全地下式水质净化厂发展现状及优劣性分析

李 敏，栾威武，陈 尹

（济南市历城区城乡水务局，山东 济南250000）

随着全地下式水质净化厂在我国各地逐步普及，济南市历城区董家水质净化厂也正在加紧建设中。相比于传统地上式污水处理厂，全地下式水质净化厂具有占地较少、减少恶臭、土地利用率高、景观效果好等优点。随着我国居民生活水平的提高，生活品质要求也逐渐提升，对城市环境要求也逐渐上升，全地下式水质净化厂的出现更加契合了城市发展的要求。

1 全地下式水质净化厂优劣分析

1.1 优势

1）占地面积小。常规污水处理厂在设计时需要预留一定安全距离，因此实际占地面积较大，全地下式水质净化厂因为结构优势，整体结构紧凑，且主体结构主要为地下结构，仅有部分配套构筑物为地上结构。以济南市历城区董家水质净化厂为例，总建筑面积为19 899.97 m2，用地指标约合0.40 m2/t水，约为普通污水厂用地指标的1/2，并且实际地上构筑物建筑面积仅为2 919.57 m2，极大地节约了土地资源。

2）臭味污染小。常规污水处理厂中，格栅、沉砂池、生化池、污泥池等构筑物均处于外界环境下，易产生臭味并向周围环境散发，虽可以对各产生臭味的单元进行臭气收集并处置，但因部分构筑物工艺要求、设备限制等因素不能做到完全封闭，无法对臭气进行完整收集，仍然会对周边环境造成部分影响，且臭气收集系统亦会增加较大成本，使用寿命也有限，经调查发现，现在各地臭气收集装置普遍寿命约为5年左右，更换维修成本亦较高。而全地下式水质净化厂处于全封闭的地下，可以有效地管控臭气的收集，集中对臭气进行处理，相比常规型污水处理厂，臭气收集系统的建设成本及维修维护成本降低了很多。

3）温度恒等。因污水处理工艺中涉及较多生化工艺，对整体工艺温度有一定要求。常规污水处理厂构筑物均处在室外，以济南本地为例，冬季气温较低时可达到-17℃~-18℃，此时常规污水处理厂生化系统将受到较大影响，需考虑必要的升温措施。全地下式水质净化厂因常年处于地下，温度相对恒定，对生化处理影响较小，可以保证出水稳定性。

4）景观效果好。全地下式水质净化厂主体结构全部处于地下，地上部分只有部分附属构筑物，主体结构上方为1~1.5 m覆土层，可将上层地表部分建设为花园景观或运动健身场地，与周边整体环境相协调。

1.2 劣势

1）建设成本较高。全地下式水质净化厂建设过程中涉及到深基坑作业，也需要对箱体进行抗浮作业，加上地下结构复杂，施工难度也会上升，而且全地下式水质净化厂施工时作业空间受限，工程进度也较慢。济南市历城区董家水质净化厂计划投资为3.7亿元，相比于常规污水处理厂投资额的确高出很多。

2）安全风险较大。全地下式水质净化厂作为全地下式建筑会带来较多得安全隐患。首先，全地下式水质净化厂本身其主体结构处于地下，水位极低，因此所面临的洪水威胁比较高，也易发生水浸没情况；其次，绝大多数全地下式水质净化厂结构均为封闭式地下箱体，在正常运行过程中会产生硫化氢、氨及挥发性有机物等有毒有害气体，因此需要有良好的通风条件，避免有毒有害气体对工作人员的危害；另外，在密闭的地下环境中，如果发生火灾，扑救难度也很大，因此需要有较高的消防等级。

2 国内外污水处理厂周边环境对比

2.1 国外全地下式水质净化厂周边环境

国外土地资源较为丰富，全地下式水质净化厂多远离居住区，例如荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂，位于河湾港口附近，周边多为旅游商业区及酒店等，无稠密居住区。

日本神奈川县叶山镇地下污水处理厂位于神奈川县叶山町，为山中隧道式处理厂，因三浦半岛西半部三面环山，平地不多，沿海岸线平地有稠密的居民区，丘陵区是近郊风景区，且海域是旅游和渔民谋生场所，为了将地形因素和对景观的影响控制在最小限度之内，该污水处理厂建成山中隧道式处理厂。

芬兰赫尔辛基Viikinmäki中心污水处理厂建在赫尔辛基市中心附近，此处为一山坡地，左侧是万塔河，前面是拉提公路，并与赫托涅米工业区相邻，虽然周围有部分居住区，但整体居民密度较低。

2.2 国内全地下式水质净化厂周边环境

反观国内各大全地下式污水处理厂，以青岛高新区污水处理厂为例，在距离其几百米内就有中欧国际城金茂悦三期、中欧金茂墅等诸多高密度居住区，但就2020年房地产情况调查可知，周边居住区市场价格基本未受到此污水处理厂的影响。广东广州京溪地下净水厂也是处于金湖雅苑、翠林居、麒麟苑等诸多高密度住宅区之中，以周围住宅价格分析，京溪地下净水厂非但未对周边住宅产生负面影响，甚至略有升高，虽然东边有新都小学，但地下净水厂的存在并未对新都小学产生影响。再以济南华山水质净化厂为例，南侧为荷花路单位宿舍，东北侧有中海九樾府、中海半山湾畔等住宅区，商品房价格均在15 000元左右，与周边楼盘价格几乎无差异。

2.3 济南市地上式污水厂周边环境

济南光大水务一厂位于历山北路及清河北路交汇处，处理能力为30万m3/d，周围除山东省济南第二中学外，四周被商业区全方位包围，并无密集型居住区，且商业区经营活动并不景气。另外，诸多早期污水处理站例如全福中水处理站、金牛公园中水站、工商河中水处理站、柳行头河污水处理站等地上式污水处理厂，处理能力均为0.5~1万m3/d，然而受制于周边环境已成型、周边设施要求等原因也无法进行扩建，且大多周边无居住区或为居住密度较低的棚户区。

3 全地下式水质净化厂发展前景

根据以上对比可知，国外全地下式水质净化厂的建设环境大多处于较低密度的住宅区或商业旅游区附近，亦或者因地质条件的便利性而开发建设。国外土地资源丰富，但单位土地的各方面价值均偏低，虽然全地下式水质净化厂可以使得周边环境更融洽协调，但相比于常规污水处理厂，其带来的各方效益实际很难弥补本身所增加的建设成本。即便有些国外全地下式水质净化厂是因地质条件的便利性而建设，从而降低了部分建设成本，但因全地下式水质净化厂建设要求高，所以这种便利的建设条件极为有限。故此全地下式水质净化厂国外的发展前景会有一定的局限性。

我国作为一个人口大国，土地资源极为稀缺，尤其在经济形势较好的城市及各大省会城市和人口较多的城市中，土地资源甚至会成为城市发展的首要制约因素，虽然常规的污水处理厂建设成本明显要低于全地下式水质净化厂，但因其占地面积较大，对周边土地价值有较大的影响，若把这些潜在的影响全部计算在常规污水处理厂本身成本中，则要大大高于全地下式水质净化厂的建设成本；再加上全地下式水质净化厂恒温性对污水处理工艺来说较为合适，对整个运行系统来说也能节约诸多隐形成本。故此笔者认为全地下式水质净化厂在在经济较为发达、人口较为密集、环境要求高的地区，十分符合城市发展方向，具有较为可观的发展前景。不过，全地下式水质净化厂也存在诸多问题，例如相关规范及指导性文件较少、施工难度较大、不适于经济较为落后的地区等，若能逐步解决或弱化以上问题，更好地发挥其优点，必然将带来较好的经济效益和社会效益。