編者按：進(jìn)入”十二五“以來，地下式污水廠成為行業(yè)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。一方面，他顛覆性的改變了原有污水廠的功能形態(tài)，因?yàn)楦眉骖櫫松鐓^(qū)，環(huán)境和土地等要素而獲得城市青睞；另一方面，因建設(shè)方式而來的，則是行業(yè)針對投資，安全和運(yùn)行問題的爭議和討論。而在我們看來，這種”一邊爭議，一邊落地“的場景更有意義，更加值得我們?nèi)ド钊胨伎肌?/span>

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院的王凱軍教授，當(dāng)年曾引用恩格斯的名言“猿從樹上到地下，是完成了猿變成人的關(guān)鍵性一步”，來比喻污水處理廠從地上到地下變化的意義?，F(xiàn)在看來，第一步已經(jīng)邁出，未來還會有第二步，第三步，第N步，這是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施迭代演進(jìn)的過程，也是一個(gè)新物種生長發(fā)展的路程。

牛年第一篇，我們特別整理推送王凱軍教授在“2020年排水大會”上的發(fā)言，這篇文章系統(tǒng)回顧了地下式污水廠在近幾年數(shù)量，技術(shù)和功能方面的發(fā)展情況，也是王老師團(tuán)隊(duì)近些年在此領(lǐng)域思考和實(shí)踐的總結(jié)。更有價(jià)值的是，這篇文章為我們帶來一個(gè)新的視角，那就是從生態(tài)文明建設(shè)的角度重新審視污水廠，他的未來應(yīng)當(dāng)是什么樣的？我們需要做哪些事情來應(yīng)對未來？這篇文章，相信會給你啟發(fā)。

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評估工程技術(shù)中心主任

王凱軍教授

地下污水處理廠發(fā)展背景分析

近年來，我國污水處理廠的建設(shè)取得了舉世矚目的成績。目前，我國已建成5000多個(gè)大型污水處理廠，日處理能力將近2億m3/d。盡管如此，污水處理行業(yè)依舊存在諸多難題，例如污水廠占地面積大、鄰避效應(yīng)嚴(yán)重、出水標(biāo)準(zhǔn)和水資源利用率低、能耗藥耗高、資源回收率低等，上述問題嚴(yán)重影響了污水處理行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由此，引發(fā)了專家學(xué)者們的思考，西方大規(guī)模、大集中、地上式的污水處理廠模式是否是以我國為代表的廣大發(fā)展中國家的唯一選擇？

傳統(tǒng)地上式的污水處理廠，占用大量城市用地，限制周邊近土地的開發(fā)和利用。舉下圖的例子說明，污水處理廠嚴(yán)重影響了周邊地區(qū)的土地價(jià)值。我們課題組采用網(wǎng)絡(luò)爬蟲工具，從鏈家網(wǎng)站（bj.lianjia.com/）抓取了北京市2017年某日和2016年某日的所有房價(jià)信息，構(gòu)建雙重差分模型，分析其對周邊經(jīng)濟(jì)社會影響。結(jié)果表明，處理規(guī)模為4萬m3/d的某污水廠，直接投資2億元（5%），直接占地73畝，價(jià)值7.5億（15%），對周邊3.2 km2房價(jià)抑制金額為45.8億元（80%）?？梢?，傳統(tǒng)地上式污水處理廠會嚴(yán)重影響周邊地區(qū)的土地價(jià)值。與此形成鮮明對比的則是城市公園的存在，例如陶然亭公園對周邊房價(jià)有大幅度的正面提升功能。這一問題發(fā)人深思。

地下污水處理廠的早期建設(shè)，主要是考慮到異地搬遷所引起的投資問題。比如，貴陽青山下沉式再生水廠，下沉式水廠出水要求達(dá)到地表水IV類、水資源100%回用的成功案例。該廠建成地下形式后，避免異地搬遷與大規(guī)模管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，在處理規(guī)模不變的情況下，投資金額降低。這一模式的開發(fā)為污水處理行業(yè)的發(fā)展提供了一條可行的思路。

在這樣的大背景下，“十二五”期間有一系列的地下式污水處理廠在不斷的摸索中得以建成，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示其所占比重較低（＜2%），因此，把此階段稱為“發(fā)展初期”。在此時(shí)期，關(guān)于地下式污水廠發(fā)展的爭論不斷，引發(fā)了媒體及國際專家的廣泛關(guān)注。

“十二五”期間地上/地下污水處理廠總量與增量對比

在此爭論之際，清華大學(xué)于2015年適時(shí)組織了“聚焦地下污水處理廠”的高峰論壇，聽取多方意見。經(jīng)過會議的討論提出，應(yīng)當(dāng)站在時(shí)代的角度、宏觀審視地下污水廠的現(xiàn)象，發(fā)揮和利用其優(yōu)勢，順勢而為。也正是在此次論壇中，首次提出將污水處理廠的“負(fù)資產(chǎn)”變?yōu)樯鷳B(tài)的“正資產(chǎn)”的理念，將被動建設(shè)轉(zhuǎn)化為主動追求，從生態(tài)友好、環(huán)境友好、社區(qū)友好幾個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。

地下污水廠的問題分析和解決

關(guān)于地下污水廠，之所以負(fù)面聲音不斷，是因?yàn)槠浯_實(shí)面臨著一定的問題和挑戰(zhàn)：

單位建設(shè)投資高（地下污水處理廠投資高于地上廠1.5-2倍）；

通風(fēng)、除臭能耗高（地下封閉空間）；

占地靠池深建設(shè)困難（生化池和二沉池占地比例超過70%）；

提標(biāo)升級改造難等。

針對上述問題，我們課題組提出正是由于地下污水處理廠的出現(xiàn)，導(dǎo)致大家重新審視有別于地上污水處理廠建設(shè)，研究了適合地下污水處理廠建設(shè)一系列減少占地、降低投資、提高效率的新技術(shù)、新途徑，具體介紹如下如下：

1.節(jié)地型生化處理工藝

生化處理工藝是污水處理廠主要占地的單元，最優(yōu)先考慮的應(yīng)為主體生化處理工藝的優(yōu)選。

目前常用的MBR工藝強(qiáng)化生物處理，出水水質(zhì)良好，可直接回用，污泥濃度高（8~10 g/L），反應(yīng)高效，節(jié)省占地，能夠避免二沉池的建設(shè)，現(xiàn)階段工藝成熟可直接應(yīng)用，是地下式污水處理廠可選的主體工藝之一。

國際領(lǐng)先的MBBR工藝也是可選工藝之一，它無需二沉池，處理負(fù)荷高，采用填料污泥量大，可有效節(jié)省生化池占地30~50%，國外工藝成熟，可借鑒應(yīng)用。同時(shí)，中國水環(huán)境集團(tuán)開發(fā)固定床節(jié)地型生化處理（HBR）工藝，大幅節(jié)省占地75%以上，實(shí)現(xiàn)污水生物處理的高效節(jié)地目標(biāo)。

關(guān)鍵詞： 王凱 我國 地下 污水