上海青浦第二污水处理厂改扩建项目造价分析

张培国

（上海建科造价咨询有限公司，上海200032）

1 项目概况

青浦第二污水处理厂（以下简称“污水处理厂”）是上海市青浦区最大的污水处理厂，服务范围包括青浦新城中（除西南片区）、东片、青浦工业园区、青东农场（油墩港以东）、赵巷镇和重固镇，目前已建成一、二、三期污水处理设施，现状处理能力为12万 m3/d，扩建前出水执行 GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 B 标准。近年来，污水处理厂进厂水量不断增加，经常超过设计规模，其服务范围内部分检查井出现冒溢现象，部分用户排水不畅，给居民生活和企业生产带来严重影响。随着青浦区城市化进程的加快，预计区域污水量处理需求还将显著增加。目前污水处理厂的处理能力已无法满足未来区域的污水处理需求，亟待进行改扩建。

为适应《上海市水污染防治行动计划实施方案》，解决当前污水厂存在的水量水质波动大、部分设施设备老化腐蚀、运行风险陡增等问题，对污水处理厂进行提标改造并同步开展四期扩建。出水标准执行 GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准，同时部分指标须满足区水务局的水质标准（见表1）。

表1 进出水运行控制指标

改造后，污水处理厂主要污水处理设施有格栅、沉砂池、初沉池、巴颠甫生物池、二沉池、深床滤池、接触消毒池和污泥浓缩池等。笔者以此过程中的工程造价作为研究对象，分析污水处理厂改扩建项目的工程费用，总结工程费用高于规定指标的主要原因，以供同行参考。

2 工程费用

污水处理厂改扩建项目概算总投资为6.70 亿元，具体来说，工程费用为4.40 亿元，工程建设其他费用为0.49 亿元，零星及预备费为0.25 亿元，征地拆迁费用为1.32 亿元，贷款利息为0.24 亿元。其中，工程费用占总投资的66%，占比最大。

2.1 改造工程

污水处理厂一期工程规模为1.5 万 m3/d，二期规模为4.5 万 m3/d，均采用卡鲁塞尔氧化沟工艺；三期规模为6万 m3/d，采用厌氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，AAO）工艺，即微曝氧化沟工艺。改造工程基本保持在现有污水处理量不变的条件下进行，尽量利用现有的土建、设备和管线，利用成熟可靠的污水处理技术，以节省工程投资，减少运行管理费用。改造一、二、三期工艺，在提高生物池处理效率的同时，保证总氮的去除率。同时将一、二期氧化沟由表面曝气方式改造为底部微孔曝气方式，以保证 NH4+-N 达标。改造后，一、二、三、四期二级生物处理工艺统一为改良型巴颠甫工艺。虽然巴颠甫工艺比之前的 AAO 工艺延长，但管理简单，运行方便。

改造工程总概算为5208万元。其中，一期生物池概算为802万元，二沉池概算为48万元，污泥提升泵房概算为9万元；二期生物池概算为2090万元，二沉池概算为152 万元，污泥提升泵房概算为10万元；三期生物池概算为1988万元，二沉池概算为96万元，污泥提升泵房概算为13万元。

对上述改造费用进行分析，我们发现：巴颠甫生物池改造费用在改造工程中占比最大，达到总改造工程投资的94%；采用卡鲁塞尔氧化沟工艺的一、二期工程的改造费用约为482元/m3，采用 AAO 工艺的三期工程的改造费用约为331元/m3，卡鲁塞尔氧化沟工艺的改造费用显著高于AAO 工艺。究其原因，可能主要为以下三个：一是卡鲁塞尔氧化沟工艺分为两个生物池，分开布置显然不利于集约化，影响了处理效率，提高了改造成本；二是一、二期生物池改变了曝气方式，造成了额外工程量；三是 AAO 工艺的布置更接近于巴颠甫工艺，改动工程量更小。

2.2 新建工程

污水处理厂新建工程主要包括四期扩建和全厂深度处理工程。四期扩建项目扩建规模为6万 m3/d。新建工程主要包括格栅及进水泵房工程、初沉池工程、巴颠甫生物池（四期）工程等。此部分的工程费用为3.88 亿元，占总工程费用的88%，是改扩建项目的投资重点。其中，巴颠甫生物池（四期）、深床滤池、初沉池、二次提升泵房及沉淀池所占投资较多，分别占新建工程费用的14%、11%、10%、8%。

2.2.1 巴颠甫生物池（四期）

巴颠甫生物池（四期）是扩建工程的核心设施，也是改扩建项目的主要生物反应器。设计流量为6万 m3/d。巴颠甫工艺是从厌氧-好氧（Anaerobic-Oxic，AO）工艺演变而来的。1973年，Barnard 提出 AO 工艺，即反应器好氧区大量的 NO3--N 内回流至缺氧段后，结合反应器进水中的有机物，使反硝化反应得以进行[1]。但是，AO 工艺不能实现完全脱氮，因为好氧区总流量的一部分不是回流到缺氧反应器，而是直接随出水排放。为了克服 AO 工艺脱氮的不足，Barnard 提出将此工艺与 Wuhrmann 工艺联合，并称之为巴颠甫工艺[2]。1976年，Barnard 为了提高除磷效果，在巴颠甫工艺前增加1个厌氧反应器，即为改良型巴颠甫工艺[3]。

巴颠甫生物池的主要投资包括重力式水泥搅拌桩挡墙工程（2Φ700）、土方开挖及降水施工工程、主体钢筋混凝土工程、桩基工程（PHC400 管桩），以及相应的管配件和工艺设备及安装。巴颠甫生物池（四期）的总投资为5400 万元（900 元/m3）。其中，土建投资达到了4400万元。横向对比同为6万 m3/d 的生物池（三期）改造费（1500 万元），增幅为66%，而纵向对比设备购置投资和安装工程投资，其占比也达到了生物池（四期）总投资的81%。由此看来，巴颠甫生物池土建投资占比高是由工程现状决定的。

2.2.2 深床滤池

深床滤池是全厂污水深度工程的重要设施，也是污水达标一级 A 的关键，其远期预留流量为24万 m3/d。过滤是给水工程水质净化的重要一步，随着技术的发展，正在逐步应用于污水深度处理，用于去除污水中的悬浮物（Suspended Solids，SS）。深床滤池作为目前新型的深度处理工艺，同时具有去除水中 SS、脱氮和除磷的复合型功能，一池多用，性能稳定[4]，在污水厂改造中被广泛使用[5-6]。

深床滤池参照24万 m3/d 远期流量设计，其主要投资包括上部建筑工程、钢结构棚工程、重力式水泥搅拌桩挡墙（2Φ700）工程、土方开挖及降水施工工程、主体钢筋混凝土工程、桩基工程（PHC400 管桩）、地基加固水泥搅拌桩（2Φ700）工程，以及相应的管配件和工艺设备及安装。深床滤池的总投资为4300万元（200 元/m3）。其中，土建投资达到2500万元，占深床滤池总投资的58%。

2.2.3 初沉池

初沉池位于沉砂池之后，主要去除悬浮固体中的可沉固体物质，去除效果可达90% 以上[7]。在可沉物质沉淀过程中，悬浮固体中不可沉漂浮物质的一小部分（约10%）会黏附在絮体上一起沉淀下去[7]。

初沉池按照12万 m3/d 设计，其主要投资包括主体钢筋混凝土工程、桩基工程（PHC400 管桩），以及相应的管配件和工艺设备及安装。初沉池的总投资为4000万元（300 元/m3）。其中，土建投资达到2500万元，占初沉池总投资的62.5%。

2.2.4 二次提升泵房及沉淀池

二次提升泵房是用于提高污水的水位，保证污水在整个处理过程中能正常流过，从而使污水得到净化的设施。经二次提升泵提升的污水流入沉淀池。沉淀池采用混凝原理，即通过混凝剂使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集后去除[1]。这是水处理工艺的基本方法。

二次提升泵房及沉淀池按远期预留24万 m3/d 设计，其主要投资包括上部建筑工程、钢结构棚工程、重力式水泥搅拌桩挡墙工程（2Φ700）、土方开挖及降水施工工程、主体钢筋混凝土工程、桩基工程（PHC400 管桩）、地基加固水泥搅拌桩工程（2Φ700），以及相应的管配件和工艺设备及安装。二次提升泵房及沉淀池的总投资为2700万元（100 元/m3）。其中，土建投资达到了1800 万元，占二次提升泵房及沉淀池的67%。

3 工程费用造价分析

2008年，原建设部发布了《市政工程投资估算指标》，其中规定流量为10万 m3/d ～20万 m3/d 的二级污水处理厂，工程费用为1362元/（万 m3·d）～1471元/（万m3·d）；流量为20万 m3/d 以上的二级污水处理厂，工程费用为1199元/（万 m3·d）～1362元/（万 m3·d）。本次改扩建项目工程费用为1833元/（万 m3·d）（按24万m3/d 流量计算），相比于规定指标较高，主要原因是：项目加入了深度处理工艺，增加了部分投资；污水处理厂出水水质要求满足并有部分高于 GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准，处理难度增大，投资也相应增加。

4 结 语

在上海青浦第二污水处理厂改扩建项目中，对于建筑工程、设备购置和安装工程的投资分别为2.73 亿元、1.37亿元、0.30 亿元，分别占总投资的41%、20%、5%，分别占工程费用的62%、31%、7%。与分项工程（改造工程、巴颠甫生物池、深床滤池、初沉池、二次提升泵房及沉淀池）相比，建筑工程投资在工程费用总投资中占比均超过一半。

本项目为改扩建项目，改建项目占一定比例，节省了对土方工程、砌筑工程等建筑工程的投资，项目建筑工程费用占比与同类市政项目相比较低。