降低城市污水处理厂工程造价的应用研究

骆晨光

随着社会经济发展速度的不断加快，环境污染问题日益明显，尤其是水体污染情况，对人们的生活健康有着直接的影响。随着近年来城市人口的不断增加，城市污水处理系统也面临着更大的压力。为了满足人们生活需求，污水处理厂的数量和规模也需要不断扩大。但是，污水处理厂在建设和运行维护方面，都需要消耗大量资金，在这一过程中，很多因素都将影响污水处理厂的工程造价，如场址选择、出水标准、进水水质、工艺技术、建设规模等。所以，需要对污水处理厂建设工程加强技术经济比选，对有限的资金充分利用，降低污水处理厂工程造价。

一、污水处理厂工程案例简介

以笔者参与设计的下潭尾污水处理厂工程为例，下潭尾污水处理厂是厦门市2019年新启动的一座污水处理厂，远期规划总规模达到15万吨/天，用地面积60807平方米，近期建设规模6.0万吨/天。采用集约地上式建设形式，以《厦门市水污染排放标准》A级排放限制为设计出水，采取预处理+改良AAO生物池+深度处理工艺，污泥处理采用重力浓缩+离心脱水工艺。建设内容主要涉及到污泥处理构筑物、生化处理构筑物单体、进出水系统等。

二、污水处理厂项目可行性研究及决策论证

1.建设规模及方案确定

各片区雨季截流污水量采用片区内保留村庄人口进行预测，污水指标取120L/人·d，地下水入渗系数取1.1。村庄截流倍数n0=2.0。根据污水专项规划，合流制片区雨季初期雨水截流工程采用调蓄池调蓄，削峰填谷，初期雨水截流总量为4mm/hr，晴天在污水系统低谷时期分3天泵站输送至排水管网或污水处理厂，这部分污水量计入片区旱季市政截流工程新增污水量。根据收集的数据论证一期工程旱季污水量预测值为6.13万m3/d，远期旱季污水量预测值为14.6万m3/d。由于近期主要用水大户已落地，根据提供数据，其达标排放到市政管网的平均日工业污水量4.3/1.2*1.1=3.9万吨/天，而现状窗东泵站水量约1.5万吨/天，内垵泵站水量约1.2万吨/天，这两个泵站主要接纳片区的工业污水及生活污水。因此，下潭尾污水处理厂一期工程规模确定为6.0万m3/d（工业污水4万m3/d，生活污水2万m3/d）。

2.建设项目成本估算审查

对于相关的总平面布置、施工方案、设备方案、结构设计等，也都要着重分析。城市污水进水水质情况和出水水质要求，一般分为一级处理、二级处理和三级深度处理，根据厦门市环境保护局的要求，下潭尾污水处理厂处理出水需达到厦门自定的类IV类水体标准（见下表）。

下潭尾污水处理厂设计进出水水质汇总表（单位：mg/L）

因此工艺方案路线论证围绕这一方面在可研过程中进行了重点技术经济比选，最终选择了比较经济合理的预处理+改良型AAO生化池+二沉池+高效沉淀池+反硝化滤池+消毒总体工艺路线；并针对这一路线进行了工程估算，初步测算控制投资在5000元/吨建设成本内，即工程投资不超过3亿元。

3.污水处理厂风险因素分析

在污水处理厂的建设施工等各个环节中，都可能具有一定的风险隐患，例如环境风险、涉及风险、意外事故等。这些风险因素对于工程顺利实施都将产生很大的影响，同时也可能对工程质量及效果造成不良影响，进入导致成本增加、造成较大的经济损失等。所以，在制定项目决策的过程中，对各种风险因素需要详细考虑，给予各个关键环节，对影响因素做好分析控制。

三、污水处理厂设计阶段对工程造价的影响

1.优化污水处理厂平面布置和高程布置

为了使土建工程和地基工程成本得到减少，可以适当将建筑结构稠密度增加，通过合理的平面布置，减少占地面积，保证流程顺畅。在场地平面布置完成后，对于闸门、管道等施工量也应尽量减少，从而控制和降低工程造价，提高项目经济效益，并保证污水处理需求得到满足。下潭尾污水厂在平面布置中选择了采用集约式设计，为污水处理工艺所需要建设的水处理构筑物设计为地下式钢筋混凝土池体，地上一层设计为污水处理配套的厂房，一层的屋面采用绿化种植屋面构造，整个厂区建成后，一层的屋面可建成供人们休闲、活动的公共绿地公园。

2.优化污水处理厂工艺系统

在当前污水处理厂的工程投资当中，二次污水处理结构及相关基础设施所占费用较高。例如氧化沟处理工艺占比可达27%～32%，传统活性污泥法及SBR工艺占比可达40%～42%。所以，在污水处理工艺的选择上，应当结合当地实际情况加以确定，保证更为科学合理的工程造价，将投资比例尽量降低，同时满足处理效果规定要求。下潭尾污水厂在工艺系统处理方案中也进行了广泛的技术经济比选，如二级处理工艺中对A2/O工艺（包括各种改良型A2/O工艺、多级AAO工艺）、氧化沟工艺、SBR系列、AB工艺、百乐卡工艺等进行了技术经济比选，结合项目水质、场地、运行管理等比选后，A2/O系列工艺适用性最强，氧利用率较高，能耗较低，运行灵活性高，是目前污水处理厂应用业绩较多，但占地面积相对较大。MBR工艺国内大型污水处理厂应用业绩较少，MBR膜维护维修需要专业技术，每天在线清洗，约2～4周人工清洗一次，5～8年更换一次。膜污染问题目前尚未解决，故大型污水厂不推荐使用。最后本工程二级处理部分采用改良型AAO工艺+矩形二沉池方案。通过一系列的论证比选，最终在初设阶段将项目投资进一步降低到26538万元，较工可阶段有了约10%的下降，可见工艺设计比选对于造价控制有着十分重要的意义。

四、污水处理厂工程实施过程中的造价控制

1.加强承包合同管理

污水处理厂建设施工涉及到很多环节，同时也需要很多施工专业相互配合与协调，同时也会受到拆迁、地勘等不确定性因素的影响。基于此，对于各方面的影响因素，都需要综合考虑，才能将不利影响降到最低。对此，在工程合同签订的时候，对于建设方、承包方、业主方的义务、权利等，都需要充分明确，才能为工程顺利进行提供保障。如果项目当中原有不确定性因素存在，承包商可以利用合同漏洞进行索赔等，不但会对项目施工顺利进行造成影响，还会导致工程造价成本提升。

2.严格控制工程变更及现场签证

对工程变更及现场签证必须要做到严格控制。应制定切实可行的现场签证管理制度，对签字确认流程加以规范。如果施工当中出现工程量变更，必须经过委托方及业主方的签字同意方可进行。在施工环节中，对于设计方案要求要严格执行，避免对设计和工程量随意变更，以免造成工程造价增加。如果设计或工程量变更无法避免，需要监理单位、业主、设计单位等各个相关方共同签字确认，才能具体执行。

五、结论

污水处理厂是当前城市当中的一个重要的基础工程，与城市居民的生活质量、城市发展的生态环境等都有密切的联系。而随着人们生态环境意识的不断加强，对于污水处理的要求也日益提高。在城市污水处理厂的建设当中，需要充分考虑工程造价的问题，对各方面影响因素综合考虑，深入分析污水处理需求，避免不必要的浪费，从而降低工程造价，提高经济效益。