刘亚丽，罗翔，陈治刚，范海英，吴君炜，杨毅

（重庆市规划设计研究院，重庆401147）

山地城市地下污水处理厂建设模式探索

刘亚丽，罗翔，陈治刚，范海英，吴君炜，杨毅

（重庆市规划设计研究院，重庆401147）

依托国内外先进的地下污水处理厂建设理论基础和实践经验，对山地城市重庆地下污水处理厂建设模式进行探讨。重庆市主城地质条件好，在经济技术可行的条件下，可合理开发利用地下空间，适当选择地下或地上地下相结合的污水处理厂建设模式。在建设中，应采用合理工艺，满足污水和气体排放要求；充分利用地下空间，集约紧凑布局；地下与地上建设相结合，减小施工难度和运行动力消耗；结合城市地形地貌，丰富山地城市景观特色；污水处理厂与再生水厂适当合建，促进水资源循环利用，有效提升山地城市经济、社会、环境效益。

山地城市；地下；污水处理厂；城市规划

地面污水处理厂具有诸多优点，但存在土地资源浪费及二次环境污染问题，还会导致周边土地资源贬值。随着我国城市化进程加速和宜居城市建设需求，封闭性强、二次污染少、易与周边环境协调的地下污水处理厂将逐渐成为城市污水处理设施建设发展趋势之一[1]。本研究通过国内外地下污水处理厂建设实例研究，探讨山地城市重庆污水处理厂建设新模式，旨在集约利用土地资源、维护城市环境，促进经济、社会、环境可持续发展。

1 国内外地下污水处理厂建设实例探讨

1.1 国外相关污水处理厂建设实例

欧美发达国家城市十分注重地下空间的利用，城市地下污水处理系统建设也取得了很好的发展。芬兰于1932年首次建造地下污水处理厂；至1991，地下空间开发技术已经比较成熟。该国又用新建的一座中心地下污水处理厂替换了现有的7座地上污水处理厂（图1），从而加速了芬兰地下污水处理厂的发展，有效实现了环境保护、土地资源节约和经济效益提高。

目前，美国、英国、瑞典、日本、马来西亚等国地下污水处理厂建设在世界上处于领先地位，取得了巨大的经济、社会和环境效益。

图1 芬兰赫尔辛基市维金麦基地下污水处理厂平面布置图

本文以集工艺合理、用地集约、环境美化、污水再生回用于一体的马来西亚PANTAI污水处理厂为例进行简要介绍。马来西亚PANTAI污水处理厂位于吉隆坡市，采用处理构筑物全地下的建设方式，设计规模处理污水32万m3/d，占地面积10.5ha。该工程采用运行稳定、系统妥善可靠、成本低、对城市污水水质具有较强针对性的改良A2/O脱氮、除磷工艺，在低负荷的二沉池出水后采用ClO2的消毒方案，出水水质、大气污染物、厂界噪声排放达到马来西亚《城市污水处理厂污染物排放标准》；污泥经消化浓缩后脱水外运处置，沼气发电工厂内使用，余热利用制冷；再生水利用通过“超滤膜”过滤臭氧消毒脱

色供地面景观水体循环使用。为保护环境和有效利用污水厂上部空间，PANTAI污水处理厂工程功能分区明确、布局合理、紧凑，满足生产、生活、消防要求，并与上部休闲公园衔接协调，生产区与公园休闲区能截然分开管理。可提供近14万m2的休闲公园、绿色景观。

1.2 国内相关污水处理厂建设实例

我国地下污水处理厂建设较少，该项技术起步也较晚。上世纪90年代起，由于城市对土地集约利用和环境景观需求逐渐提升，地下污水处理厂建设得到了一定程度的推广。目前，香港、台北、北京、广州、深圳等城市正在积极建设地下污水处理厂，并与再生水厂合并建设，为城市污水处理设施建设、资源环境保护利用提供新模式。

深圳布吉污水处理厂就是全地下污水处理厂、地上公园工程（图2），设计规模处理污水20万m3/d，占地5.95ha，总投资约8.84亿元。其中污水处理厂部分投资约5.71亿元。其污水处理采用改良A2/O活性污泥工艺、后接双层沉淀池出水；深度处理工艺采用投加PAC兼有辅助化学除磷功能的快速D型滤池；污泥处理采用机械浓缩脱水一体化机械方案；除臭采用生物除臭工艺；出水水质达到一级A类及景观用水标准。

图2 布吉污水处理厂地面配套绿化设计

广州京溪污水处理厂是广州市河涌整治重点工程项目之一（图3），位于沙太路旁金湖货运场内，设计规模10万m3/d，占地约28亩。服务范围包括沙河涌上游流域的左、右支流及南湖流域，服务面积为15.7km2，服务人口13.3万人。该污水处理厂采用膜生物反应器(MBR)工艺，其出水排入沙河涌，作为沙河涌的景观补水水源。京溪污水处理厂总体布置采用全地下式组团布置形式，主要处理构筑物设于地下，地上用作绿化景观，从根本上突破传统污水处理厂的高程设计理念，创造优美的花园式厂区环境。

图3 京溪地下污水处理厂实景照片

1.3 地下污水处理厂建设经济技术环境分析

目前，随着污水处理技术和地下空间开发技术的发展，特别是地下连续墙挖槽机、大型混凝土输送泵、大型钻孔机的使用，地下污水处理厂建造规模、质量及施工速度不断提高，现代科技发展为地下污水处理的建设提供了强大的技术保障。地下污水处理厂的投资成本较高，但针对可利用土地资源日趋减少的城市，地下污水处理厂建设优势凸显。一般来说，若综合考虑污水处理厂建设成本和周边土地价值，地下和地面污水处理厂的造价可能相差无几；同时地下建筑还具有受气候影响较小、节能效果好、运营费用低的经济优势；如果再考虑环境价值，地下污水处理厂的“性价比”明显要高于地面污水处理厂。经分析，地下污水处理厂建设具有如下优点：

1.3.1 节省城市土地资源

在地下污水处理厂设计中，考虑到地下空间和投资的限制，构筑物设计都比较紧凑，技术上也尽量选用占地面积小的处理工艺；地下污水处理厂无需考虑绿化及隔离带等要求，一般占地面积较少。同时地下污水处理厂由于只有部分辅助建筑物建在地面，节省了城市开阔空间；污水处理厂上部空间利用价值亦较高，可用于绿化、公园等公益事业，也可用于商业开发，达到集约利用土地的目的。

1.3.2 环境污染小，可合理解决臭气扰民问题

由于处于地下全封闭管理，地下污水处理厂可对产生的臭气进行全面处理，对环境和城市居民生活产生影响小。地下污水处理厂的主要处理设备均处于地下，许多机械噪声和振动对地面的建筑和居民基本不会产生影响，有效地防止了噪音污染。

同时，污水处理厂臭气扰民问题一直是困扰政府和建设单位的大问题。污水处理厂可通过地下封闭布置构筑物、臭气集中收集和处理，为解决此类问题提供新思路。

1.3.3 地下条件恒定，安全性好，利于稳定运行

地下污水处理厂位于地下，除受污水水质条件影响外，基本不受外部环境因素影响，特别是地下常年温差较地面温差要小，温度比较恒定；同时地下建筑防灾能力强，防爆炸、防细菌及防外部火灾都能起到一定作用[2]，也不必过多地考虑由风、冰、雹、雨、雪或其它自然因素的侵袭。这些特点都有利于污水处理设施稳定运行。

1.3.4 利于城市景观构建

地下污水处理厂区的地面部分可建设成公园、绿地；地下污水处理厂进口也可采用巧妙的建筑艺术小品加以美化，以此增加城市绿地面积，美化市容，丰富城市景观。

1.3.5 提升周边经济、社会、环境效益

在污水处理厂顶部建设公共绿地或城市公园，为居民提

供休闲、游憩或娱乐设施或用地，可有效提高人居环境质量，增加周边土地资源使用价值，从而提升经济、社会、环境效益。

但勿容置疑，地下式污水处理厂具有一定缺点：如果不考虑周边土地利用价值，地下式污水处理厂的建设投资费用要高于地面污水处理厂30%以上；同时由于地下施工难度大、强度高，施工建设周期长，以及地下污水处理构筑物通常需要分层布设，可能会增加污水提升费用。在城市发展中应根据城市自身特点、经济实力和发展需求确定污水处理厂建设模式。

2 山地城市重庆地下污水处理厂建设的启示

2.1 重庆主城污水处理厂建设存在问题分析

重庆市是我国重要的中心城市，国家历史文化名城，长江上游地区的经济中心。随着城市化进程加快，强化污水处理设施建设，是维护区域水环境的必要途径。目前重庆市主城区正在建设环保模范城市，着力打造生态示范区，但在污水处理设施建设上还存在着一定的问题。

2.1.1 污水处理厂建设和规划概况

目前，重庆市主城区已建16座污水处理厂，总处理能力为198.7万m3/d。绝大部分污水处理厂采用了二级生物处理工艺，主要包括传统活性污泥法、氧化沟、奥贝尔氧化沟、CASS和CAST、A2O等处理工艺，出水能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级或一级B类排放标准。根据《重庆市城乡总体规划（2007-2020）修改》，至2020年，重庆主城将规划建成35座污水处理厂，总处理能力达到542万m3/d。

2.1.2 存在问题分析

目前，主城区污水处理厂主要存在以下问题。

（1）尚未满足创建环保模范城市污水排放要求

根据《重庆市创建国家环境保护模范城市考核指标任务分解表》，至2012年，主城区城市污水集中处理率≥95%，新建及现有城市污水处理厂出水水质达到《国家城镇污水处理厂污染物排放》一级标准的A标准。目前，主城绝大部分污水处理厂已建设二级生物处理工艺，为满足更高的污水排放标准，需要加强深度处理设施建设。

（2）处理规模不能满足城市发展需求

随着城市化进程加快，重庆市主城区的很多污水处理厂原有规模已不能适应城市发展需求，亟需扩建和新建污水处理设施。

（3）污水处理厂用地矛盾突出

就目前来看，重庆主城未来需要新建一批污水处理厂；已建污水处理厂不仅需要扩大规模，而且需要建设污水深度处理设施，这就需要一定的土地资源作支撑。作为山地城市，重庆主城土地资源极为有限；尤其是靠近城市中心区域的地方，难以划出合适地块，用于新建或改扩建污水处理厂，由此导致污水处理厂用地矛盾突出。

（4）臭气扰民问题未得到根本解决

重庆市主城区已建的污水处理厂大多没有对臭气进行收集和处理，采用无组织的方式进行排放。随着开发建设的进行，部分污水处理厂已处于城市建成区，污水处理厂的臭气排放已经成为了一个备受关注的问题。如唐家桥污水处理厂的大气环境防护距离仅为50m，已经严重影响周边居民的生活；又如鸡冠石污水处理厂的大气环境防护距离环评原为140m，现要求为500m，若不及时进行整改，将会影响周边居民生产生活。

（5）影响城市景观风貌

在城市中心区域附近或沿江地区建设的城市污水处理厂，若其一级、二级或深度处理等构筑物暴露在地表，不加美化或修饰，将对城市景观风貌构成一定影响。需要采取相关措施，避免污水处理厂建设影响城市整体形象。

2.2 重庆主城地下污水处理厂建设模式的探讨

地下污水处理厂具备节约土地资源、密封式构造、利于城市景观构建等优点。重庆市境内地层多为红色砂页岩，其次为三叠系和古生介二叠系砂页岩，强度均较高，在重庆市主城区建立地下污水处理厂具有有利的地质条件。因此有必要在经济技术可行的条件下，对山地城市重庆地下式污水处理厂建设模式进行探索，以期合理利用空间资源，有效提升城市经济、社会、环境效益。

2.2.1 合理选择污水处理厂建设方式

至2020年，重庆主城共需规划或改扩建35座污水处理厂，鉴于地下污水处理厂建设投资费用较高，所以地下建设方式的采用应格外慎重。宜根据重庆主城现状特征、经济实力以及未来发展需求，确定污水处理厂建设方式。建议在土地资源奇缺或对景观要求较高的区域，适当考虑地下或半地下的污水处理厂建设方式。如唐家桥污水处理厂位于城市中心区附近，其臭气扰民问题已引起广泛关注，此类污水处理厂改扩建工程即可采用地下或半地下方式；悦来污水处理厂作为生态城的示范工程，位于沿江地区，该区域对生态景观要求很高，在污水处理厂建设方式上也可以适当考虑地下或半地下式的建设方式。

2.2.2 采用合理工艺，满足排放标准

地下污水处理厂一般建在城市中心区域附近或对环境要求较高的区域，尤其应注重其对周边环境的影响。更应因地制

宜地采取一级处理、二级生物处理、深度处理工艺、污泥处理方案和生物除臭工艺，使出水水质满足一级A类排放标准，气体排放满足一级排放标准。避免对城市环境产生不利影响，合理解决污水和臭气排放扰民问题。

2.2.3 地下与地上建设相结合，减小施工难度和运行动力消耗

重庆市主城是著名的山城，地形复杂，高差较大，尤其是在山地或沿江区域难以找到平坦的用地。在污水处理厂建设中，应充分结合城市用地地形，适当采用地上与地下相结合，或半地下的方式进行建设，尽量减少土石方量，减小施工难度。结合地形错落有致地布置各级污水处理构筑物，还可有效减少污水处理厂运行过程中的动力消耗。

2.2.4 充分利用地上地下空间，集约紧凑布局各水处理构筑物

根据国内外相关经验，应集约利用地下空间，充分利用地上环境条件，紧凑布局污水处理和深度处理构筑物及相关水处理设施，尽量节约土地资源和空间资源。

2.2.5 结合城市地形地貌，丰富山地城市景观特色

结合城市地形地貌，污水处理厂采用地下或半地下式建设模式，可在顶部配套建设公共绿地、绿化工程或建筑小品；还可充分利用地形，错落有致布局，从而改善污水处理厂周边总体风貌，丰富城市景观。

2.2.6 促进水资源循环利用

根据重庆市创建国家环境保护模范城市要求，主城区城市污水处理厂出水水质应达到一级A标准。该标准的出水再经适当处理即可满足再生水回用标准。通过在后续建设中，建设污水深度处理设施和再生水回用配套管道系统，将再生水回用于景观水体、道路绿化浇洒等，不仅节约了宝贵的水资源，而且促进了城市水资源循环利用，还有效地保护了区域水环境，对城市经济、社会、环境可持续发展起到积极作用。

3 结语

综上研究，要建立山地城市重庆污水处理厂建设新模式，就应采取以下六条措施，真正杜绝土地资源浪费及二次环境污染等问题，实现城市经济、社会、环境可持续发展：（1）重庆市主城地质条件好，在技术可行的条件下合理利用地下空间，可适当选择地下或地下地上相结合的污水处理厂建设模式。（2）采用合理工艺，满足污水和气体排放标准。（3）地下与地上建设相结合，减小施工难度和运行动力消耗。（4）充分利用地下空间，集约紧凑布局。（5）结合城市地形地貌建设污水处理设施，丰富山地城市景观特色。（6）污水处理厂与再生水厂适当合建，促进水资源循环利用，有效提升山地城市经济、社会、环境效益。

[1]包太，朱可善，刘新荣.国内外城市地下污水处理厂概况浅析[J].地下空间，2003（09）：336-340.

[2]李至时，关艳珠.赫尔辛基市中心污水处理厂[J].给水排水，1998（03）：14-16.

[3]重庆市创模领导小组办公室.重庆市2010年创建国家环境保护模范城市补充目标任务分解[Z].

责任编辑：孙苏，李红

施工经验

现场混凝土试件制作留堵

工程施工中，需要留置试件进行同条件养护。试件制作过程按照常规的"一定、二装、三查、四测、五选、六拌、七捣、八排、九盖、十养"等十步程序操作。

1.存在问题

现场混凝土试件制作经常存在以下问题：制作人员不确定尺寸；试件制作的偏差较大；同条件养护不到位；过长时间未拆模；拆模困难，拆模时易损坏试件，达不到试件制作的要求；同条件养护过程中试件散乱容易丢失等。

2.解决措施

非专业人员制作试件时，必须做好技带交底；同条件养护务必与实际情况相符，在试件制作好后适宜24 h左右拆模。同条件养护，待达到预计强度时进行强度试验。

现场施工时，人员多、场地情况复杂。为防止试件丢失破坏，现场可用废旧的钢筋焊接钢筋笼子，将同条件养护的试件放入制作好的钢筋笼子内。同时钢筋笼子上可标注如下信息：工程名称，浇筑部位，强度等级，试件组数，浇筑日期，试件制作人等。

工程中使用的模具是底部开孔的塑料试模。在进行试件制作时，先涂刷隔离剂，然后在底部满铺一张纸，盖住塑料试模底眼，防止混凝土与试模底孔直接接触，粘在一起难以拆模，同时也保证了试件的完整性。

(摘自《建筑工人》，作者：孙靖，原磊，谢成启。请速与本刊联系支付稿费)

Construction Mode of Underground Sewage Treatment Plant in Mountainous City

Based on relevant theory and implementation experience of the construction of underground sewage treatment plant at home and abroad,construction modes of underground sewage treatment plant in Chongqing,a mountainous city,are discussed.The geological condition in the main urban districts of Chongqing is quite good,so underground space can be reasonably developed and used and the properly combined construction mode of overground and underground sewage treatment plant can be adopted within the existing technology capability.Under construction,reasonable technology should be applied to meet the requirements of sewage and gaseous emission.Underground space should be fully exploited to compact the layout.overground construction and underground construction should be combined to reduce construction difficulty and power consumption.Urban landscape should be taken into consideration to enrich city landscape.Sewage treatment plant and recycled water plant should be properly jointly built to foster the recycle of water resources and effectively promote the economic,social and environmental benefit of mountainous city.

mountainous city;underground;sewage treatment plant;city planning

TU984.1

A

1671-9107（2013）06-0003-04

2013-06-05

刘亚丽（1974-），女，河北常德人，博士，注册城市规划师，教授级高级工程师，主要从事城市规划研究工作。

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.06.003