摘要：Helmut Kroiss維也納技術(shù)大學(xué)榮休教授，現(xiàn)任國際水協(xié)（IWA）主席，Water Science and Technology主編，IWA杰出會(huì)士。

地下式污水處理廠

我印象中瑞典和挪威在地下式污水處理廠方面有著悠久而豐富的經(jīng)驗(yàn)。這兩個(gè)國家建設(shè)地下污水廠的目的是為了應(yīng)對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)冬季厚重的積雪、濃霧以及結(jié)冰等問題。而日本和新加坡主要是因?yàn)橛玫鼐o張問題而選擇建造一些地下式污水廠。
    幾年前我曾經(jīng)在韓國考察過一個(gè)地下式污水廠，這座污水廠建在市中心附近，地上是一個(gè)公園。多年前，我試圖從成本分析方面調(diào)查這一問題（建設(shè)成本與土地費(fèi)用），當(dāng)時(shí)的結(jié)論（2005年）是如果地價(jià)超過1000美元/平米時(shí)，土地價(jià)格的因素會(huì)明顯影響工藝的選擇、廠址的選擇，但實(shí)際的情況會(huì)隨著歲月的流逝而有所變化，主要是受城市人口的變化以及地區(qū)GDP的發(fā)展影響。
   為了滿足地上環(huán)境友好的要求，地下式污水廠必須要建造異常復(fù)雜的除臭系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致能耗顯著提高。我印象中這種除臭系統(tǒng)的能耗設(shè)計(jì)能力為5~10kWh/PE，某些地下式污水廠除臭系統(tǒng)的能耗會(huì)占據(jù)全廠總能耗的30~50%。還有一點(diǎn)就是，地下式污水廠的維護(hù)會(huì)更加復(fù)雜且昂貴。我知道新加坡的地下式污水廠運(yùn)行成本異常之高。
   荷蘭鹿特丹的Dokhaven污水處理廠建在碼頭旁邊的地下，這座水廠采用的是兩級(jí)活性污泥法工藝。法國巴黎有一座污水廠建在居民區(qū)中心，設(shè)計(jì)處理能力是30,0000PE。我在2000年的時(shí)候考察過這座污水廠，初沉池采用的是Densadeg化學(xué)強(qiáng)化沉淀法，生物處理采用的是Biofor生物濾池技術(shù)，污泥采用的是焚燒技術(shù)。這座污水廠展示的是法國20年以前的工藝技術(shù)，我想現(xiàn)在法國應(yīng)該已經(jīng)有了一些新的可供選擇的技術(shù)吧。
    總的來說，對(duì)于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)而言，污水廠的具體地理位置和環(huán)境要求應(yīng)該才是決定性因素。全封閉式水廠在建造和運(yùn)行上都會(huì)帶來許多新問題。但是好在現(xiàn)在已有不少的地下式或者全封閉式的污水廠案例，已經(jīng)有了這方面的經(jīng)驗(yàn)，因此結(jié)合全面的經(jīng)濟(jì)分析，就能做出最佳選擇。
地上式污水廠和地下式污水廠的造價(jià)比較要建立在同等可靠度和靈活度的基礎(chǔ)上。另外，隨著人們環(huán)境意識(shí)的日益提高，地上和地下式污水廠都要應(yīng)對(duì)臭味問題，尤其是污水預(yù)處理段和污泥段產(chǎn)生的臭味問題。

地下污水廠是否應(yīng)該成為中國未來污水處理發(fā)展主流趨勢？ 

中國污水處理界，2014年最火熱的行業(yè)詞匯是“中國概念污水廠”，但是到2015年，這個(gè)持續(xù)風(fēng)靡一年多的熱點(diǎn)逐步讓位于了“地下污水廠”，與此同時(shí)，2015年，地下式污水廠在中國各地風(fēng)靡，中國已經(jīng)建成和在建的地下式污水廠已經(jīng)超過50個(gè)，“地下式污水廠”發(fā)展勢頭大有掩蓋“中國概念污水廠”之勢頭。  

很有意思的事情和現(xiàn)象是，就地下污水廠的建設(shè)模式，在行業(yè)里卻涌現(xiàn)了完全兩種不同的聲音。有些行業(yè)專家則認(rèn)為地下式污水廠是未來的發(fā)展趨勢，“地下污水處理廠是社會(huì)發(fā)展到一定階段的一個(gè)必然選擇(特別是中國)”；而大部分專家還是持有比較審慎甚至憂慮的態(tài)度。“水進(jìn)展”公眾微信平臺(tái)最近組織了“水進(jìn)展微信專家群”里的一些行業(yè)專家進(jìn)行了微信探討，摘錄大家一些典型的觀點(diǎn)，供行業(yè)參考（發(fā)言觀點(diǎn)未征得專家本人審定及同意）：  

1）國家城市給水排水技術(shù)研究中心/中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院總工程師—鄭興燦  

下一代的城市污水處理廠不應(yīng)該以地下式的污水處理廠為主導(dǎo)，這是一種錯(cuò)誤的導(dǎo)向，地下式污水處理廠有其存在與發(fā)展的合理性，但不可能是應(yīng)有的、順勢而為的發(fā)展機(jī)遇，也不一定都是迫不得已的選擇，而是源自成因復(fù)雜的非科學(xué)、非理性的決策。  

城市污水處理廠實(shí)施方式和工程決策需要體現(xiàn)：“集中為主，分散為輔；全面論證，因地制宜；技術(shù)先進(jìn)，穩(wěn)妥可靠；經(jīng)濟(jì)適用，簡約省地；低能低耗，運(yùn)維簡便”的基本原則。從科學(xué)決策和技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度而言，下一代的城市污水處理廠不應(yīng)該以地下式的污水處理廠為主導(dǎo)，這是一種錯(cuò)誤的導(dǎo)向，地下式污水處理廠有其存在與發(fā)展的合理性，但不可能是應(yīng)有的、順勢而為的發(fā)展機(jī)遇，也不一定都是迫不得已的選擇。  

從工程投資、運(yùn)行成本、能耗物耗、安全保障、運(yùn)行維護(hù)等方面綜合考慮，地下式污水處理廠是把簡單問題復(fù)雜化、技術(shù)決策政治化利益化的選擇，多數(shù)情況下不一定是科學(xué)合理的抉擇，但從政治、社會(huì)和人居環(huán)境的角度考慮，在某些特殊的地域、特殊的人文與社會(huì)環(huán)境條件下，或者出于特殊的商業(yè)利益考慮，有其存在的空間，但決策應(yīng)該慎之又慎，全面權(quán)衡與論證。  

地下式的污水處理廠確實(shí)可以節(jié)省地表占地面積，但節(jié)省不了地下空間。地下空間作為城市發(fā)展的存量資源，正在成為新城鎮(zhèn)化建設(shè)的寶貴資源，特別是人口或商業(yè)密集的地域，已經(jīng)是非常寶貴的社會(huì)公共資源。如果僅從消除周圍環(huán)境影響和節(jié)省占地的角度而選擇地下式的話，不如選擇半地下式或地上全封閉式的建設(shè)模式，通過系統(tǒng)考慮和精心設(shè)計(jì)，可以達(dá)到同樣的節(jié)地和環(huán)境效果，而且能夠避免完全地下式的諸多弊端。  

對(duì)于地下式污水處理廠的工藝流程選擇，應(yīng)該是多樣化和因地制宜的。實(shí)際上，污水處理廠的占地面積大小并不完全取決于工藝流程的選擇，就達(dá)到同樣排放標(biāo)準(zhǔn)來說，不同工藝選擇之間的占地面積差別不明顯，差別主要源自平面布置與空間布局，尤其是各種管線、電纜、通道和綠化區(qū)的布設(shè)方式。地上式污水處理廠通常習(xí)慣采用平面伸展模式，而地下式污水處理廠采用立體疊加模式，其實(shí)，地上式污水處理廠同樣可以采用立體疊加模式，并不影響地上空間的利用和環(huán)境效果，通過建筑景觀綠化的精細(xì)設(shè)計(jì)與裝點(diǎn)，甚至可以成為城市的地標(biāo)性設(shè)施。  

關(guān)于地下式污水廠的規(guī)模及數(shù)量的發(fā)展，鄭興燦總工程師認(rèn)為，地下式污水廠應(yīng)該適當(dāng)發(fā)展：“逐步發(fā)展到50座左右尚屬正常，超過50座就要加倍小心警惕，超過100座就是麻煩的麻煩了，尤其MBR類。”  

2）上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院四院副總工高陸令：  

地下污水處理廠只是污水處理廠的一種建設(shè)形式，主要適用于用地緊張，對(duì)環(huán)境要求較高，地上污水廠選址困難，污水轉(zhuǎn)輸困難（路由困難，下游污水處理廠能力制約）的中心城區(qū)，實(shí)際上是在多種邊界條件制約前提下的一種選擇。隨著地價(jià)的不斷攀升，地下污水廠集約化模塊化的設(shè)計(jì)理念會(huì)得到越來越多的應(yīng)用。地下污水廠會(huì)越來越多，但要形成一種趨勢尚有較多的制約因素。地下（半地下，全加蓋地上）污水廠的出現(xiàn)有其合理性的一面，我們應(yīng)該認(rèn)真研究，不應(yīng)抱有偏見。但不能將地下污水廠等同于地下MBR廠，地下污水處理廠工義選擇應(yīng)因地制宜。不能將MBR工藝出現(xiàn)的問題歸結(jié)為地下污水處理廠。應(yīng)對(duì)集約化，模塊化，疊合式，全面加蓋除臭的地下，半地下以及地上式污水廠加以研究，節(jié)能，節(jié)地，環(huán)境友好是地上，地下，半地下污水廠的發(fā)展趨勢。  

全國有近四千座污水廠，地下污水廠尚不能算是潮流。但確實(shí)需要認(rèn)真總結(jié)后，在適當(dāng)時(shí)候推出設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)程，以規(guī)范指導(dǎo)地下污水處理廠設(shè)計(jì)，使起走上正確發(fā)展道路。  

3）江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院陳珺博士  

污水廠建設(shè)模式的選取其實(shí)關(guān)系到如何理解污水廠在城市中的定位。城市污水處理廠作為城市的一個(gè)重要公共設(shè)施，應(yīng)該首先保證其安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，而不是過渡壓縮其占地，城市污水處理廠的正常運(yùn)行關(guān)系到千家萬戶，地下污水廠在確實(shí)無可用之地、高緯度寒冷地區(qū)是一種選擇。私有制國家土地的開發(fā)利用難度大、周期長，中國這樣土地國有的國家應(yīng)該是更優(yōu)先保證公共設(shè)施的用地。  

4）加拿大斯坦泰克李建國博士  

記得看過一篇有關(guān)地下污水廠的綜述，提到地下水廠在歐洲（好像是北歐）首先使用，隨后是日本。理由是丘陵地帶的地質(zhì)地貌條件適合建地下污水廠。有時(shí)間也想研究一下地下污水廠的發(fā)展史。除了安全問題之外，從水力學(xué)角度分析，在地勢平坦的都市建地下水廠，一般需污水提升泵站和處理水排放泵站，這與節(jié)能減排的理念有沖突。  

5）中國市政工程中南設(shè)計(jì)院總工程師鄧志光  

地下/地上式污水廠建設(shè)模式選擇應(yīng)該進(jìn)行全生命周期、全過程評(píng)價(jià)。  

6）北京工業(yè)大學(xué)曹相生博士/副教授  

地下式污水廠是污水處理百花園里必然出現(xiàn)的一朵花，不是一統(tǒng)天下的概念。百年來出現(xiàn)的各種污水處理工藝都沒有一統(tǒng)江湖，但都有其適用的地方。個(gè)人認(rèn)為超大城市建地下污水廠是合適的，比如北京。農(nóng)村和鎮(zhèn)還是自然處理更好，活性污泥法也沒必要用。應(yīng)從全生命周期和技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度決定最適合的工藝和模式。“一刀切”和“一哄而上”肯定是錯(cuò)誤的做法。  

綜合國外多年的實(shí)踐及國內(nèi)外主流專家的觀點(diǎn)，地下式污水廠只是特定條件下的可選方案，不具有普適性。從環(huán)境的可持續(xù)理念角度出發(fā)，“水進(jìn)展”對(duì)地下式污水廠的應(yīng)用也持比較審慎的態(tài)度，并認(rèn)為從生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展角度來看，地下式污水廠高投資高運(yùn)行能耗，且安全性存在較大風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于污水廠建設(shè)模式的選擇，應(yīng)該進(jìn)行全生命周期的綜合比較，尤其是要考慮幾十年的翻倍的運(yùn)行成本。其次，不能僅僅認(rèn)為地下式污水廠可通過建設(shè)地面公園或者濕地就認(rèn)為其具有生態(tài)意義，實(shí)際上，根據(jù)國外資料，地下式污水廠全生命周期內(nèi)所排放的溫室氣體（GHG）都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同等規(guī)模地表活性污泥法污水廠的排放量，因此，評(píng)估一種污水處理工藝的可持續(xù)性，不能僅僅從狹隘的圍觀小環(huán)境來看，更應(yīng)該從大環(huán)境的可持續(xù)性著眼。當(dāng)然，這里不是否定地下污水廠。

關(guān)于地下式污水廠你可能不知道的四件事

 來源:奧尼卡水處理創(chuàng)新部落    

最近幾年地下式污水廠項(xiàng)目在中國有明顯的上升趨勢。在例如上海、廣州、昆明、合肥和青島等城市，已經(jīng)有超過50多個(gè)地下污水廠投入運(yùn)行或者正在施工中。這跟中國中產(chǎn)階級(jí)的日益增長不無關(guān)系，經(jīng)濟(jì)的增長和城市化的深化要求可用土地和水資源得到最大化利用。

為什么要往地下走?

對(duì)于建造一個(gè)污水廠，選址向來是個(gè)難題。除了傳統(tǒng)污水廠巨大的占地面積之外，地方法規(guī)一般要求污水廠有半徑超過300米的衛(wèi)生防護(hù)距離。即使有這么大的緩沖區(qū)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)污水廠的惡臭和丑陋外形等影響，污水廠附近的地價(jià)往往受到牽連而遭到嚴(yán)重貶值。為了在不受大眾歡迎的傳統(tǒng)污水處理模式、緊缺的土地資源和環(huán)境保護(hù)三者間找到平衡，“地下污水廠”成為了最近行內(nèi)探討的焦點(diǎn)，并且被認(rèn)為是目前合適的權(quán)宜之計(jì)。他們的理由是?至少它在地上的部分是“環(huán)境友好”的。

眼不見不等于不存在

但是，大家目前熱議的所謂的“地下式污水廠”有許多你可能還沒意識(shí)到的問題：

首先，它并沒有改變污水處理工藝本身，污泥的產(chǎn)量、處理的效率、除臭和其他細(xì)節(jié)跟傳統(tǒng)的地上建造的污水廠還是一樣的。

第二，地下式污水廠的投資成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的污水廠——據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)估算，投資額大概要高出一倍。除了需要更多和更高要求的土建、設(shè)備和人工之外，能耗也會(huì)更高。這筆賬如此一算，貌似跟支持地下污水廠的教授、專家和企業(yè)所定義的環(huán)境友好型解決方案相去甚遠(yuǎn)。

第三，地下式污水廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)非常復(fù)雜的。例如，通風(fēng)系統(tǒng)需要特別設(shè)計(jì)以防止臭氣和化學(xué)品泄漏等潛在危險(xiǎn)。我的一位新來同事畢業(yè)于著名的荷蘭瓦赫寧根大學(xué)環(huán)境系，他曾代表概念污水廠采訪過荷蘭鹿特丹世界著名的Dokhaven地下污水廠。他跟該廠所屬水委會(huì)的資深研究員Stefan Geilvoet有過不少接觸。根據(jù)Geilvoet先生的介紹，該廠去年就曾因尾氣處理系統(tǒng)的一個(gè)氫氧化鈉投藥泵過熱導(dǎo)致了一起火災(zāi)事故，嚴(yán)重影響了運(yùn)行，他說若這是地上污水廠，同類事故造成的影響將微乎其微，而且在清理工作期間，尾氣也只能直接排到大氣中——這不是讓污水處理廠變成污染排放廠了嗎?

最后一點(diǎn)，也是很重要的一點(diǎn)，地下式污水廠的升級(jí)幾乎是不可能的。中國的城市化的速度之快在全球都是史無前例的。地下式污水廠不具備提標(biāo)改造的靈活性。放眼全球，地下式污水廠的理念源于上世紀(jì)80年代，雖然有若干實(shí)踐案例，包括上述的鹿特丹Dokhaven污水廠，但都是各種非常特殊的特定因素下的歷史產(chǎn)物，但至今也沒有成為主流應(yīng)用。也許北歐是一個(gè)例外——那里有不少地下污水廠的實(shí)踐，但那也是因?yàn)槠錁O度嚴(yán)寒的天氣造成的，而且那里的地質(zhì)使得建造地下污水廠變得經(jīng)濟(jì)可行。行內(nèi)可能會(huì)問新加坡和日本的案例又如何?我反問，那里的土地緊缺度跟中國是一個(gè)級(jí)別的嗎?

地下式污水廠在中國的突然增長需要專家和法規(guī)制定者更加謹(jǐn)慎認(rèn)真地分析實(shí)際情況。它可能只是短期的權(quán)宜之計(jì)，但長遠(yuǎn)而言它一定是不可持續(xù)的。實(shí)際上，除了把污水廠埋在地下讓人視而不見之外，我們相信要真正地解決問題，必須改變傳統(tǒng)污水廠本身。

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