間集約型污水處理廠為載體，開發(fā)水務(wù)工程的生態(tài)功能，兼顧實用與美觀，打造水景觀，將再生水運用到景觀打造中，滿足城鎮(zhèn)居民的親水需求；根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃定位并結(jié)合當?shù)貧v史文化內(nèi)涵，設(shè)計景觀，并與農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、商業(yè)結(jié)合修建，深度挖掘當?shù)厮幕ㄔ煊挟數(shù)靥厣乃坝^。

（二）投資收益提高，利于項目落地

空間集約型污水處理廠占地面積小實現(xiàn)了污水處理廠就近建設(shè)、污水就近處理、處理后污水就近回用，有效降低投資。管線泵站等附屬工程在污水處理廠的建設(shè)投資中所占比例很大，空間集約型污水處理廠實現(xiàn)就近建設(shè)，解決了污水處理廠選址問題，大大節(jié)省了管線泵站的建設(shè)投資，減輕了政府的財政壓力，提高了社會資本投資的積極性。而且污水收集路線縮短，減少了污水在管段中的水損，提高了污水處理效率，有利于污水處理廠項目的落地。

空間集約型污水處理廠采用多種節(jié)能技術(shù)，通過構(gòu)筑物若干內(nèi)部空間的序列組合，圍繞污水處理后的污水、低品位廢熱資源、污泥進行資源化利用，減少污水處理廠能耗，降低運營成本。結(jié)合處理后污水的再利用，能夠很好的緩解城鎮(zhèn)缺水壓力，既節(jié)約水資源，又增加收入。

空間集約型污水處理廠與周邊環(huán)境業(yè)態(tài)相融，實現(xiàn)污水處理、景觀打造、文化宣傳等多重經(jīng)濟效益；充分利用水資源與土地資源，通過產(chǎn)業(yè)融合形成產(chǎn)業(yè)帶動，實現(xiàn)環(huán)保第二產(chǎn)業(yè)帶動第三產(chǎn)業(yè)及周邊經(jīng)濟發(fā)展，有利于帶來人流、物流的聚集，使地表實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和自我造血功能，解決當前小城鎮(zhèn)發(fā)展難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)支撐的問題；除完成污水處理廠原有的民生服務(wù)功能外，還可提供更多就業(yè)崗位、產(chǎn)值、稅收，助推城鎮(zhèn)化的發(fā)展，從而提升水務(wù)綜合效益，提高社會資本投資參與城鎮(zhèn)污水處理公共服務(wù)的積極性。

（三）施工難度降低，適合各種規(guī)劃

空間集約型污水處理廠占地面積小，對周邊環(huán)境影響小，不存在鄰避效應(yīng)，在選址上地面與周邊環(huán)境影響小，可以以“管線最短、泵站最少、投資最少”原則與其他原則配合進行選址，適應(yīng)不同的規(guī)劃需求，適應(yīng)多樣的建設(shè)條件?？臻g集約型污水處理廠符合新型城鎮(zhèn)化背景下小城鎮(zhèn)的發(fā)展要求，構(gòu)筑特色、優(yōu)良的人居環(huán)境，打造專屬該城鎮(zhèn)的特色產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)。

（四）運營模式先進，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運營

空間集約型污水處理廠實行商業(yè)化聯(lián)網(wǎng)運營，采用先進的管理及運營模式。空間集約型污水處理廠處理效果好，處理系統(tǒng)安全穩(wěn)定，可采用無人化運營，實現(xiàn)遠程監(jiān)管，便于實時監(jiān)控污水處理狀況。出現(xiàn)問題能夠快速響應(yīng)，及時有效處理問題，從而很好的解決了當前污水處理廠缺乏專業(yè)人才的現(xiàn)狀。

三、結(jié)語

小城鎮(zhèn)是我國城鎮(zhèn)化體系中的重要單元，是我國城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)化發(fā)展過程中的一種重要形態(tài)，也是城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的關(guān)鍵。在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)推進中，空間集約型污水處理廠具有建設(shè)模式創(chuàng)新、投資收益提高、施工難度降低及運營模式先進的優(yōu)勢，解決小城鎮(zhèn)污水廠建設(shè)面臨的問題，實現(xiàn)土地多級利用，形成產(chǎn)業(yè)帶動，助推城鎮(zhèn)化的發(fā)展，有利于帶來人流、物流的聚集，解決當前小城鎮(zhèn)發(fā)展難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)支撐的問題，有利于營造周邊生態(tài)環(huán)境，同時解決當?shù)鼐蜆I(yè)問題，促進小城鎮(zhèn)經(jīng)濟繁榮、社會進步和民生改善。

空間集約型污水處理廠為新型城鎮(zhèn)化背景下污水處理發(fā)展提供了新的思路與方向，在緩解水資源匱乏、改善水環(huán)境質(zhì)量、促進生態(tài)文明建設(shè)、促進社會與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展、改善城鎮(zhèn)污水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面起到重要作用。它充分體現(xiàn)綠色低碳的發(fā)展理念[11]，有利于進一步實現(xiàn)“十三五”以水定產(chǎn)、以水定城，建設(shè)節(jié)水型社會的目標。

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責(zé)任編校：梁雁

The Development of Space Intensive Sewage Treatment Plant in the New Urbanization

ZOU Hanping1,SHA Sha2,ZHENG Yanru1
(1.Sichuan Future Urban Construction&Management CO.,LTD.;2.Management School,Chengdu University of TCM,Chengdu 610075,China)

Abstract:New urbanization emphasizes"energy saving"and green development mode of production, takes the enhancing of the urban culture and public service as the center,is featured with the urban and rural overall development,urban and rural integration,production and city interaction,saving and intensiveness, ecology and livability and harmonious developmentand pays attention to the conceptof"intensivenessand high efficiency".The traditional constructionmode is used inmostof the existing sewage treatment plant,which has secondary pollution to the environment and largely restricts the economic development of surrounding areas, leading to the value depreciation of surrounding land resources.Based on the construction of sewage treatment plant under the background of new urbanization,this paper analyzes the problems of construction mode, economic status,construction difficulty and operation status of traditional sewage treatment plant.It puts forward to construct space intensive sewage treatment plant that occupies less space,saves the land resources, has little environmental pollution and coordinateswith the surrounding environmentand business formats.This kind ofplantcan achieve high efficient treatment,landscape engineering,and ecological production and solve a series of problems of sewage processing plant construction in the urbanization development of small towns.It provides new ideas and direction for the development of sewage treatment plant under the background of the new urbanization.At the same time,the vacated space and land can be used for other industries such as agriculture,tourism,business combination of construction to realize the industrial convergence,intensiveness, ecology and livability and boost the urbanization development.The accumulation ofpopulation and logistics can be achieved to solve the problem of no industry support to small towns.It is beneficial to the construction of ecological civilization and the harmonious developmentof society and economy.

Key words:new urbanization;small town;traditional wastewater treatment;secondary environmental pollution;space intensive sewage treatment;industrial convergence

作者簡介：鄒漢平，高級工程師（E-mail：320235966@qq.com）

基金項目：四川省社會科學(xué)重點研究基地規(guī)劃項目（Xq15C11）

中圖分類號：F299.21;X703

文獻標志碼：A

文章編號：1672-8580（2016）02-0045-08