摘要：Helmut Kroiss维也纳技术大学荣休教授，现任国际水协（IWA）主席，Water Science and Technology主编，IWA杰出会士。

地下式污水处理厂

我印象中瑞典和挪威在地下式污水处理厂方面有着悠久而丰富的经验。这两个国家建设地下污水厂的目的是为了应对严寒地区冬季厚重的积雪、浓雾以及结冰等问题。而日本和新加坡主要是因为用地紧张问题而选择建造一些地下式污水厂。
    几年前我曾经在韩国考察过一个地下式污水厂，这座污水厂建在市中心附近，地上是一个公园。多年前，我试图从成本分析方面调查这一问题（建设成本与土地费用），当时的结论（2005年）是如果地价超过1000美元/平米时，土地价格的因素会明显影响工艺的选择、厂址的选择，但实际的情况会随着岁月的流逝而有所变化，主要是受城市人口的变化以及地区GDP的发展影响。
   为了满足地上环境友好的要求，地下式污水厂必须要建造异常复杂的除臭系统，会导致能耗显著提高。我印象中这种除臭系统的能耗设计能力为5~10kWh/PE，某些地下式污水厂除臭系统的能耗会占据全厂总能耗的30~50%。还有一点就是，地下式污水厂的维护会更加复杂且昂贵。我知道新加坡的地下式污水厂运行成本异常之高。
   荷兰鹿特丹的Dokhaven污水处理厂建在码头旁边的地下，这座水厂采用的是两级活性污泥法工艺。法国巴黎有一座污水厂建在居民区中心，设计处理能力是30,0000PE。我在2000年的时候考察过这座污水厂，初沉池采用的是Densadeg化学强化沉淀法，生物处理采用的是Biofor生物滤池技术，污泥采用的是焚烧技术。这座污水厂展示的是法国20年以前的工艺技术，我想现在法国应该已经有了一些新的可供选择的技术吧。
    总的来说，对于技术和经济而言，污水厂的具体地理位置和环境要求应该才是决定性因素。全封闭式水厂在建造和运行上都会带来许多新问题。但是好在现在已有不少的地下式或者全封闭式的污水厂案例，已经有了这方面的经验，因此结合全面的经济分析，就能做出最佳选择。
地上式污水厂和地下式污水厂的造价比较要建立在同等可靠度和灵活度的基础上。另外，随着人们环境意识的日益提高，地上和地下式污水厂都要应对臭味问题，尤其是污水预处理段和污泥段产生的臭味问题。

地下污水厂是否应该成为中国未来污水处理发展主流趋势？ 

中国污水处理界，2014年最火热的行业词汇是“中国概念污水厂”，但是到2015年，这个持续风靡一年多的热点逐步让位于了“地下污水厂”，与此同时，2015年，地下式污水厂在中国各地风靡，中国已经建成和在建的地下式污水厂已经超过50个，“地下式污水厂”发展势头大有掩盖“中国概念污水厂”之势头。  

很有意思的事情和现象是，就地下污水厂的建设模式，在行业里却涌现了完全两种不同的声音。有些行业专家则认为地下式污水厂是未来的发展趋势，“地下污水处理厂是社会发展到一定阶段的一个必然选择(特别是中国)”；而大部分专家还是持有比较审慎甚至忧虑的态度。“水进展”公众微信平台最近组织了“水进展微信专家群”里的一些行业专家进行了微信探讨，摘录大家一些典型的观点，供行业参考（发言观点未征得专家本人审定及同意）：  

1）国家城市给水排水技术研究中心/中国市政工程华北设计研究总院总工程师—郑兴灿  

下一代的城市污水处理厂不应该以地下式的污水处理厂为主导，这是一种错误的导向，地下式污水处理厂有其存在与发展的合理性，但不可能是应有的、顺势而为的发展机遇，也不一定都是迫不得已的选择，而是源自成因复杂的非科学、非理性的决策。  

城市污水处理厂实施方式和工程决策需要体现：“集中为主，分散为辅；全面论证，因地制宜；技术先进，稳妥可靠；经济适用，简约省地；低能低耗，运维简便”的基本原则。从科学决策和技术经济角度而言，下一代的城市污水处理厂不应该以地下式的污水处理厂为主导，这是一种错误的导向，地下式污水处理厂有其存在与发展的合理性，但不可能是应有的、顺势而为的发展机遇，也不一定都是迫不得已的选择。  

从工程投资、运行成本、能耗物耗、安全保障、运行维护等方面综合考虑，地下式污水处理厂是把简单问题复杂化、技术决策政治化利益化的选择，多数情况下不一定是科学合理的抉择，但从政治、社会和人居环境的角度考虑，在某些特殊的地域、特殊的人文与社会环境条件下，或者出于特殊的商业利益考虑，有其存在的空间，但决策应该慎之又慎，全面权衡与论证。  

地下式的污水处理厂确实可以节省地表占地面积，但节省不了地下空间。地下空间作为城市发展的存量资源，正在成为新城镇化建设的宝贵资源，特别是人口或商业密集的地域，已经是非常宝贵的社会公共资源。如果仅从消除周围环境影响和节省占地的角度而选择地下式的话，不如选择半地下式或地上全封闭式的建设模式，通过系统考虑和精心设计，可以达到同样的节地和环境效果，而且能够避免完全地下式的诸多弊端。  

对于地下式污水处理厂的工艺流程选择，应该是多样化和因地制宜的。实际上，污水处理厂的占地面积大小并不完全取决于工艺流程的选择，就达到同样排放标准来说，不同工艺选择之间的占地面积差别不明显，差别主要源自平面布置与空间布局，尤其是各种管线、电缆、通道和绿化区的布设方式。地上式污水处理厂通常习惯采用平面伸展模式，而地下式污水处理厂采用立体叠加模式，其实，地上式污水处理厂同样可以采用立体叠加模式，并不影响地上空间的利用和环境效果，通过建筑景观绿化的精细设计与装点，甚至可以成为城市的地标性设施。  

关于地下式污水厂的规模及数量的发展，郑兴灿总工程师认为，地下式污水厂应该适当发展：“逐步发展到50座左右尚属正常，超过50座就要加倍小心警惕，超过100座就是麻烦的麻烦了，尤其MBR类。”  

2）上海市政工程设计研究总院四院副总工高陆令：  

地下污水处理厂只是污水处理厂的一种建设形式，主要适用于用地紧张，对环境要求较高，地上污水厂选址困难，污水转输困难（路由困难，下游污水处理厂能力制约）的中心城区，实际上是在多种边界条件制约前提下的一种选择。随着地价的不断攀升，地下污水厂集约化模块化的设计理念会得到越来越多的应用。地下污水厂会越来越多，但要形成一种趋势尚有较多的制约因素。地下（半地下，全加盖地上）污水厂的出现有其合理性的一面，我们应该认真研究，不应抱有偏见。但不能将地下污水厂等同于地下MBR厂，地下污水处理厂工义选择应因地制宜。不能将MBR工艺出现的问题归结为地下污水处理厂。应对集约化，模块化，叠合式，全面加盖除臭的地下，半地下以及地上式污水厂加以研究，节能，节地，环境友好是地上，地下，半地下污水厂的发展趋势。  

全国有近四千座污水厂，地下污水厂尚不能算是潮流。但确实需要认真总结后，在适当时候推出设计规范规程，以规范指导地下污水处理厂设计，使起走上正确发展道路。  

3）江苏环保产业研究院陈珺博士  

污水厂建设模式的选取其实关系到如何理解污水厂在城市中的定位。城市污水处理厂作为城市的一个重要公共设施，应该首先保证其安全、稳定、高效的运行，而不是过渡压缩其占地，城市污水处理厂的正常运行关系到千家万户，地下污水厂在确实无可用之地、高纬度寒冷地区是一种选择。私有制国家土地的开发利用难度大、周期长，中国这样土地国有的国家应该是更优先保证公共设施的用地。  

4）加拿大斯坦泰克李建国博士  

记得看过一篇有关地下污水厂的综述，提到地下水厂在欧洲（好像是北欧）首先使用，随后是日本。理由是丘陵地带的地质地貌条件适合建地下污水厂。有时间也想研究一下地下污水厂的发展史。除了安全问题之外，从水力学角度分析，在地势平坦的都市建地下水厂，一般需污水提升泵站和处理水排放泵站，这与节能减排的理念有冲突。  

5）中国市政工程中南设计院总工程师邓志光  

地下/地上式污水厂建设模式选择应该进行全生命周期、全过程评价。  

6）北京工业大学曹相生博士/副教授  

地下式污水厂是污水处理百花园里必然出现的一朵花，不是一统天下的概念。百年来出现的各种污水处理工艺都没有一统江湖，但都有其适用的地方。个人认为超大城市建地下污水厂是合适的，比如北京。农村和镇还是自然处理更好，活性污泥法也没必要用。应从全生命周期和技术经济角度决定最适合的工艺和模式。“一刀切”和“一哄而上”肯定是错误的做法。  

综合国外多年的实践及国内外主流专家的观点，地下式污水厂只是特定条件下的可选方案，不具有普适性。从环境的可持续理念角度出发，“水进展”对地下式污水厂的应用也持比较审慎的态度，并认为从生态环境可持续发展角度来看，地下式污水厂高投资高运行能耗，且安全性存在较大风险，对于污水厂建设模式的选择，应该进行全生命周期的综合比较，尤其是要考虑几十年的翻倍的运行成本。其次，不能仅仅认为地下式污水厂可通过建设地面公园或者湿地就认为其具有生态意义，实际上，根据国外资料，地下式污水厂全生命周期内所排放的温室气体（GHG）都远远高于同等规模地表活性污泥法污水厂的排放量，因此，评估一种污水处理工艺的可持续性，不能仅仅从狭隘的围观小环境来看，更应该从大环境的可持续性着眼。当然，这里不是否定地下污水厂。

关于地下式污水厂你可能不知道的四件事

 来源:奥尼卡水处理创新部落    

最近几年地下式污水厂项目在中国有明显的上升趋势。在例如上海、广州、昆明、合肥和青岛等城市，已经有超过50多个地下污水厂投入运行或者正在施工中。这跟中国中产阶级的日益增长不无关系，经济的增长和城市化的深化要求可用土地和水资源得到最大化利用。

为什么要往地下走?

对于建造一个污水厂，选址向来是个难题。除了传统污水厂巨大的占地面积之外，地方法规一般要求污水厂有半径超过300米的卫生防护距离。即使有这么大的缓冲区，因为传统污水厂的恶臭和丑陋外形等影响，污水厂附近的地价往往受到牵连而遭到严重贬值。为了在不受大众欢迎的传统污水处理模式、紧缺的土地资源和环境保护三者间找到平衡，“地下污水厂”成为了最近行内探讨的焦点，并且被认为是目前合适的权宜之计。他们的理由是?至少它在地上的部分是“环境友好”的。

眼不见不等于不存在

但是，大家目前热议的所谓的“地下式污水厂”有许多你可能还没意识到的问题：

首先，它并没有改变污水处理工艺本身，污泥的产量、处理的效率、除臭和其他细节跟传统的地上建造的污水厂还是一样的。

第二，地下式污水厂的投资成本要远远高于传统的污水厂——据我的经验估算，投资额大概要高出一倍。除了需要更多和更高要求的土建、设备和人工之外，能耗也会更高。这笔账如此一算，貌似跟支持地下污水厂的教授、专家和企业所定义的环境友好型解决方案相去甚远。

第三，地下式污水厂的设计和运行时非常复杂的。例如，通风系统需要特别设计以防止臭气和化学品泄漏等潜在危险。我的一位新来同事毕业于著名的荷兰瓦赫宁根大学环境系，他曾代表概念污水厂采访过荷兰鹿特丹世界著名的Dokhaven地下污水厂。他跟该厂所属水委会的资深研究员Stefan Geilvoet有过不少接触。根据Geilvoet先生的介绍，该厂去年就曾因尾气处理系统的一个氢氧化钠投药泵过热导致了一起火灾事故，严重影响了运行，他说若这是地上污水厂，同类事故造成的影响将微乎其微，而且在清理工作期间，尾气也只能直接排到大气中——这不是让污水处理厂变成污染排放厂了吗?

最后一点，也是很重要的一点，地下式污水厂的升级几乎是不可能的。中国的城市化的速度之快在全球都是史无前例的。地下式污水厂不具备提标改造的灵活性。放眼全球，地下式污水厂的理念源于上世纪80年代，虽然有若干实践案例，包括上述的鹿特丹Dokhaven污水厂，但都是各种非常特殊的特定因素下的历史产物，但至今也没有成为主流应用。也许北欧是一个例外——那里有不少地下污水厂的实践，但那也是因为其极度严寒的天气造成的，而且那里的地质使得建造地下污水厂变得经济可行。行内可能会问新加坡和日本的案例又如何?我反问，那里的土地紧缺度跟中国是一个级别的吗?

地下式污水厂在中国的突然增长需要专家和法规制定者更加谨慎认真地分析实际情况。它可能只是短期的权宜之计，但长远而言它一定是不可持续的。实际上，除了把污水厂埋在地下让人视而不见之外，我们相信要真正地解决问题，必须改变传统污水厂本身。

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