關(guān)于城市污水處理廠(chǎng)布局規劃問(wèn)題的探討

摘要：污水處理廠(chǎng)在控制水環(huán)境污染方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，城市污水處理廠(chǎng)布局規劃是處理廠(chǎng)建設與管理的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，污水處理廠(chǎng)布局集中與分散一直是爭論的焦點(diǎn)。集中建設污水處理廠(chǎng)可以體現規模效益，且便于管理；而小型分散的污水處理廠(chǎng)易于建設，有利于處理后污水的就近利用。從國內外城市污水處理廠(chǎng)建設的發(fā)展歷史來(lái)看，在人口密集的大中城市，大型集中污水處理廠(chǎng)是污水處理廠(chǎng)建設的主體，我國大中城市都建設了一些大中型骨干污水處理廠(chǎng)，對于控制水環(huán)境污染發(fā)揮了重要作用。但是隨著(zhù)污水處理廠(chǎng)建設速度的加快，以及在缺水城市處理后污水的綜合利用越來(lái)越受到人們的重視，污水處理廠(chǎng)的建設有小型化分散建設的趨勢。另外，隨著(zhù)污水處理廠(chǎng)的普及，一些小城鎮和遠離城鎮的別墅區、渡假村也都開(kāi)始興建污水處理設施，進(jìn)一步促進(jìn)小型污水處理設施的建設?？傊?，大中型集中污水處理廠(chǎng)仍將在治理水污染、改善水環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用，隨著(zhù)城鎮建設步伐的加快，污水資源化受到廣泛重視，污水處理廠(chǎng)布局有分散化、小型化的趨勢。因此，今后城市污水處理廠(chǎng)布局應按照集中與分散相結合、污水處理與利用相結合的原則，合理安排污水處理廠(chǎng)布局方案，促進(jìn)污水處理與回用設施的建設。

關(guān)鍵詞：規劃 布局 污水

隨著(zhù)人們環(huán)境意識的提高，對于水污染的治理，越來(lái)越受到重視。城市污水處理廠(chǎng)在水污染治理中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。目前全國各城市都在加快污水處理廠(chǎng)的建設，我國將迎來(lái)一個(gè)城市污水處理廠(chǎng)建設快速發(fā)展的時(shí)期。

關(guān)于城市污水處理廠(chǎng)布局規劃的有關(guān)問(wèn)題一直存在爭論，主要有處理廠(chǎng)建設集中與分散，處理廠(chǎng)規模的大與小，如何科學(xué)合理地確定污水處理廠(chǎng)布局方案等問(wèn)題，本文將就污水處理廠(chǎng)布局的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。

一、大型集中污水處理廠(chǎng)在控制水環(huán)境污染中發(fā)揮著(zhù)重要作用

1、大型集中污水處理廠(chǎng)具有較明顯的規模效益

大型污水處理廠(chǎng)在單位水量投資和運行費方面較小型污水處理廠(chǎng)有明顯的優(yōu)勢，北京市環(huán)科院曾總結污水處理廠(chǎng)費用函數：

C = 5427.75 Q0.85

S = 514.23 Q0.71

其中：C-- 污水處理廠(chǎng)建設費用

S-- 污水處理廠(chǎng)運行費用

Q-- 污水處理廠(chǎng)規模

該費用函數表明，隨著(zhù)污水處理廠(chǎng)規模的增加，單位污水量的建設費用和運行費用都會(huì )下降。當費用函數中處理廠(chǎng)規模Q的指數為1時(shí)，表示污水處理廠(chǎng)單位水量的建設和運行費用不隨處理廠(chǎng)的規模變化，而當的指數小于1時(shí)，表示污水處理廠(chǎng)單位水量的建設和運行費用將隨處理廠(chǎng)的規模的增大而減小。

此圖是污水處理廠(chǎng)規模與單位污水量建設費用的曲線(xiàn)，表明污水處理廠(chǎng)單位污水量建設投資隨處理廠(chǎng)規模增大而減小。

2、大型集中污水處理廠(chǎng)在治理水環(huán)境污染方面發(fā)揮著(zhù)重要作用

從國內外大眾城市污水處理廠(chǎng)建設的歷史和經(jīng)驗表明大型集中污水處理廠(chǎng)在治理水環(huán)境污染方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。

（1）北京市區是一個(gè)人口超過(guò)800萬(wàn)人的特大城市，該市最大的污水處理廠(chǎng)為高碑店污水處理廠(chǎng)，規模為100萬(wàn)立方米/日，占全市現狀污水量的40%。該污水處理廠(chǎng)建成后使市中心區和東部地區的污水得到凈化處理，市區四大河流之一的通惠河水質(zhì)得到明顯改善。

洛杉磯是美國第二大城市，人口約350萬(wàn)人，市區面積為467平方英里。目前洛杉磯是共有4座污水處理和回用廠(chǎng)，分別為Hyperion污水處理廠(chǎng)、Tillman污水回用廠(chǎng)、Glendale污水回用廠(chǎng)和Terminal污水處理廠(chǎng)。其中最大的污水處理廠(chǎng)為Hyperion污水處理廠(chǎng)，該廠(chǎng)的服務(wù)人口為267萬(wàn)人，占全市人口的76%。

（2）1999年上海市污水量達540萬(wàn)立方米/日，上海市相繼建成12座污水廠(chǎng)（不含市郊）集中處理城市污水。

上海市污水系統分為五大部分：石洞口污水排放系統、竹園第一污水排放系統、竹園第二污水排放系統、白龍港污水排放系統、新和污水排放系統。其中竹園第一排放系統、白龍港污水排放系統、新和污水排放系統的污水處理廠(chǎng)的規劃規模均為140-150萬(wàn)立方米/日。

（3）臺北市規劃面積272km2，城市化地區100.4km2，到1998年止有迪化、民生兩座污水廠(chǎng)，其中規模最大的處理廠(chǎng)是迪化污水處理廠(chǎng)，該處理廠(chǎng)始建于1980年7月，處理規模為平均日流量27.4萬(wàn)立方米/日，最大污水量47.9萬(wàn)立方米/日，占全市污水量的29%。

（4）東京是日本最大的城市，總人口為1200多萬(wàn)人，市區面積538.3km2，城市污水總處理量為433萬(wàn)立方米/日。東京市區的23個(gè)行政區根據下水道的分布情況和污水在自然流狀態(tài)下容易集取的原則共分10個(gè)污水處理區域，分別為芝浦、三河島、砂町、小臺、落合、森崎、小營(yíng)、葛西、新河岸和中川，并且每個(gè)區域都建有一套正規的二級污水處理廠(chǎng)。東京平均每個(gè)污水廠(chǎng)的服務(wù)面積53.83 km2，平均服務(wù)人口118.25萬(wàn)人，平均處理量43.3萬(wàn)立方米/日。其中最大的森崎處理廠(chǎng)規模為105萬(wàn)立方米/日，占全市污水量的24%。

（5）洛杉磯是美國第二大城市，人口約350萬(wàn)人，市區面積為467平方英里。目前洛杉磯是共有4座污水處理和回用廠(chǎng)，分別為Hyperion污水處理廠(chǎng)、Tillman污水回用廠(chǎng)、Glendale污水回用廠(chǎng)和Terminal污水處理廠(chǎng)。其中最大的污水處理廠(chǎng)為Hyperion污水處理廠(chǎng)，該廠(chǎng)的服務(wù)人口為267萬(wàn)人，占全市人口的76%。

以上實(shí)例表明在國內外大中城市中都會(huì )建設一些大型集中污水處理廠(chǎng)，在城市污水處理方面發(fā)揮重要作用。

二、污水處理廠(chǎng)建設有小型化的趨勢

從近幾年污水處理廠(chǎng)建設的情況來(lái)看，污水處理廠(chǎng)的建設有向小型化、分散化發(fā)展的趨勢，出現這樣的情況主要是由于兩個(gè)因素造成的，一是缺水城市和缺水地區越來(lái)越重視處理后污水的再生利用；另一個(gè)因素是隨著(zhù)污水處理廠(chǎng)的普及，一些小城鎮和遠離城鎮的別墅區和渡假村也都開(kāi)始興建污水處理設施，進(jìn)一步促進(jìn)小型污水處理設施的建設。

1、污水資源化使污水處理廠(chǎng)向小型、分散化發(fā)展

從北京市區污水處理廠(chǎng)布局規劃的變化過(guò)程，可以看到處理廠(chǎng)的布局從比較集中向相對分散轉變。

（1）1957年規劃

1957年編制的“北京市污水排除規劃方案”提出，為節約稀釋用水、減少污水處理廠(chǎng)的造價(jià)和管理費用，污水排除與處理系統為四個(gè)，污水處理廠(chǎng)分別位于通惠河、涼水河、清河和永定河附近，規劃為四大污水排除與處理系統。

（2）1958年的規劃調整

1958年，由于城市規劃布局的重大修改，對城市污水排除提出了就近利用灌溉農田的方針。在該方針的指導下，對1957年制定的污水排除與處理規劃做了較大調整，尤其在近期規劃中提出基本利用已有污水管道，在其末端建造污水灌溉站，并配套建設污水灌渠，以便就近利用污水灌溉農田。在此規劃指導下，以后幾年相繼建設了右安門(mén)污水泵站、吳家村污水泵站、蘇州街污水泵站、高碑店簡(jiǎn)易污水處理廠(chǎng)、以及姚家井、左安門(mén)等污水泵站，并在各泵站下游配套建設了污水灌渠，有明渠、有暗管，使北京市的污水灌溉得到較大發(fā)展。

（3）1982年規劃方案

1982年北京市重新修訂了城市總體規劃，根據重新編制的北京市區總體規劃方案，并考慮河流分布、地形、環(huán)保、污水利用和工程經(jīng)濟等因素，將市區的污水排除與處理系統劃分為：高碑店污水處理系統，清河、北苑污水處理系統，鄭王墳、小紅門(mén)污水處理系統，蘆溝橋污水處理系統，酒仙橋污水處理系統，以及定福莊、垡頭、南苑等九個(gè)污水處理系統。

由于當時(shí)對污水處理廠(chǎng)的布局是集中還是適當分散意見(jiàn)不統一，因而對規劃中的清河一北苑、鄭王墳一小紅門(mén)兩個(gè)污水系統，每個(gè)系統是集中建一個(gè)污水處理廠(chǎng)，還是建兩個(gè)污水處理廠(chǎng)的問(wèn)題未做定論，規劃提出在以后具體實(shí)施時(shí)再研究確定。

（4）1987年調整方案

自1983年重新編制北京市區污水排除與處理規劃后，在執行過(guò)程中進(jìn)行了局部調整。例如1984年結合方莊居住區的建設，為解決方莊居住區的污水處理及試點(diǎn)研究建設“中水道”的可行性，增設了方莊污水處理與回用試點(diǎn)廠(chǎng)。1985年結合北郊亞運村的建設，在對清河-北苑污水處理系統的污水處理廠(chǎng)進(jìn)行了分建與合建技術(shù)經(jīng)濟比較的基礎上，將該系統劃分為清河、北苑和北小河三個(gè)污水系統，繼而開(kāi)始籌建北小河污水處理廠(chǎng)。

此外，自八十年代以來(lái)北京地區連年干旱少雨、水資源緊缺，而城市污水處理廠(chǎng)又遲遲不能上馬建設，污水得不到處理，難以利用。因而有關(guān)方面對北京市污水處理廠(chǎng)的布局問(wèn)題提出了一些看法和建議，認為北京市的污水處理廠(chǎng)大多設在城市下游，而且距城市較遠，污水干管非常長(cháng)，不僅建設費用高，而且處理后的污水不利于城市利用。有些河流平時(shí)沒(méi)有清水水源，污水被截流后成為干河，影響城市景觀(guān)，如在城市上中游建設城市污水處理廠(chǎng)，可將處理過(guò)的污水補入河道作為河道水源。因而，北京城市規劃設計研究院對北京市污水處理廠(chǎng)布局規劃進(jìn)行調整。北京市區城市污水處理廠(chǎng)的個(gè)數由原規劃的9處，調整為15處，其中100萬(wàn)m3/d的大型處理廠(chǎng)一處（高碑店），10～50萬(wàn)m3/d的中型處理廠(chǎng)五處（清河、酒仙橋、小紅門(mén)、鄭王墳、盧溝橋），10萬(wàn)m3/d以下的小型處理廠(chǎng)九處（北苑、北小河、垡頭、南苑、吳家村、東壩、肖家河、方莊、定福莊）。其中方莊和肖家河處理廠(chǎng)為“中水” 回用和河湖用水的試點(diǎn)廠(chǎng)。

該規劃經(jīng)向市政府及有關(guān)單位匯報后，納入了1992年修訂的北京城市總體規劃。

經(jīng)1987年調整的北京市區污水處理廠(chǎng)布局方案充分考慮了現有污水管道系統、污水回用、用地條件等因素，貫徹了污水處理廠(chǎng)集中與分散相結合、污水處理與回用相結合的原則，該布局方案是合理可行的，目前北京市區污水排處與處理設施的建設基本是按照這一方案實(shí)施的。

2、污水處理廠(chǎng)的普及促進(jìn)小型污水處理設施的建設

近幾年來(lái)我國城市污水處理廠(chǎng)建設步伐明顯加快，大中城市污水處理普及率逐步提高。一些小城鎮、工業(yè)開(kāi)發(fā)區、別墅區和度假村等也開(kāi)始建設污水處理廠(chǎng)站。由于這些小城鎮、工業(yè)開(kāi)發(fā)區、別墅區和度假村相對獨立，規模不是很大，所建設的污水處理廠(chǎng)站規模都不大，從而促進(jìn)了小型、分散處理廠(chǎng)站的建設。

北京中關(guān)村海淀科技園發(fā)展區位于海淀山后地區，總面積約200平方公里，包括軟件園、永豐科技園、溫泉科技園等高科技園區。這些園區位置相對分散，園區之間有大面積的綠地分隔，因此在編制中關(guān)村海淀科技園發(fā)展區污水處理廠(chǎng)布局規劃時(shí)，考慮到各園區位置較分散，同時(shí)為了便于處理后的污水就近利用，采用每個(gè)科技園區安排一座污水處理廠(chǎng)的布局方案，共設置8座污水處理廠(chǎng)站，最大的污水處理廠(chǎng)規模為5萬(wàn)立方米/日，小的污水處理廠(chǎng)規模只有幾千立方米/日。

北京市市政設計院在編制大興區污水處理廠(chǎng)布局規劃時(shí)，也采用了比較分散的處理廠(chǎng)布局方案，除大興區黃村衛星城安排兩座規模較大集中污水處理廠(chǎng)外，中心鎮、建制鎮都設置了小型污水處理廠(chǎng)，最小的污水處理廠(chǎng)規模不到一萬(wàn)立方米/日。

污水處理廠(chǎng)布局規劃是污水管道和污水處理廠(chǎng)建設的關(guān)鍵，科學(xué)合理的處理廠(chǎng)規劃方案，可以降低污水管道和處理廠(chǎng)的建設和運行費用，并有利于污水的回用和排放。在編制污水處理廠(chǎng)布局規劃應考慮以下主要因素：

1、處理廠(chǎng)規模要考慮大中小相結合

如前所述，大型集中污水處理廠(chǎng)具有明顯的規模效益，且來(lái)水水質(zhì)穩定，易于日常運行管理。但處理廠(chǎng)過(guò)于集中，必然造成污水管道工程量加大，整個(gè)污水系統的初期投資較高，實(shí)施困難。因此，污水處理廠(chǎng)布局應因地制宜，規模大、中、小相結合。

2、污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)址的選擇上要考慮上中下游相結合

在傳統的處理廠(chǎng)布局規劃中，一般都將處理廠(chǎng)安排在城市的下游，這樣可以使盡可能多的污水自流進(jìn)入處理廠(chǎng)。另外，對于污水排放也比較有利，經(jīng)處理后的污水排入下游河道，避免造成對上游水系的污染。但是，將處理廠(chǎng)全部放在城市下游對于北方缺水城市利用處理后的污水是很不利的，這一做法正在逐步改變。例如北京市在清河和涼水河上游分別安排了兩座小型污水處理廠(chǎng)，為河道和城市雜用水提供水源。在城市上游設置污水處理廠(chǎng)需要非常慎重，要與處理廠(chǎng)退水的利用規劃相結合。

3、污水處理廠(chǎng)布局上要考慮集中與分散相結合

污水處理廠(chǎng)建設的集中與分散一直是關(guān)于處理廠(chǎng)布局爭論的焦點(diǎn)，著(zhù)一問(wèn)題并沒(méi)有絕對正確的答案，必須根據城市的特點(diǎn)綜合考慮現狀污水管道系統、處理廠(chǎng)用地條件、污水排放與回用情況等因素，綜合分析后確定。

4、應充分考慮污水回用的需求

水資源短缺已經(jīng)成為我們面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，目前我國有300多個(gè)城市缺水，其中100多個(gè)城市嚴重缺水，污水資源化已成為解決水資源不足的一項有效措施。因此，北方缺水城市在編制污水處理廠(chǎng)布局規劃時(shí)一定要將污水回用作為一個(gè)重要因素加以考慮。

四、結論

城市污水處理廠(chǎng)布局規劃是處理廠(chǎng)建設的依據，規劃方案的合理與否直接影響處理廠(chǎng)的建設和運行管理，在編制污水處理廠(chǎng)布局規劃時(shí)，要全面考慮技術(shù)經(jīng)濟指標、環(huán)境影響、污水資源的綜合利用等諸多因素，綜合分析現狀污水管道系統、河湖水系規劃、城市建設區布局等條件，對多種可能的方案進(jìn)行比選，最終確定一個(gè)合理可行的方案作為實(shí)施方案。

2 北京市城市規劃設計研究院. 《中關(guān)村科技園區總體規劃》.2000年

3 北京市城市規劃設計研究院. 《北京城市總體規劃》.1992年

4 北京市市政設計研究總院. 《大興區污水排除與處理規劃》.2004年

5 吳熊勛 陶大鈞 蔣耀慈.《城市水環(huán)境污染控制》。1989年9月第一版。東南大學(xué)出版社.1989年.P294-32