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)劃是處理廠建設與管理的一個關鍵問題，污水處理廠布局集中與分散一直是爭論的焦點。集中建設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，有利于處理后污水的就近利用。從國內外城市污水處理廠建設的發(fā)展歷史來看，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，對于控制水環(huán)境污染發(fā)揮了重要作用。但是隨著污水處理廠建設速度的加快，以及在缺水城市處理后污水的綜合利用越來越受到人們的重視，污水處理廠的建設有小型化分散建設的趨勢。另外，隨著污水處理廠的普及，一些小城鎮(zhèn)和遠離城鎮(zhèn)的別墅區(qū)、渡假村也都開始興建污水處理設施，進一步促進小型污水處理設施的建設?？傊?，大中型集中污水處理廠仍將在治理水污染、改善水環(huán)境質量方面發(fā)揮重要作用，隨著城鎮(zhèn)建設步伐的加快，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。因此，今后城市污水處理廠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布局方案，促進污水處理與回用設施的建設。

關鍵詞：規(guī)劃、布局、污水

第一章 緒論

　　隨著人們環(huán)境意識的提高，對于水污染的治理，越來越受到重視。城市污水處理廠在水污染治理中發(fā)揮著重要的作用。目前全國各城市都在加快污水處理廠的建設，我國將迎來一個城市污水處理廠建設快速發(fā)展的時期。
　　 關于城市污水處理廠布局規(guī)劃的有關問題一直存在爭論，主要有處理廠建設集中與分散，處理廠規(guī)模的大與小，如何科學合理地確定污水處理廠布局方案等問題，本文將就污水處理廠布局的有關問題進行探討。

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行費方面較小型污水處理廠有明顯的優(yōu)勢，北京市環(huán)科院曾總結污水處理廠費用函數：

　　C = 5427.75 Q^0.85
　　S = 514.23 Q^0.71
　　其中：C-- 污水處理廠建設費用
　　S-- 污水處理廠運行費用
　　Q-- 污水處理廠規(guī)模

　　該費用函數表明，隨著污水處理廠規(guī)模的增加，單位污水量的建設費用和運行費用都會下降。當費用函數中處理廠規(guī)模Q的指數為1時，表示污水處理廠單位水量的建設和運行費用不隨處理廠的規(guī)模變化，而當的指數小于1時，表示污水處理廠單位水量的建設和運行費用將隨處理廠的規(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費用的曲線，表明污水處理廠單位污水量建設投資隨處理廠規(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

　　從國內外大眾城市污水處理廠建設的歷史和經驗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)是一個人口超過800萬人的特大城市，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得到明顯改善。
　　 洛杉磯是美國第二大城市，人口約350萬人，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，該廠的服務人口為267萬人，占全市人口的76%。
（2）1999年上海市污水量達540萬立方米/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140-150萬立方米/日。
（3）臺北市規(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27.4萬立方米/日，最大污水量47.9萬立方米/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多萬人，市區(qū)面積538.3km²，城市污水總處理量為433萬立方米/日。東京市區(qū)的23個行政區(qū)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個污水處理區(qū)域，分別為芝浦、三河島、砂町、小臺、落合、森崎、小營、葛西、新河岸和中川，并且每個區(qū)域都建有一套正規(guī)的二級污水處理廠。東京平均每個污水廠的服務面積53.83 km²，平均服務人口118.25萬人，平均處理量43.3萬立方米/日。其中最大的森崎處理廠規(guī)模為105萬立方米/日，占全市污水量的24%。

東京的10個污水處理系統(tǒng)

（5）洛杉磯是美國第二大城市，人口約350萬人，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，該廠的服務人口為267萬人，占全市人口的76%。
　　 以上實例表明在國內外大中城市中都會建設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、污水處理廠建設有小型化的趨勢

　　從近幾年污水處理廠建設的情況來看，污水處理廠的建設有向小型化、分散化發(fā)展的趨勢，出現(xiàn)這樣的情況主要是由于兩個因素造成的，一是缺水城市和缺水地區(qū)越來越重視處理后污水的再生利用；另一個因素是隨著污水處理廠的普及，一些小城鎮(zhèn)和遠離城鎮(zhèn)的別墅區(qū)和渡假村也都開始興建污水處理設施，進一步促進小型污水處理設施的建設。

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)劃的變化過程，可以看到處理廠的布局從比較集中向相對分散轉變。
（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和管理費用，污水排除與處理系統(tǒng)為四個，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)劃調整
　　 1958年，由于城市規(guī)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(guī)劃做了較大調整，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，并配套建設污水灌渠，以便就近利用污水灌溉農田。在此規(guī)劃指導下，以后幾年相繼建設了右安門污水泵站、吳家村污水泵站、蘇州街污水泵站、高碑店簡易污水處理廠、以及姚家井、左安門等污水泵站，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(guī)劃方案
　　 1982年北京市重新修訂了城市總體規(guī)劃，根據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、污水利用和工程經濟等因素，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、南苑等九個污水處理系統(tǒng)。
　　由于當時對污水處理廠的布局是集中還是適當分散意見不統(tǒng)一，因而對規(guī)劃中的清河一北苑、鄭王墳一小紅門兩個污水系統(tǒng)，每個系統(tǒng)是集中建一個污水處理廠，還是建兩個污水處理廠的問題未做定論，規(guī)劃提出在以后具體實施時再研究確定。
（4）1987年調整方案
　　 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)行過程中進行了局部調整。例如1984年結合方莊居住區(qū)的建設，為解決方莊居住區(qū)的污水處理及試點研究建設“中水道”的可行性，增設了方莊污水處理與回用試點廠。1985年結合北郊亞運村的建設，在對清河-北苑污水處理系統(tǒng)的污水處理廠進行了分建與合建技術經濟比較的基礎上，將該系統(tǒng)劃分為清河、北苑和北小河三個污水系統(tǒng)，繼而開始籌建北小河污水處理廠。
　　 此外，自八十年代以來北京地區(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，污水得不到處理，難以利用。因而有關方面對北京市污水處理廠的布局問題提出了一些看法和建議，認為北京市的污水處理廠大多設在城市下游，而且距城市較遠，污水干管非常長，不僅建設費用高，而且處理后的污水不利于城市利用。有些河流平時沒有清水水源，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城市污水處理廠，可將處理過的污水補入河道作為河道水源。因而，北京城市規(guī)劃設計研究院對北京市污水處理廠布局規(guī)劃進行調整。北京市區(qū)城市污水處理廠的個數由原規(guī)劃的9處，調整為15處，其中100萬m³/d的大型處理廠一處（高碑店），10～50萬m³/d的中型處理廠五處（清河、酒仙橋、小紅門、鄭王墳、盧溝橋），10萬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廠。

1987年污水處理系統(tǒng)布局規(guī)劃圖

　　該規(guī)劃經向市政府及有關單位匯報后，納入了1992年修訂的北京城市總體規(guī)劃。
　　經1987年調整的北京市區(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(qū)污水排處與處理設施的建設基本是按照這一方案實施的。

2、污水處理廠的普及促進小型污水處理設施的建設

　　近幾年來我國城市污水處理廠建設步伐明顯加快，大中城市污水處理普及率逐步提高。一些小城鎮(zhèn)、工業(yè)開發(fā)區(qū)、別墅區(qū)和度假村等也開始建設污水處理廠站。由于這些小城鎮(zhèn)、工業(yè)開發(fā)區(qū)、別墅區(qū)和度假村相對獨立，規(guī)模不是很大，所建設的污水處理廠站規(guī)模都不大，從而促進了小型、分散處理廠站的建設。
　　北京中關村海淀科技園發(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)位置相對分散，園區(qū)之間有大面積的綠地分隔，因此在編制中關村海淀科技園發(fā)展區(qū)污水處理廠布局規(guī)劃時，考慮到各園區(qū)位置較分散，同時為了便于處理后的污水就近利用，采用每個科技園區(qū)安排一座污水處理廠的布局方案，共設置8座污水處理廠站，最大的污水處理廠規(guī)模為5萬立方米/日，小的污水處理廠規(guī)模只有幾千立方米/日。
　　北京市市政設計院在編制大興區(qū)污水處理廠布局規(guī)劃時，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)都設置了小型污水處理廠，最小的污水處理廠規(guī)模不到一萬立方米/日。

三、污水處理廠布局規(guī)劃應考慮的主要因素

　　污水處理廠布局規(guī)劃是污水管道和污水處理廠建設的關鍵，科學合理的處理廠規(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。在編制污水處理廠布局規(guī)劃應考慮以下主要因素：

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

2、污水處理廠廠址的選擇上要考慮上中下游相結合
　　 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入處理廠。另外，對于污水排放也比較有利，經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，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需要非常慎重，要與處理廠退水的利用規(guī)劃相結合。

3、污水處理廠布局上要考慮集中與分散相結合
　　 污水處理廠建設的集中與分散一直是關于處理廠布局爭論的焦點，著一問題并沒有絕對正確的答案，必須根據城市的特點綜合考慮現(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、應充分考慮污水回用的需求
　　 水資源短缺已經成為我們面臨的一個重要問題，目前我國有300多個城市缺水，其中100多個城市嚴重缺水，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布局規(guī)劃時一定要將污水回用作為一個重要因素加以考慮。

四、結論

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

參考書目

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)劃設計研究院. 《中關村科技園區(qū)總體規(guī)劃》.2000年
3 北京市城市規(guī)劃設計研究院. 《北京城市總體規(guī)劃》.1992年
4 北京市市政設計研究總院. 《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。東南大學出版社.1989年.P294-32