某市污水深隧收集与污水污泥集中处置策划研究

徐薇，刘华超，韩强，赵日祥

（1.济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司，山东 济南 250101；2.山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013）

1 背景

为有效解决因城市发展建设而带来的浅层排水系统不满足排水标准要求的问题，近几十年来，在一些发达国家先进城市，尤其是那些人口密集、空间拥挤的城市，采用深隧方式解决城市内涝和治理水污染已成为趋势。在主城区，人口密集、空间拥挤，浅层地下空间有限，仅靠浅层排水系统的改造，不能满足排水系统改造的要求。因此，考虑借鉴国内外深隧建设的成功经验，在充分发挥现有的排水系统和河流水系作用的基础上，规划建设深隧进行排水，并将污水污泥集中处理。

2 必要性分析

“深隧”，即深层隧道排水系统，是指埋设在深层地下空间（一般是指地面以下超过30m 深度的空间）的大型排水隧道，直径一般为3 ～10m。通过深隧排水系统的建设，将主城区的污水集中收集到城市下游，并进行污水污泥集中处理，具有重要的意义：

（1）是增加污水厂污水处理能力的需要。城区内河道沿岸现状及规划城市污水处理厂站用地紧张，在原址不易扩建，征地拆迁难度大、费用高，难以满足日益增长的污水处理需求，因此，考虑将污水沿河道集中收集至城区下游集中处理。

（2）是进一步提高污水处理出水水质标准，满足河道生态补水，实现水质稳定达标的需要。为进一步提高河道水质标准，遵循环保督查整治要求，实现水质持续稳定达到地表水Ⅴ类标准，力争达到IV类目标，同时，给市区河道生态景观补水，需提高污水处理出水水质标准，增建湿地等辅助处理单元，这也需要大量的用地,现有污水处理厂用地难以满足。

3 是解决污泥集中处置问题的需要

由于现状及规划污水处理厂布置分散，污泥处置成本高，运输路线对沿途环境影响大，污泥的处置一直没有得到有效的解决。在下游集中设置污水处理厂，同时，建设污泥集中处置设施，将产生的污泥进行无害化、稳定化、减量化和资源化处置，促进污泥的资源化利用，大幅降低污水处理厂能源消耗，加快新旧动能转换实现绿色发展。

4 提升城区河道沿线发展品质的需要

城区河道两岸规划用地以居住用地为主、商业用地为辅。置换沿线的分散污水处理设施用地，到下游集中设置污水处理厂，有助于提高区域整体环境，提升城市的品质。

综上所述，将污水收集至河道城区下游集中处理，能够增加污水处理能力，提高污水处理出水水质标准，促进水资源循环高效利用，保障河道水质稳定达标，同时，能实现污泥集中处置以及提升河道沿线环境品质，促进河道沿岸由目前低附加值的工业制造为主的旧动能产业向高品质的科技研发、旅游休闲为主的新动能产业转换，因此，是十分必要的。

5 系统方案

深层排水隧道从功能上分，主要分为污染控制隧道、洪涝控制隧道、多功能调蓄隧道。某市的问题主要是污水处理能力不足、溢流污染、水质不达标的问题，因此，考虑沿主要河道设置污染控制主隧道系统（污水深隧+终端集中式污水厂+再生水深隧）。

深隧收集系统：由主隧道及二级收集管涵系统组成。深隧总长度约40km，管径3 ～6m，主要收纳现状及规划的河道沿线12 处城市污水处理厂所处理的污水量约140 万t/d，同时考虑老城区60 万t/d 规模合流雨水量。结合城市地下空间规划和轨道交通建设规划，深隧的建设只能设置在地铁下面，距地面大约30m 左右的位置。

终端处理系统：在深隧收集系统末端建设综合污水处理厂、污泥处理处置中心及生态湿地公园。集成全球先进技术，打造引领未来的污水处理概念厂，实现水资源可持续、能源回收、物质循环、环境友好四大目标。污水处理厂设计规模200 万t/d，出水水质为地表水Ⅳ类。污泥处理处置中心设计规模1500t/d。

再生水回用系统：在湿地公园下游建设取水泵站，取水规模100 万t/d；输水隧道直径3.5m，长度35km，与污水收集隧道同步实施。再生水可作为城区河道景观补水的水源,同时满足沿线工业用水需求。

6 效益分析

6.1 经济效益

项目建成后，城区现有及规划污水处理厂可腾空建设用地1000 多亩，土地收益可观，同时，可置换河道补水、工业用水100 万t/d，基本平衡项目建设投资。

6.2 环境效益

置换沿线的分散污水处理设施用地，有助于提高沿线环境品质，促进沿岸由目前低附加值的工业制造为主的旧动能产业向高品质的科技研发、旅游休闲为主的新动能产业转换。结合湿地打造郊野旅游度假区，能够提升区域环境，提升城市品质。

6.3 社会效益

（1）节约水资源：置换河道补水、工业用水用地表水，节约常规水资源100 万t/d。

（2）绿色低碳，节能减排：200 万t 污水可提热757MW，按40w/m2计算，可供1900 万m2的建筑供热。污水厂沼气产量约8.6 万Nm3/d，除部分自用于锅炉燃料外，可提纯产生天然气用作汽车燃料或发电。考虑沼气发电和光伏发电，污水厂30% 用电量可实现自给循环利用。另外，污水厂每天可产生270t 生态颗粒物，用于园林绿化、生态农业。

（3）建设湿地公园，提高城市防洪除涝能力，保障城市安全。

（4）集成全球先进技术，反应未来需求和理念，绿色低碳，打造引领未来的污水处理概念厂，提高某市的污水处理能力和水平，具有良好的社会效益。