摘 要:污水處理廠在控制水環(huán)境污染方面發(fā)揮著重要作用，城市污水處理廠布局規(guī)劃是處理廠建設(shè)與管理的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，污水處理廠布局集中與分散一直是爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。集中建設(shè)污水處理廠可以體現(xiàn)規(guī)模效益，且便于管理；而小型分散的污水處理廠易于建設(shè)，有利于處理后污水的就近利用。從國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠建設(shè)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是污水處理廠建設(shè)的主體，我國(guó)大中城市都建設(shè)了一些大中型骨干污水處理廠，對(duì)于控制水環(huán)境污染發(fā)揮了重要作用。但是隨著污水處理廠建設(shè)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，污水處理廠的建設(shè)有小型化分散建設(shè)的趨勢(shì)。另外，隨著污水處理廠的普及，一些小城鎮(zhèn)和遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的別墅區(qū)、渡假村也都開(kāi)始興建污水處理設(shè)施，進(jìn)一步促進(jìn)小型污水處理設(shè)施的建設(shè)?？傊?，大中型集中污水處理廠仍將在治理水污染、改善水環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用，隨著城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的加快，污水資源化受到廣泛重視，污水處理廠布局有分散化、小型化的趨勢(shì)。因此，今后城市污水處理廠布局應(yīng)按照集中與分散相結(jié)合、污水處理與利用相結(jié)合的原則，合理安排污水處理廠布局方案，促進(jìn)污水處理與回用設(shè)施的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：規(guī)劃、布局、污水

第一章 緒論

　　隨著人們環(huán)境意識(shí)的提高，對(duì)于水污染的治理，越來(lái)越受到重視。城市污水處理廠在水污染治理中發(fā)揮著重要的作用。目前全國(guó)各城市都在加快污水處理廠的建設(shè)，我國(guó)將迎來(lái)一個(gè)城市污水處理廠建設(shè)快速發(fā)展的時(shí)期。
　　 關(guān)于城市污水處理廠布局規(guī)劃的有關(guān)問(wèn)題一直存在爭(zhēng)論，主要有處理廠建設(shè)集中與分散，處理廠規(guī)模的大與小，如何科學(xué)合理地確定污水處理廠布局方案等問(wèn)題，本文將就污水處理廠布局的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。

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

1、大型集中污水處理廠具有較明顯的規(guī)模效益

　　大型污水處理廠在單位水量投資和運(yùn)行費(fèi)方面較小型污水處理廠有明顯的優(yōu)勢(shì)，北京市環(huán)科院曾總結(jié)污水處理廠費(fèi)用函數(shù)：

　　C = 5427.75 Q^0.85
　　S = 514.23 Q^0.71
　　其中：C-- 污水處理廠建設(shè)費(fèi)用
　　S-- 污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用
　　Q-- 污水處理廠規(guī)模

　　該費(fèi)用函數(shù)表明，隨著污水處理廠規(guī)模的增加，單位污水量的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都會(huì)下降。當(dāng)費(fèi)用函數(shù)中處理廠規(guī)模Q的指數(shù)為1時(shí)，表示污水處理廠單位水量的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用不隨處理廠的規(guī)模變化，而當(dāng)?shù)闹笖?shù)小于1時(shí)，表示污水處理廠單位水量的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用將隨處理廠的規(guī)模的增大而減小。

　　此圖是污水處理廠規(guī)模與單位污水量建設(shè)費(fèi)用的曲線，表明污水處理廠單位污水量建設(shè)投資隨處理廠規(guī)模增大而減小。

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

　　從國(guó)內(nèi)外大眾城市污水處理廠建設(shè)的歷史和經(jīng)驗(yàn)表明大型集中污水處理廠在治理水環(huán)境污染方面發(fā)揮著重要作用。

（1）北京市區(qū)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為高碑店污水處理廠，規(guī)模為100萬(wàn)立方米/日，占全市現(xiàn)狀污水量的40%。該污水處理廠建成后使市中心區(qū)和東部地區(qū)的污水得到凈化處理，市區(qū)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(guó)第二大城市，人口約350萬(wàn)人，市區(qū)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，分別為Hyperion污水處理廠、Tillman污水回用廠、Glendale污水回用廠和Terminal污水處理廠。其中最大的污水處理廠為Hyperion污水處理廠，該廠的服務(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(dá)540萬(wàn)立方米/日，上海市相繼建成12座污水廠（不含市郊）集中處理城市污水。
　　 上海市污水系統(tǒng)分為五大部分：石洞口污水排放系統(tǒng)、竹園第一污水排放系統(tǒng)、竹園第二污水排放系統(tǒng)、白龍港污水排放系統(tǒng)、新和污水排放系統(tǒng)。其中竹園第一排放系統(tǒng)、白龍港污水排放系統(tǒng)、新和污水排放系統(tǒng)的污水處理廠的規(guī)劃規(guī)模均為140-150萬(wàn)立方米/日。
（3）臺(tái)北市規(guī)劃面積272km²，城市化地區(qū)100.4km²，到1998年止有迪化、民生兩座污水廠，其中規(guī)模最大的處理廠是迪化污水處理廠，該處理廠始建于1980年7月，處理規(guī)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?cè)丝跒?200多萬(wàn)人，市區(qū)面積538.3km²，城市污水總處理量為433萬(wàn)立方米/日。東京市區(qū)的23個(gè)行政區(qū)根據(jù)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(qū)域，分別為芝浦、三河島、砂町、小臺(tái)、落合、森崎、小營(yíng)、葛西、新河岸和中川，并且每個(gè)區(qū)域都建有一套正規(guī)的二級(jí)污水處理廠。東京平均每個(gè)污水廠的服務(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規(guī)模為105萬(wàn)立方米/日，占全市污水量的24%。

東京的10個(gè)污水處理系統(tǒng)

（5）洛杉磯是美國(guó)第二大城市，人口約350萬(wàn)人，市區(qū)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，分別為Hyperion污水處理廠、Tillman污水回用廠、Glendale污水回用廠和Terminal污水處理廠。其中最大的污水處理廠為Hyperion污水處理廠，該廠的服務(wù)人口為267萬(wàn)人，占全市人口的76%。
　　 以上實(shí)例表明在國(guó)內(nèi)外大中城市中都會(huì)建設(shè)一些大型集中污水處理廠，在城市污水處理方面發(fā)揮重要作用。

二、污水處理廠建設(shè)有小型化的趨勢(shì)

　　從近幾年污水處理廠建設(shè)的情況來(lái)看，污水處理廠的建設(shè)有向小型化、分散化發(fā)展的趨勢(shì)，出現(xiàn)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(qū)越來(lái)越重視處理后污水的再生利用；另一個(gè)因素是隨著污水處理廠的普及，一些小城鎮(zhèn)和遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的別墅區(qū)和渡假村也都開(kāi)始興建污水處理設(shè)施，進(jìn)一步促進(jìn)小型污水處理設(shè)施的建設(shè)。

1、污水資源化使污水處理廠向小型、分散化發(fā)展

　　從北京市區(qū)污水處理廠布局規(guī)劃的變化過(guò)程，可以看到處理廠的布局從比較集中向相對(duì)分散轉(zhuǎn)變。
（1）1957年規(guī)劃
　　 1957年編制的“北京市污水排除規(guī)劃方案”提出，為節(jié)約稀釋用水、減少污水處理廠的造價(jià)和管理費(fèi)用，污水排除與處理系統(tǒng)為四個(gè)，污水處理廠分別位于通惠河、涼水河、清河和永定河附近，規(guī)劃為四大污水排除與處理系統(tǒng)。
（2）1958年的規(guī)劃調(diào)整
　　 1958年，由于城市規(guī)劃布局的重大修改，對(duì)城市污水排除提出了就近利用灌溉農(nóng)田的方針。在該方針的指導(dǎo)下，對(duì)1957年制定的污水排除與處理規(guī)劃做了較大調(diào)整，尤其在近期規(guī)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(shè)污水灌渠，以便就近利用污水灌溉農(nóng)田。在此規(guī)劃指導(dǎo)下，以后幾年相繼建設(shè)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、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(shè)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(guī)劃方案
　　 1982年北京市重新修訂了城市總體規(guī)劃，根據(jù)重新編制的北京市區(qū)總體規(guī)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(jì)等因素，將市區(qū)的污水排除與處理系統(tǒng)劃分為：高碑店污水處理系統(tǒng)，清河、北苑污水處理系統(tǒng)，鄭王墳、小紅門(mén)污水處理系統(tǒng)，蘆溝橋污水處理系統(tǒng)，酒仙橋污水處理系統(tǒng)，以及定福莊、垡頭、南苑等九個(gè)污水處理系統(tǒng)。
　　由于當(dāng)時(shí)對(duì)污水處理廠的布局是集中還是適當(dāng)分散意見(jiàn)不統(tǒng)一，因而對(duì)規(guī)劃中的清河一北苑、鄭王墳一小紅門(mén)兩個(gè)污水系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)是集中建一個(gè)污水處理廠，還是建兩個(gè)污水處理廠的問(wèn)題未做定論，規(guī)劃提出在以后具體實(shí)施時(shí)再研究確定。
（4）1987年調(diào)整方案
　　 自1983年重新編制北京市區(qū)污水排除與處理規(guī)劃后，在執(zhí)行過(guò)程中進(jìn)行了局部調(diào)整。例如1984年結(jié)合方莊居住區(qū)的建設(shè)，為解決方莊居住區(qū)的污水處理及試點(diǎn)研究建設(shè)“中水道”的可行性，增設(shè)了方莊污水處理與回用試點(diǎn)廠。1985年結(jié)合北郊亞運(yùn)村的建設(shè)，在對(duì)清河-北苑污水處理系統(tǒng)的污水處理廠進(jìn)行了分建與合建技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上，將該系統(tǒng)劃分為清河、北苑和北小河三個(gè)污水系統(tǒng)，繼而開(kāi)始籌建北小河污水處理廠。
　　 此外，自八十年代以來(lái)北京地區(qū)連年干旱少雨、水資源緊缺，而城市污水處理廠又遲遲不能上馬建設(shè)，污水得不到處理，難以利用。因而有關(guān)方面對(duì)北京市污水處理廠的布局問(wèn)題提出了一些看法和建議，認(rèn)為北京市的污水處理廠大多設(shè)在城市下游，而且距城市較遠(yuǎn)，污水干管非常長(zhǎng)，不僅建設(shè)費(fèi)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，如在城市上中游建設(shè)城市污水處理廠，可將處理過(guò)的污水補(bǔ)入河道作為河道水源。因而，北京城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院對(duì)北京市污水處理廠布局規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整。北京市區(qū)城市污水處理廠的個(gè)數(shù)由原規(guī)劃的9處，調(diào)整為15處，其中100萬(wàn)m³/d的大型處理廠一處（高碑店），10～50萬(wàn)m³/d的中型處理廠五處（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為“中水” 回用和河湖用水的試點(diǎn)廠。

1987年污水處理系統(tǒng)布局規(guī)劃圖

　　該規(guī)劃經(jīng)向市政府及有關(guān)單位匯報(bào)后，納入了1992年修訂的北京城市總體規(guī)劃。
　　經(jīng)1987年調(diào)整的北京市區(qū)污水處理廠布局方案充分考慮了現(xiàn)有污水管道系統(tǒng)、污水回用、用地條件等因素，貫徹了污水處理廠集中與分散相結(jié)合、污水處理與回用相結(jié)合的原則，該布局方案是合理可行的，目前北京市區(qū)污水排處與處理設(shè)施的建設(shè)基本是按照這一方案實(shí)施的。

2、污水處理廠的普及促進(jìn)小型污水處理設(shè)施的建設(shè)

　　近幾年來(lái)我國(guó)城市污水處理廠建設(shè)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(zhèn)、工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、別墅區(qū)和度假村等也開(kāi)始建設(shè)污水處理廠站。由于這些小城鎮(zhèn)、工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、別墅區(qū)和度假村相對(duì)獨(dú)立，規(guī)模不是很大，所建設(shè)的污水處理廠站規(guī)模都不大，從而促進(jìn)了小型、分散處理廠站的建設(shè)。
　　北京中關(guān)村海淀科技園發(fā)展區(qū)位于海淀山后地區(qū)，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(qū)。這些園區(qū)位置相對(duì)分散，園區(qū)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(qū)污水處理廠布局規(guī)劃時(shí)，考慮到各園區(qū)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(qū)安排一座污水處理廠的布局方案，共設(shè)置8座污水處理廠站，最大的污水處理廠規(guī)模為5萬(wàn)立方米/日，小的污水處理廠規(guī)模只有幾千立方米/日。
　　北京市市政設(shè)計(jì)院在編制大興區(qū)污水處理廠布局規(guī)劃時(shí)，也采用了比較分散的處理廠布局方案，除大興區(qū)黃村衛(wèi)星城安排兩座規(guī)模較大集中污水處理廠外，中心鎮(zhèn)、建制鎮(zhèn)都設(shè)置了小型污水處理廠，最小的污水處理廠規(guī)模不到一萬(wàn)立方米/日。

三、污水處理廠布局規(guī)劃應(yīng)考慮的主要因素

　　污水處理廠布局規(guī)劃是污水管道和污水處理廠建設(shè)的關(guān)鍵，科學(xué)合理的處理廠規(guī)劃方案，可以降低污水管道和處理廠的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用，并有利于污水的回用和排放。在編制污水處理廠布局規(guī)劃應(yīng)考慮以下主要因素：

1、處理廠規(guī)模要考慮大中小相結(jié)合
　　 如前所述，大型集中污水處理廠具有明顯的規(guī)模效益，且來(lái)水水質(zhì)穩(wěn)定，易于日常運(yùn)行管理。但處理廠過(guò)于集中，必然造成污水管道工程量加大，整個(gè)污水系統(tǒng)的初期投資較高，實(shí)施困難。因此，污水處理廠布局應(yīng)因地制宜，規(guī)模大、中、小相結(jié)合。

2、污水處理廠廠址的選擇上要考慮上中下游相結(jié)合
　　 在傳統(tǒng)的處理廠布局規(guī)劃中，一般都將處理廠安排在城市的下游，這樣可以使盡可能多的污水自流進(jìn)入處理廠。另外，對(duì)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(duì)上游水系的污染。但是，將處理廠全部放在城市下游對(duì)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，為河道和城市雜用水提供水源。在城市上游設(shè)置污水處理廠需要非常慎重，要與處理廠退水的利用規(guī)劃相結(jié)合。

3、污水處理廠布局上要考慮集中與分散相結(jié)合
　　 污水處理廠建設(shè)的集中與分散一直是關(guān)于處理廠布局爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，著一問(wèn)題并沒(méi)有絕對(duì)正確的答案，必須根據(jù)城市的特點(diǎn)綜合考慮現(xiàn)狀污水管道系統(tǒng)、處理廠用地條件、污水排放與回用情況等因素，綜合分析后確定。

4、應(yīng)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(guó)有300多個(gè)城市缺水，其中100多個(gè)城市嚴(yán)重缺水，污水資源化已成為解決水資源不足的一項(xiàng)有效措施。因此，北方缺水城市在編制污水處理廠布局規(guī)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(jié)論

　　城市污水處理廠布局規(guī)劃是處理廠建設(shè)的依據(jù)，規(guī)劃方案的合理與否直接影響處理廠的建設(shè)和運(yùn)行管理，在編制污水處理廠布局規(guī)劃時(shí)，要全面考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、環(huán)境影響、污水資源的綜合利用等諸多因素，綜合分析現(xiàn)狀污水管道系統(tǒng)、河湖水系規(guī)劃、城市建設(shè)區(qū)布局等條件，對(duì)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。

參考書(shū)目

1 《北京市區(qū)污水處理廠合理規(guī)模研究》課題組. 《北京市區(qū)污水處理廠合理規(guī)模研究》.2002年;
2 北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院. 《中關(guān)村科技園區(qū)總體規(guī)劃》.2000年
3 北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院. 《北京城市總體規(guī)劃》.1992年
4 北京市市政設(shè)計(jì)研究總院. 《大興區(qū)污水排除與處理規(guī)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