羅維嘉

（廣州水務(wù)資產(chǎn)管理有限公司，廣州 510060）

1 引言

隨著工業(yè)革命的發(fā)生，因城市擴(kuò)張帶來的水污染問題日益惡化，世界各國緊密出臺相關(guān)的水環(huán)境保護(hù)法規(guī)，污水處理技術(shù)高速發(fā)展，并逐步出現(xiàn)集中式污水處理設(shè)施——凈水廠（污水處理廠）。我國第一座凈水廠建于1921年的上海。到2019年，我國已建成5000多座城鎮(zhèn)凈水廠[1]。時(shí)至今日，城市凈水廠被視為一種生產(chǎn)性企業(yè)，具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境多重效益。

2 地埋式凈水廠的發(fā)展歷程

2.1 國內(nèi)外地埋式凈水廠的發(fā)展

地埋式凈水廠的興起始于氣候寒冷的北歐地區(qū)。1932年，芬蘭為降低維持生化處理單元微生物生存環(huán)境的保溫成本，把凈水廠由地面轉(zhuǎn)移到地下。隨后世界城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，城市土地資源日趨緊張，而地面凈水廠占地和鄰避距離要求大，許多歐洲和亞洲國家紛紛采用新的地埋模式，以節(jié)省土地空間、解決二次污染等問題。

我國地埋式凈水廠建設(shè)興起于20世紀(jì)90年代。1991年，香港建成了我國也是亞洲首座地埋式凈水廠——赤柱污水處理廠。隨后相關(guān)的建設(shè)發(fā)展迅猛，港澳臺地區(qū)、北京、廣州、深圳、貴州、云南、四川等地區(qū)進(jìn)行了不少地埋式凈水廠建設(shè)模式和技術(shù)的創(chuàng)新探索。近年，北京 、上海、廣州等地的水務(wù)企業(yè)更是聯(lián)合成立全國地下凈水廠技術(shù)聯(lián)盟，推動(dòng)建立地埋式凈水廠的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

聚焦華南發(fā)達(dá)地區(qū)的廣州，截至2020年，廣州市建成地埋式凈水廠13座，相應(yīng)的污水處理能力居全國第一。其中，廣州中心城區(qū)9座地埋式凈水廠呈北斗狀分布于珠江兩岸，被譽(yù)為地下北斗9星，其污水處理總產(chǎn)能181萬t/d，占廣州中心城區(qū)污水處理總產(chǎn)能的1/3。廣州此類地埋式凈水廠實(shí)行全封閉運(yùn)行，具有噪聲小、臭氣少、能耗低、工藝先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)，出水水質(zhì)及環(huán)境指標(biāo)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，地面多以園林綠化、濕地公園、景觀水景等形式呈現(xiàn)，成功把厭惡性基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)化為花園式新型生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，把鄰避效應(yīng)轉(zhuǎn)化為鄰利效應(yīng)。

2.2 地埋式凈水廠的概念及技術(shù)特點(diǎn)

地埋式凈水廠是將污水處理構(gòu)筑物、輔助建筑物和污水處理設(shè)施的整體或部分設(shè)置在自然形成或人工開挖的地下空間，形成一個(gè)滿足污水污泥處理和日常檢修需求的生產(chǎn)區(qū)域。地埋式凈水廠的主要工藝是活性淤泥法，是一種污水的。由其衍生改良的工藝常見有氧化溝、AO（AAO）法、膜生物反應(yīng)器（MBR）、序批式活性污泥法（SBR）、曝氣生物濾池（BAF）等。其中，AO和MBR因其出水水質(zhì)穩(wěn)定、管理及運(yùn)行方便、可靠等優(yōu)點(diǎn)，較多地被應(yīng)用于地埋式凈水廠[2]。

2.3 地埋式凈水廠空間特色

地埋式凈水廠的占地面積一般是地面式凈水廠的1/4～1/3；地面綠地率可達(dá)50%以上；部分地下凈水廠的隔離距離可由傳統(tǒng)地面凈水廠的300～500 m縮減到100 m左右。

地埋式凈水廠平均建于地下17～20 m以下的空間。在垂直空間布局上，一般采用2～3層地下結(jié)構(gòu)（負(fù)一層為設(shè)備操作層、負(fù)二層、負(fù)三層為水處理構(gòu)筑物層），地面為園林綠化或管理用房。其平面布局一般采用組團(tuán)式，各單體構(gòu)筑物高度集中排布，直接連通，共用池壁，極大地減少工程量，縮短人、車動(dòng)線；以節(jié)約空間、節(jié)約能耗、節(jié)省投資，便于后期的高效運(yùn)行管理。與地上廠相比，地下廠的工程建設(shè)難點(diǎn)更加突出，例如，在施工分期協(xié)調(diào)、逃生疏散、消防通風(fēng)照明、防洪防澇、地下箱體結(jié)構(gòu)安全、自動(dòng)化巡視檢修等方面要求更高。

3 地埋式凈水廠帶來的發(fā)展機(jī)遇

3.1 現(xiàn)實(shí)的必要性

凈水廠的建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)費(fèi)高，資金籌集和保障困難是水務(wù)投資行業(yè)的通病。以廣東省為列，大部分凈水廠采用BOT模式建設(shè)運(yùn)營，污水處理總體成本較高，而地方污水處理費(fèi)不足以支付凈水廠的建設(shè)運(yùn)營成本，缺口需要當(dāng)?shù)刎?cái)政補(bǔ)貼，給各地政府財(cái)政帶來較大負(fù)擔(dān)[3]。早在2010年，省政府和地方水務(wù)投資企業(yè)便開始著力研究如何突破建設(shè)、運(yùn)營資金的瓶頸。

隨著地埋式凈水廠技術(shù)的成熟，凈水廠用地地面空間的騰出也為政府和企業(yè)提供了通過土地兼容性、開發(fā)拓展經(jīng)濟(jì)收益的可能性，從而維護(hù)更健康的污水處理運(yùn)營生命周期。上述因素是探討地埋式凈水廠用地綜合開發(fā)的深層次原因。

3.2 政策條件的支持

以廣州為例，根據(jù)（2021—2035）《廣州市污水系統(tǒng)總體規(guī)劃》，到2035年全市凈水廠（凈水站）將從現(xiàn)在的63座增加到96座。在資金壓力激增的情況下，廣州水務(wù)局帶領(lǐng)廣州水務(wù)投資集團(tuán)等建設(shè)企業(yè)，開展多方磋商，爭取水務(wù)、財(cái)政、自然資源等部門的政策支持，努力為凈水廠通過“節(jié)約式建設(shè)”盤活土地價(jià)值并轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目盈利點(diǎn)而努力創(chuàng)新。具體操作，如通過推進(jìn)在污水處理特許經(jīng)營模式下的一系列補(bǔ)充協(xié)議，確保在2020年以后的特許經(jīng)營費(fèi)用覆蓋存量污水處理設(shè)施投資運(yùn)營完全成本，同時(shí)允許企業(yè)通過地塊一級開發(fā)收益補(bǔ)償中心城區(qū)的凈水廠運(yùn)營成本。此也為地埋式凈水廠用地綜合開發(fā)，以及其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益能反哺市政基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營創(chuàng)造了政策上的有利條件。

3.3 空間環(huán)境的可行性

隨著城市的擴(kuò)張，許多原凈水廠用地逐漸變?yōu)楦邇r(jià)值土地，甚至位于城市中心地帶。因?yàn)閺S區(qū)選址受限于管網(wǎng)設(shè)施布局或服務(wù)范圍等因素，要對舊廠進(jìn)行遷移或于近郊建設(shè)新廠等操作均有難度。于是，如何結(jié)合城市更新把凈水廠由地面轉(zhuǎn)移到地下，同時(shí)對地面空間進(jìn)行復(fù)合利用，充分發(fā)揮土地資源價(jià)值，打造宜居生態(tài)城市，成為水務(wù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新命題。

凈水廠由地面轉(zhuǎn)移至地下，為地面的綜合開發(fā)提供了物理空間的可能性。通過垂直空間的多層次布局，極大地集約了用地，釋放了地面空間作為混合功能的設(shè)施建設(shè)，提高了土地利用效率。開發(fā)方向上，遵循改造+綜合開發(fā)的發(fā)展思路，向環(huán)境綜合服務(wù)業(yè)延伸發(fā)展空間，拓展生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的產(chǎn)業(yè)鏈條，增強(qiáng)市政基礎(chǔ)設(shè)施的外溢效應(yīng)，對社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)都有著積極的意義。

3.4 空間復(fù)合利用的基本原則

結(jié)合凈水廠用地的功能特征，以及地埋式凈水廠的構(gòu)筑物建設(shè)特點(diǎn)，在多維度的空間復(fù)合利用過程中，需注意以下幾個(gè)原則。

1）地面規(guī)劃的用地功能需與凈水廠功能高度兼容。

2）整體建設(shè)須保障污水處理設(shè)施運(yùn)行的正常和安全，保證出水水質(zhì)。

3）地面建設(shè)不得影響地下構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全；不得影響地下道路出口、通風(fēng)口、采光等出露地面的設(shè)施及系統(tǒng)的布局和運(yùn)作。

4）地面建設(shè)須滿足污水處理設(shè)施鄰避要求。

5）地面建設(shè)需與周邊自然及城市風(fēng)貌協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

6）用地的綜合開發(fā)需與周邊區(qū)域規(guī)劃協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

4 地埋式凈水廠用地綜合開發(fā)的兩大主流方向

地埋式凈水廠的地面空間用途廣泛，可建設(shè)公園綠地、文體娛樂設(shè)施，以及科普館、停車場等其他公共服務(wù)設(shè)施等。現(xiàn)行地埋式凈水廠用地綜合開發(fā)的主流方向大致可歸納為2個(gè)模式：生態(tài)綜合體模式和綜合商業(yè)模式。

4.1 生態(tài)綜合體模式

生態(tài)綜合體模式即用地的整體開發(fā)，集污水處理、科普教育、休閑娛樂、體育健身等公共服務(wù)功能于一體。常見形式為地面空間營造以綠植為主，輔助以微地形、亭臺樓閣、步道廣場等景觀設(shè)施；也常見特色水景，利用凈水廠出水作為景觀補(bǔ)水，以體現(xiàn)水生態(tài)、水文化氣質(zhì)。

管理模式上，有的進(jìn)行封閉或半封閉式管理，園林綠化僅作為廠區(qū)自身的生態(tài)綠地，起到生態(tài)鄰避作用；有的進(jìn)行開放式管理，用作公共綠地，服務(wù)大眾，把整個(gè)凈水設(shè)施轉(zhuǎn)化成一個(gè)集城市環(huán)保、城市景觀和城市更新等多功能融合的新型水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。此類公共綠地常以城市公園形式呈現(xiàn)，例如水文化公園、科普宣教公園、濕地公園、體育公園等。

地下建廠，地上建園的模式最為常見，且與凈水廠功能的兼容性較高，建設(shè)難度和投資較小。此模式改善了周邊環(huán)境質(zhì)量，提高了周邊土地價(jià)值，其產(chǎn)生的效益以生態(tài)效益和社會(huì)效益為主，具有很強(qiáng)的公益性，但外溢的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)較單一。其建設(shè)資金通常由廠區(qū)的投資建設(shè)方承擔(dān)，或政府給予一定的資金補(bǔ)貼。

4.2 綜合商業(yè)模式

綜合商業(yè)模式即將地埋式凈水廠與區(qū)域商業(yè)地產(chǎn)、旅游開發(fā)、特色農(nóng)業(yè)等商旅文化產(chǎn)業(yè)同步規(guī)劃，在地下廠上蓋建設(shè)商業(yè)街和休閑娛樂設(shè)施。此模式的優(yōu)點(diǎn)：（1）極大地實(shí)現(xiàn)土地綜合價(jià)值的提升和區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。（2）通過上蓋物業(yè)的自營或租賃，加快存量去化，提高資金周轉(zhuǎn)速度，從而減輕建設(shè)和運(yùn)營方的資金壓力。尤其適合城市中心地帶區(qū)域或旅游景區(qū)等。而其缺點(diǎn)則為，凈水廠畢竟是一種具有厭惡性的基礎(chǔ)設(shè)施，即使下埋地下也存在臭氣排放、有毒污泥外運(yùn)處理的需求，具有一定鄰里污染的風(fēng)險(xiǎn)，需嚴(yán)格做好氣體、中間污染物的封閉式管理，而且由此帶來的安全生產(chǎn)及防護(hù)建設(shè)、運(yùn)營成本也較高。

5 未來發(fā)展方向——綜合產(chǎn)業(yè)園模式

隨著地埋式凈水廠的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈不斷革新，越來越多水務(wù)投資企業(yè)思考如何利用本身的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢對凈水廠用地進(jìn)行綜合開發(fā)。凈水廠的原材料和成品均為水，其運(yùn)作過程中對污水的過濾、污泥和氣體等衍生廢棄物質(zhì)的處理也需要廣泛的高科技產(chǎn)品支持。由此，在地埋式凈水廠上蓋搭建治水產(chǎn)業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，形成產(chǎn)學(xué)研用一體化綜合基地，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。此模式具有先天的資源、技術(shù)優(yōu)勢，又具有與自身污水處理主要功能高度兼容的優(yōu)點(diǎn)?？梢灶A(yù)見，與水務(wù)相關(guān)的環(huán)保型工業(yè)產(chǎn)業(yè)，例如，水質(zhì)處理設(shè)施生產(chǎn)、新能源以及其他相關(guān)高新科技的產(chǎn)業(yè)，將成為地埋式凈水廠用地綜合開發(fā)的未來發(fā)展方向。

廣州市的水務(wù)行業(yè)已先行做出不少探索和嘗試。廣州水務(wù)投資集團(tuán)在2020年開始便提出，在保障城市更新污水處理需求的前提下，適度盤活地埋式凈水廠土地，科學(xué)研究各項(xiàng)目的區(qū)域資源條件，規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營型業(yè)態(tài)，建設(shè)“地埋式凈水廠+綜合產(chǎn)業(yè)園”；同時(shí)，探討以投資者身份介入的戰(zhàn)略路徑，對綜合產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目注資入股，以實(shí)現(xiàn)長期利潤反哺凈水廠的運(yùn)營成本；未來，還將積極謀劃如廣州石井凈環(huán)保產(chǎn)業(yè)園、大觀新能源汽車小鎮(zhèn)、健康城膜裝配廠等土地綜合開發(fā)項(xiàng)目。

6 結(jié)語

地埋式凈水廠用地的綜合開發(fā)是人類水環(huán)境保護(hù)意識增強(qiáng)、世界水環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然方向。依托“十四五”規(guī)劃先進(jìn)綱領(lǐng)的指引，中國在水環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路上必定可以創(chuàng)造出更多元化的創(chuàng)新模式，并引領(lǐng)未來增長多效化的新趨勢。