CECSXXX：2016

中國工程建設協會標準

城鎮污水處理廠節地技術導則

Technicalguidelineforfootprintreductioninmunicipal

wastewatertreatmentplant

征求意見稿

20XX-XX-XX發布20XX-XX-XX實施

1總則

1.1編制目的

為滿足城鎮污水處理廠建設節約用地和減小對周邊環境影響的

需求，綜合考慮節約用地與處理效果、建設費用、運行成本、維護管

理、建設方式之間的制衡關系，實現城鎮污水處理廠建設的節地效果、

經濟效益、社會效益、環境效益的綜合最優，制定本導則。

1.2適用范圍

本導則適用于城鎮污水處理廠的新建、擴建和改建，同類型項目

可參考使用。

1.3指導思想

本導則的指導思想是針對我國污水處理廠建設的實際需求，結合

相關政策要求和現有污水處理廠建設經驗，借鑒國內外污水處理廠節

地的成功范例，提出城鎮污水處理廠的節地定義和評價方法，并從污

水處理廠平面優化布置、技術工藝和豎向強化等三種途徑給出指導方

法，提升我國城鎮污水處理廠節地設計的技術水平。

1.4編制依據

本導則總結了全國近百座城鎮污水處理廠在節約用地方面的經

驗，對關鍵工藝參數進行了試驗驗證，在此基礎上提出了節約用地的

實施途徑和評價指標，是現有設計規范的有益補充，具體設計工作尚

應符合國家現行有關標準和規范的規定。

2節地需求與評價

2.1節地需求

2.1.1污水處理廠建設用地需求激增

污水處理廠作為城市水環境保護不可或缺的單元，對于改善城鎮

化質量具有重要的意義。根據《中華人民共和國國民經濟和社會發展

第十三個五年規劃綱要》，“十三五”期間城市、縣城污水集中處理率

分別達到95%和85%,于此同時《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

GB18918（征求意見稿）出水指標提高出了更高的要求。污水量增加、

水質標準提高和處理功能拓展，使得污水處理廠建設用地需求不斷增

加。

2.1.2污水處理廠選址矛盾日益凸顯

隨著城市市政建設用地的日趨緊張和市民環保意識的不斷增強，

污水處理廠選址矛盾凸顯，一方面用地不足，難以找到合適的地塊建

設污水廠；另一方面居民對社區周邊建設污水處理廠普遍持反對態度,

屢屢引發廠群矛盾。如不能妥善解決該問題，將影響污水處理廠建設，

進而制約城市的可持續發展。減少對周邊環境影響已成為污水處理廠

建設中的一項“剛性”要求。

2.1.3土地費用占建設成本比例高企

隨著社會經濟發展，土地作為城市形成和發展的基礎，其價值日

益升高。為提高土地利用效益，城市對地上和地下空間利用的廣度和

深度不斷增強，因此合理規劃建設污水處理廠，節省其用地，是城市

土地集約化利用的必然要求，可為城市其他部分的建設提供更多的可

2

利用的規劃用地，也能緩解城市發展給農業用地帶來的壓力，具有較

好的經濟效益、社會效益和生態效益，對于我國城市的可持續發展具

有重要意義。

2.2節地綜合評價

污水處理廠節地綜合評價是運用多個指標對多個參評方案進行

評價的過程，其基本思想是將多個指標或指標體系轉化為一個能夠反

映節地綜合效益的指標來進行評價。

2.2.1節地評價指標體系

城鎮污水處理廠節地評估應綜合考慮用地規模、成本和運行維護

等因素，為節地設計方案優化和比選提供依據。

評價指標的篩選一般應考慮：簡明科學性、系統整體性、可操作

性、定性與定量相結合等原則。

（1）指標體系框架

城鎮污水處理廠節地評價指標由一級指標和二級指標組成，包含

用地規模、用地結構、建設運行成本、工藝技術和運行維護等5個主

要方面，具體框架如表2-1所示。

表2-1城鎮污水處理廠節地綜合評價指標體系框架

序號一級指標二級指標指標性質

1用地規模單位用地面積（m2/（m3.d））定量

2水處理功能區占地比率（％）足里

3用地結構綠化率（％）定量

4預留土地面積比率（％）定量

5建設單位建設成本（萬元/nr?）定量

6運行成本單位運行成本（元/n?）定量

7工藝技術工藝穩定性定性

8巡視便捷性定性

9運行維護操作便捷性定性

10交通物流便捷性定性

3

（2）指標的算法

1）用地規模指標

用地規模是指城鎮污水處理廠占用的土地總面積，不包括代征土

地、臨時用地以及項目外用地。

用地面積是污水處理廠節地綜合評價的核心指標，通常以單位用

地面積來表征。單位用地面積為污水處理廠區面積除以設計處理規模,

分期建設的污水處理廠除以總設計規模。該指標主要受規模、處理要

求、技術工藝和設計等因素影響。

2）用地結構指標

用地結構是指城鎮污水處理廠各功能分區占地比例。從用地結構

合理性、布局優化，土地利用效率等方面考慮，選取水處理功能區占

地比率、綠化率和預留土地面積比率等指標作為用地結構指標的二級

指標。

水處理功能區占地比率是污水處理廠預處理區、生化處理區、深

度處理區面積占污水處理廠總面積的比例。該指標與單位用地面積結

合使用，能夠更加真實準確反映污水處理廠的節地效果。

綠化率是指城鎮污水處理廠用地范圍內綠化面積占污水處理廠

總面積的比例。綠化率需滿足不低于30%的要求，但也不應過大，需

均衡考慮廠區的土地的利用效率。

預留土地面積比率是污水處理廠內預留的土地面積占污水處理

廠總面積的比例。相同用地面積情況下預留土地面積比率大表明方案

的布置更集約，節地效果更好。

3）建設運行成本指標

建設運行成本是污水處理廠節地綜合評價的重要量度，從污水處

4

理廠建設、運行角度考慮，選取單位建設成本和單位運行成本作為建

設運行成本的二級指標。

單位建設成本，污水處理廠工程建設費用除以設計處理規模。該

指標是節地綜合評價的重要約束性指標，其值由污水處理廠建設過程

中的土建、設備和儀控等方面費用綜合決定。

單位運行成本，污水處理廠日運行成本除以處理水量。該指標主

要反映污水處理廠的可持續性，其值由人工費、能耗、藥耗以及維護

保養相關費用綜合決定。

4）工藝技術指標

不同的污水處理技術在構筑物用地面積上存在較大差別。在保證

出水水質達標的情況下，從引導污水處理行業技術發展，促進技術改

造和升級等方面考慮，選取工藝穩定性指標作為工藝技術的二級指標。

工藝穩定性指標反映整個污水處理工藝抗擊水量、水質沖擊的性

能和保障出水穩定達標的能力。新建項目可通過污水處理過程仿真模

擬系統進行評估，建成項目可通過歷史運行數據進行評估。

5）運行維護指標

運行維護是污水處理廠節地綜合評價的重要指標之一，主要反映

相關節地措施對日常運行管理的影響。具體指標可以包括操作便捷性、

巡視便捷性和交通物流便捷性等指標。

操作便捷性主要評估污水處理廠日常操作、日常維護和檢修是否

方便。

巡視便捷性是為評估污水處理廠構建筑物的連接是否流暢，運行

人員是否可以較短的路程而快捷到達污水處理廠主要處理單元。

交通物流便捷性為評估污水處理廠區道路設置是否便于人流物

流的出入，污泥和其他物資的進出路線是否明確區分和便捷。

5

2.2.2污水處理廠節地評價方法

污水處理廠是一個相互關聯、相互影響的眾多因素構成的復雜系

統，具有典型的層次特征，確定各指標權重是節地綜合評價的重點和

難點，而層次分析法基于系統科學的層次性原理，把問題層次化，將

復雜的問題分解成不同的組成因素，在確定項目綜合評估指標體系的

各個層次和各個具體指標的權重方面具有方便、快捷和科學等特性,

因此，可采用層次分析法進行節地方案的優選比較。

2.2.3污水處理廠節地評價模型

運用層次分析法構造評價系統模型時，主要分為以下五步：

首先，建立層次結構模型。污水處理廠節地綜合評價作為目標層

（最高層），評價指標作為準則層和目標層（中間層），污水處理廠節

地方案作為方案層（最底層）；而對于相鄰的兩層，稱高層為目標層，

低層為因素層，從而建立城鎮污水處理廠節地評價的層次結構模型,

具體如圖2-2所示。

6

目標層城鎮污水處理廠節地綜合評價A

建設運行工藝技術運行維護

成本

B4B5

交

巡

操

通

工WJ

*N

作

視

物

藝p

r

指標

便

便

層

流

穩u

c

捷

便

捷

定b

e

性

捷

性

性f

uc

c性

C7C89

CIO

▼

方

方方

方案

層

案

案案

D,D2Dn

圖2.2節地評價結構模型

其次，構造判斷（成對比較）矩陣。在建立了圖2-2所示的節地

綜合評價指標體系層次結構后，運用層次分析法確定各指標的權重。

不同指標權重采用ThomasL.Saaty提出的1?9標度法進行量化標度,

打分原則如表2-2所示（殉表示i元素相對j元素的重要性標度）。

表2-2判斷矩陣元素殉標度法則

標度含義

1表示兩個指標相比，具有相同重要性

3表示兩個指標相比，前者比后者稍微重要

5表示兩個指標相比，前者比后者明顯重要

7表示兩個指標相比，前者比后者強烈重要

9表示兩個指標相比，前者比后者極端重要

2、4、6、8表示上述相鄰判斷的中間值

若指標i與指標的重要性之比為XiJ,那么指標j與

倒數

指標i的重要性之比為布=1/殉、

7

因素權重評價先從準則層B開始，對目標層A逐對比較準則層

B中用地規模、用地結構、建設運行成本、工藝技術及運行維護的重

要程度性，如表2-3所示。

表2-3準則層B對目標層A的相對重要性

AB)

B2B3B4B5

Bibnhi2bi3b/4bi5

b2i〃22〃23歷4b25

B2

bnh32bab34

B3加5

b4ib42b43b44b45

B4

bsibsib54

B5如如

其中，ba=l,bij=\/bji，by>0o

按其重要程度等級，得到由與構成的5x5階矩陣即為A-B判斷

矩陣，記作3=(3)5X5。

完成對準則層B中因素重要性比較判斷后，再對準則層B中的

某一元素，兩兩比較指標層C中相對應的元素，構建5個B-C判斷

矩陣X=(殉)”x〃；同理再選取指標層C中某一元素，對方案層D中

各方案針對評價因素的表現兩兩比較，構建相對應的10個C-D判

斷矩陣X=(Xy)

再次，進行層次單排序和一致性檢驗。層次單排序是通過判斷矩

陣去推算本層次所有指標對上一層次某指標而言的權重。假設有一n

階正規向量W：,其中為判斷矩陣X的最大特征值，W為對應的特征

向量，如果判斷矩陣滿足一致性，W經歸一化后即為相應指標的權重

向量。

一般地，如果一個正互反矩陣滿足，，則稱X為一致性矩陣。即

判斷矩陣X中各因素權重大小具有上述嚴密邏輯關系。

在實際構造判斷矩陣時，很難完全滿足一致性要求。因此，允許

8

判斷矩陣存在一定程度的不一致性，即要求判斷矩陣的最大特征值

入max與矩陣階數〃大致相等。

為了保證城鎮污水處理廠節地綜合評價的科學性和合理性，即要

將判斷矩陣的不一致性控制在一定范圍內，所以要對上述構建的判斷

矩陣進行一致性檢驗，其步驟如下：

（1）計算衡量一個判斷矩陣不一致程度的指標C/

（2）計算判斷矩陣X的隨機一致性比率CR

為衡量C/的大小，引入隨機一致性指標RI,它只與矩陣階數〃

有關。川是這樣得到的：對于固定的n,隨機構造判斷矩陣X,其中

是從1,2,…，9,1/2,1/3,…，1/9中隨機抽取的（表2-2）。這樣

的X是不一致的，取充分大的子樣得到X的最大特征值的平均值即

為RI。表2-4為平均隨機一致性指標表。

表2-4平均隨機一致性指標表

判斷矩陣階數123456789

RI000.580.891.121.261.361.411.45

（3）一致性檢驗

當C/=0時，判斷矩陣具有完全一致性，當C/值越大，說明判

斷矩陣一致性越差。當CR<0.1時，判定判斷矩陣X具有滿意的一致

性，或其不一致程度是可以接受的；否則就調整判斷矩陣X,對殉

加以調整，直到達到滿意的一致性為止。

然后，進行層次總排序和一致性檢驗。從圖2-2的層次結構模型

的準則層開始，逐層計算各層相對于最高層（目標層）相對重要性的

排序權值，稱為層次總排序。這一過程是從最高層次到最低層次依次

進行的。

B層中5個因素Bi，B2,B3,B4,B5,對總目標A的權重為也，b2,

b3,b4,b5oC層中10個因素Ci，C2,Go，它們對上層B中因素

Bj的層次單排序為Cij,C2j,...,Ci0j(j=l,2,3,4,5)，則C層指標Ci的層

次權值為

D層中3個方案對上層C中因素Cj的層次單排序為出力d2j,d3j(j=l,

2,...,10)，則D層中Di的層次權值為

層次總排序的一致性檢驗，C層C],C2，對上層(B層)

中因素Bj(j=l,2,3,4,5)的層次單排序一致性指標為Clj,隨機一致性

指標為RIj,則層次總排序的一致性比率為：

當CR<0.1時，該層次總排序計算結果具有滿意的一致性。否則

需要重新調整那些一致性比率高的判斷矩陣的元素取值。

依次方案D層對指標層C也要驗證層次總排序一致性。

最后，進行方案決策。計算得出方案層(最低層)對目標層(最

高層)的相對權重，按此相對權重可以對最低層中的各種方案進行排

序，權重大的為最佳節地方案。

10

3節地策略與途徑

3.1污水處理廠節地要求

在不同條件下，污水處理廠節地要求可分為以下三個層次：

(1)通過平面優化布置、工藝節地、豎向強化節地等一種方法

或者多種方法組合，使污水處理功能區占地面積較《城鎮污水處理工

程項目建設標準》(建標[2001]77號)中相應基準值降低20%以上；

(2)通過二次污染有效控制和景觀設計，使污水處理廠環境相

融性提高，減小污水處理廠對周邊土地利用價值的影響；

(3)在不影響污水處理廠功能的前提下，將污水處理廠節約處

理的土地用于生產、生活和社會公益等方面，實現土地綜合利用。

3.2污水處理廠節地原則

污水處理廠節地應遵循以下原則：

(1)應根據處理要求和節地等級要求，選擇一種或多種組合節

地方法；

(2)應利用節地評價模型進行方案優選，在滿足單位占地指標

的前提下，兼顧建設運行成本和運行維護等因素，確保設計方案整體

最優；

(3)應同時考慮節約建設用地和環境相融性，應在現有用地指

標基礎上節約用地，同時考慮污泥處理處置和遠期發展用地。

3.3污水處理廠節地關鍵因子分析

3.3.1污水處理廠用地影響因素

在相同水質條件下，污水處理廠用地與規模、處理標準、處理工

11

藝和地域均有一定關系，通過各影響因素分析可進一步明確污水處理

廠節地重點。

（1）用地與規模的關系

污水處理廠用地面積與規模呈正相關，單位處理水量用地（噸水

用地）則與占地面積呈負相關性，通常以單位處理水量用地反映污水

處理廠實際用地水平。對全國各地不同規模、工藝的421座污水處理

廠進行調研，統計的污水處理廠用地與規模之間的關系如圖3-1所示,

處理規模越大，單位用地面積就越小。處理規模在2萬m3/d時，出

現拐點，單位用地面積隨規模的減小顯著增加；當污水處理廠的規模

達到10萬m3/d后，單位用地面積趨于穩定，規模效益減弱并維持在

Im2/（m3-d）以下。

污水處理廠單位用地與規模之間呈很好的事函數關系，當污水處

理廠出水執行GB18918-2002一級A和一級B標準時、單位用地面積

與規模關系可分別用以下函數表示：

丫=2.11%心304,X>1（一級A）（式3-1）

y=1.22X-0235,X>1（一級B）（式3-2）

其中y為單位用地面積（m2/（m3.d））,x為規模（萬m3/d）o

(

(

(1.2

(。P

z.

PZ

.E

Z)1.0

Ey=2.11x-0304y=1.22x0235

)L54

>R2=0.96400.82

E1R=1.00

))

LC送

電0.6

國

國

爰

罷S50.4

安

五

歸

名0.2

<<

。

O.0.0

010203040020406080100

污水處理規模（萬m，/d）污水處理規模（萬rrP/d）

一級A一級B

圖3-1污水處理廠單位處理水量用地與污水處理規模的關系

（2）用地與處理標準的關系

12

目前，全國大部分污水處理廠執行《城鎮污水處理廠污染物排放

標準》(GB18918-2002)的一級A或一級B排放標準。污水處理廠出

水為達到一級A標準乃至更高標準時，需在二級處理后增加深度處

理單元，因此處理標準越高污水處理廠用地越大。國家和部分省市對

不同規模污水處理廠二級處理和深度處理用地進行了明確規定，如表

3-1所示，設計時可參照執行。

表3-1國家和地方污水處理廠用地標準值(m2/(m3/d))

污水處理廠規模(萬m3/d)

規范、標準名稱處理要求I類II類III類IV類V類

50-10020-5010?205-101?5

1城市污水處理工二級處理0.50-0.400.60-0.500.70-0.600.85-0.701.20-0.85

程項目建設標準山深度處理—0.20-0.150.25-0.200.35-0.250.40-0.35

2城市生活垃圾處

二級處理0.50-0.450.60-0.500.70-0.600.85-0.701.20-0.85

理和給水與污水處

理工程項目建設用

深度處理一0.20-0.150.25-0.200.35-0.250.55-0.35

地指標⑵

3北京市城市建設二級處理0.50-0.450.60-0.500.70-0.600.85-0.701.20-0.85

節約用地標準⑶深度處理—0.20-0.150.25-0.200.35-0.250.55-0.35

4上海市基礎設施二級處理0.50-0.450.60-0.500.70-0.600.85-0.701.20-0.85

用地指標⑶深度處理0.20-0.150.20-0.150.25-0.200.35-0.250.75-0.35

5天津市城市規劃二級處理0.50-0.400.70-0.500.80-0.601.00-0.801.50-1.00

管理技術規定⑸深度處理*0.65-0.500.80-0.651.00-0.801.50-1.002.00-1.50

[1]城市污水處理工程項目建設標準，住房與城鄉建設部，中國計劃出版社，2012

[2]城市生活垃圾處理和給水與污水處理工程項目建設用地指標，建標[2005]157

號

[3]北京市城市建設節約用地標準，北京市規劃委員會等，2008

[4]上海市基礎設施用地指標，上海市建設和交通委員會等，2007

[5]天津市城市規劃管理技術規定，天津市人民政府，2009

(3)用地與處理工藝的關系

對調研的A/A/O、氧化溝和SBR工藝城鎮污水處理廠用地數據

進行整理分析，結果如表3-2所示，在所有處理規模段的污水處理廠

中，SBR工藝的單位處理水量用地最小；當處理規模＜10萬m3/d時，

13

氧化溝工藝的單位處理水量用地最大；當處理規模N10萬m3/d時,

氧化溝工藝的單位處理水量用地與A/A/O工藝差異較小。

表3-2污水處理工藝與單位處理水量用地關系

處理工藝噸水占地處理規模（萬ntVd）

（m2/（m3d））<55-1010-2020-50

A/A/O工藝1.30.880.740.53

SBR工藝1.270.810.680.41

氧化溝工藝1.480.940.760.54

（4）用地與地域的關系

對不同地理區域污水處理廠占地與處理規模的關系進行分析，得

到結果如圖3-2?3?8所示，各地區污水處理廠占地與處理規模均呈現

較好的函數關系。

華東地區

3

?

同

我

卬

o

01020304050

處理規模（萬td）

圖3-2華東地區污水處理廠占地與處理規模的關系

華東地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下：

>=2.17—82（式3-3）

其中y為占地面積（ha）,x為處理規模（萬t/d）,下同。

14

30

華北地區

Q

Oy=2.9273x390

。R2=0.8486

畫

S

卬

20304050

處理規模（萬td）

圖3-3華北地區污水處理廠占地與處理規模的關系

華北地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下：

y=2.93Z549（式3-4）

7

0

描

畫

黃

卬

o

01020304050

處理規模（萬t,d）

圖3-4華南地區污水處理廠占地與處理規模的關系

華南地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下：

v=2.30A;0-470（式3-5）

30

25

(20

■

)15

黑

同10

場

卬5

0

01020304050

處理規模（萬td）

圖3-5東北地區污水處理廠占地與處理規模的關系

15

東北地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下:

y=1.6U07'9（式3-6）

3C

華中地區

2

D

屣

晅

*

?3600X0-6887

卬?R2=0,8290

o

010203040

處理規模（萬td）

圖3-6華中地區污水處理廠占地與處理規模的關系

華中地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下：

>=1.36%°襁9（式3-7）

Q

O

。

Ifsl

卬

0

01020304050

處理規模（萬td）

圖3-7西北地區污水處理廠占地與處理規模的關系

西北地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下：

y=1.93A:0-705（式3-8）

16

30

西南地區?

7

0

霹

?

#y=1.9368X0-5573

2

卬R=0,6934

10203040

處理規模（萬td）

圖3-8西南地區污水處理廠占地與處理規模的關系

西南地區污水處理廠占地面積與處理規模之間的關系滿足的函

數關系如下：

y=1.94Z557（式3-8）

總體而言，華南地區污水處理廠占地隨處理規模的增幅度小，且

總體用地偏小，西北地區、東北地區污水處理廠占地隨處理規模增幅

最大，遠高于全國平均水平，主要與當地氣候條件、經濟水平、進水

水質等相關；華東地區、華北地區、西南地區、華中地區污水處理廠

用地與處理規模的變化情況與全國平均水平類似。

3.3.2污水處理廠各功能單元占地比例分析

在大范圍調研全國污水處理廠用地的基礎上，針對重點流域（太

湖、巢湖、滇池）、重點城市（北京、上海等）采用A/A/O、氧化溝、

SBR三大主流工藝的污水處理廠用地現狀開展調研,并對重點調研的

60座污水處理廠各類設施占地比例進行統計分析，結果如表3-3所示,

綠化占地占據了污水處理廠總占地的44.7%,其次為生化處理設施、

道路及廣場用地。

表3-3污水處理廠各功能單元平均占地比例

設施類別所占污水處理廠面積比例（％）

預處理設施ZF

生化處理設施24.1

深度處理設施5.3

污泥處理設施*2.4

附屬設施4.1

道路及廣場16.9

綠化44.7

合計100

*為方便比較，污泥處理設施僅包括濃縮和脫水等一般污水處理廠均設置的設施

3.3.3污水處理廠節地重點

根據污水處理廠節地需求和實際用地情況，污水處理廠節地重點

包括以下幾個方面：

(1)污水處理廠所在地域：土地價格是污水處理廠節地的經濟

驅動力，經濟發達地區土地價格高，用地緊缺，是節地技術應用的重

點區域；經濟欠發達地區也應積極采用適合的節地技術，為未來發展

儲備土地資源。

(2)污水處理廠規模：污水處理廠用地和規模呈正相關性，尤

其2.0萬m3/d是一個重要的臨界點；大中型污水處理廠開展節地工作

成效更為顯著，因此在規劃層面應將污水處理設施適當集中。

(3)污水處理廠內節地重點：綠化、生化處理設施和道路等污

水處理廠面積占比大的組成部分應作為節地重點對象。如表3-3所示,

綠化和道路二者合計平均約占廠區面積60%,生化處理設施占25%

左右。

3.4污水處理廠節地途徑

3.4.1平面布置節地

18

平面布置節地是通過工藝流程優化、構筑物單元組團和構筑物單

元優化的設計方法，減少污水處理廠或污水處理功能區用地面積。其

中構筑物單元組團是平面布置節地的關鍵，主要將位置相鄰、功能相

連的污水處理構（建）筑物合并、共用池壁的平面布置形式，達到組

團目的，通常對生化反應池和二沉池實施組團布置。

3.4.2工藝優化節地

工藝節地是通過強化傳統工藝或采用高效污水處理工藝減少生

化處理區污水停留時間，進而減少用地面積的節地設計方法。工藝節

地的關鍵在于增加生化反應池的生物量和提高高生物量狀態下的泥

水分離效率。

3.4.3豎向強化節地

豎向強化節地是通過采用深池型生化反應池、多層沉淀池以及整

體或局部疊加構（建）筑物等方式減少污水處理廠用地的節地設計方

法。

3.5污水處理廠節地策略

城鎮污水處理廠節地應根據設計條件選擇平面布置節地、工藝節

地或豎向強化節地及組合。不同節地方法的節地效果與成本之間存在

如圖3-9所示的趨勢性關系。在實際工程中建議采用以下節地策略:

（1）當設計的污水處理廠單位用地面積接近《城鎮污水處理工

程項目建設標準》（建標[2001]77號）基準值時，優先采用平面布置

節地策略，通過減少綠化和道路面積，節約污水處理功能區25%左右

占地；

（2）當采用平面布置節地策略不能滿足單位用地指標時，可通

19

過工藝節地方法減小生化處理設施用地，能夠節約用地10%左右，但

會增加建設運行成本。

（3）當平面布置和工藝優化節地不能滿足節地需要，可考慮豎

向強化方法，如全地下式污水處理廠，將會增加施工難度、投資，以

及后期運行維護難度。

--------綜合成本線..........影響因素線---------地價影響線

100%---------------------------------------------------------------------------------------------------

%

80

60

40%

20

%

%

0%

00.40.81.21.62

噸水占地（m2/m3/d）

圖3-9不同方法節地效果與成本關系示意圖

20

4平面布局節地策略

4.1總體布置

污水處理廠總體布置是在擬定的場址區域內，結合地形地貌和周

邊環境特點，對廠區內各構（建）筑物作出統籌安排和合理選擇。應

綜合考慮工藝流程、運行維護、生產管理和物料運輸等各個方面。

總體布置是以環境效益、經濟效益和社會效益總體最優為目標,

綜合考慮工藝流程、道路布置、管線布置、綠化布置等各種影響因子，

對污水處理廠投資和運行成本影響巨大，也是節地的最重要途徑。

4.1.1污水處理廠流程布置

工藝流程是總體布置的主體和骨架，構（建）筑物的平面和空間

組合做到分區明確、合理緊湊、造型協調，有利生產。

在進行污水處理廠工藝流程布置時應首先考慮污水處理廠的地

勢，若地勢平坦，可根據場地長寬比例，選擇直線型、折線型或回轉

型布置；若地勢不平坦，則應分析進行全面土地平整的工程量，如最

終將土地平整成平坦地塊，則工藝流程布置可按平坦地塊考慮，如土

地平整工程量過大，則可結合地勢采用階梯型布置。

圖4-1平面布置決策流程圖

21

(1)平坦地塊的布置形式

污水處理廠工藝流程布置通常包括三種基本類型：

1)直線型

直線型是最常見的工藝流程布置方式，即整個工藝流程從進水到

出水呈直線，生化反應池、二沉池布置在廠區中央，其優點是各類連

接管線短、管理方便，有利于日后平行擴建。圖4-2所示的工藝流程

為典型的直線型布置，遠期擴建設置可以比較

才

宜

時

曾

口=

二-

PF

二Z-

二-

二-

圖4-2污水處理廠直線型工藝流程布置

2)折角型

當工藝流程受地形等周邊條件所限，不能布置成直線型時可布置

成折角型。工藝流程采用折角型布置時，工藝流程中工作聯系緊密的

單元應靠近布置成一個組合，并需要充分考慮日后改擴建時與目前流

程相配合的問題。

22

圖4-3污水處理廠折角和回轉型工藝流程布置

3）回轉型

當污水處理廠進出水口在同一方向時，可采用回轉型布置，通常

通過生化反應池改變水流方向。

此外，在地形復雜地段，可結合地形特征，適當改變構（建）筑

物外形，將構（建）筑物合并或分散布置。

（2）坡度較大地塊的布置形式

當自然地形坡度超過3%時?，可考慮采用階梯型布置方式，構（建）

筑物的長軸應沿自然等高線布置，符合排水流程、降低能耗、平衡土

方的要求。具體布置時，應注意以下幾個方面：

1）污水接入點宜布置在地形較高的區域，按地形坡降順工藝流

程方向進行。

2）工藝聯系密切的構（建）筑物應布置在同一個階梯區域內。

3）荷重大或對沉降要求高的大型構（建）筑物布置在低填土區

域。

4）臺階的長邊宜平行于自然地形等高線布置。

5）臺階與臺階之間的連接方式，可采用自然放坡、護坡、護墻

23

或擋土墻等形式。

4.1.2污水處理廠道路布置

污水處理廠的道路布置應滿足日常運行運行維護的人流、物流和

動力流需要；滿足污水處理、污泥處理等功能區劃分需要；滿足各類

管線鋪設和施工期間構(建)筑物施工間距需要。廠區道路布置宜簡

捷，避免迂回重復。

污水處理廠區外圍應設置環狀道路，大型構(建)筑物四周應設

置道路以方便日常運行維護。

污水處理廠區不同類型道路布置應注意以下幾點：

(1)雙車道，寬度為6.0m?7.0m,作為廠區干道，主要布置在

人流、物流較為的密集區域，平面節地布置中雙車道應在滿足功用的

基礎上精簡優化。

(2)單車道，寬度為3.5m?4.0m,廠區道路的主體，應保證各

構(建)筑物和操作點均有鄰近道路，有消防任務的道路寬度取上限

值。

(3)人行道，寬度為1.5m?2.0m,應保證構筑物踏步、建筑物

出入口、各操作點至鄰近道路有人行道連接，為方便日常運行維護可

在鄰近構筑物之間設置人行天橋。

為滿足消防需要，車行道的內緣半徑不宜小于9.0m。

廠區道路應在滿足生產生活需要的基礎上進行優化，其用地面積

應控制在廠區面積的15%以內。

4.1.3污水處理廠管線布置

管線布置應與污水處理廠總平面布置、豎向設計和綠化布置相結

合，并統一規劃。分期建設的污水處理廠近期管線應集中布置，近期

24

管線穿越遠期用地時，不得妨礙遠期用地的使用。

管線之間、管線與構（建）筑物、道路之間在平面和豎向上應相

互協調、緊湊合理、有利廠容。

污水處理廠內各種管渠應統籌安排，避免相互干擾。處理單元間

輸水、輸泥和輸氣管線的布置應確保長度短、損失小、流行暢通、不

易堵塞和便于清通。在保證生產工藝管線短捷、順暢的條件下，力求

其他管線短捷、合理，并滿足間距要求。

管線敷設方式應根據管線內的介質性質、地形、生產安全、交通

運輸、施工、檢修等因素綜合確定。埋地管線布置應遵循以下原則：

（1）按照管線的埋深，自建筑物紅線向道路由淺至深布置。

（2）管線不得布置在構（建）筑物的基礎壓力影響范圍內。

（3）小的管道讓大的管道；壓力管道讓自流管道。

（4）臨時性管道讓永久管道；新建的管道讓現有的管道。

（5）檢修方便的或次數少的管道讓檢修不方便的或次數多的管

道。

（6）酸、堿等腐蝕性管道應布置在其他管道下面。

管道復雜時應設置管廊，管廊內宜敷設污水管、給水管、再生水

管、污泥管、壓縮空氣管及各種通信和電力纜線，并設置色標。管廊

內應設通風、照明、通信、火災、可燃氣體和有毒有害報警系統、獨

立的排水系統、吊物孔、人行通道出入口和維護需要的設施等，并應

符合國家現行防火規范的要求。

4.1.4污水處理廠綠化布置

綠化布置應符合廠區總體布置要求，與廠區平面布置、豎向設計

和管線布置統一進行，并應合理安排綠化用地，使其在廠區用地比例

25

不低于30%o

污水處理廠應充分利用廠區非建筑地段和零星空地進行綠化；應

利用管線、架空管線等設施的下面和地下管線的上面進行綠化；樹木

與構（建）筑物、管線、架空電力線路之間的最小間距應滿足國家現

行的規范和標準要求，如《城市道路綠化規劃與設計規范》CJJ75-1997

和相關架空電力線路設計規范等。

管廊或管架兩側，宜種植耐修剪、根系淺的灌木及小喬木；鼓風

機房周圍宜選用分枝點低、枝葉繁茂的常綠喬木，并與灌木結合，形

成緊密結構的復層防噪聲林帶。

4.1.5污水處理廠附屬設施布置

中小型污水處理廠可將辦公、會議、中控室、化驗室、食堂，以

及少量單身和值班宿舍合建為綜合辦公樓，以節省用地；大型污水處

理廠可以根據自身情況將部分功能獨立出去。

生產附屬設施中，鼓風機房、變配電間均應在主要負荷中心處,

變配電間還應盡量靠近進線處；可以根據情況將常規備品備件倉庫、

機修間和熱泵機房等設施合建；或者將浴室和熱泵機房等供熱設施合

建。

用地特別緊張時，在確保附屬設施不影響生產的情況下，可以考

慮將辦公或附屬設施和地下處理構筑物或儲水構筑物合建，通過豎向

布置來節省用地，但應避免將人員長期停留的辦公或值班用房與有振

動、噪音或異味的構筑物合建。

4.2處理設施組團布置

組團布置是一種將位置相鄰、功能相連的污水處理構（建）筑物

合并布置、共用池壁的平面布置形式，通常對生化反應池和二沉池實

26

施組團布置。

4.2.1預處理組團

污水處理廠預處理構筑物通過組團布置可減少用地，可選擇的形

式包括：

(1)粗格柵間與進水泵房采用矩形組合，配電間設置在進水泵

房的地面層；

(2)細格柵間與沉砂池合建，細格柵進水側設計成進水泵房的

出水井。

4.2.2生化處理組團

通過生化反應池之間、二沉池之間組團減少構筑物之間的空地,

可選擇的形式包括：

(1)生化反應池組團，主要通過平行生化反應池共壁布置，減

少平行生化反應池之間的空地；

(2)生化反應池和二沉池組團，主要通過矩形生化反應池和矩

形周進周出沉淀池共壁布置，減少生化反應池和二沉池之間的空地;

(3)成組布置的沉淀池中間空地，可以布置共用的配水井、回

流污泥井和出水井。污泥泵井可與生物池或配水井共構合建；配水井、

回流污泥渠、出水井以及回流污泥泵井可以共構且可以采用同心環狀

布置。

生化反應池與二沉池組團布置時，兩個處理單元均采用矩形，同

時保證兩個處理單元的寬度一致。由于生物反應池的平面布置受制因

素較少，一般首先考慮二沉池的平面設計，其步驟如下：

(1)根據設計規模與設計表面水力負荷(矩形周進周出二沉池

一般設計取值為L2?1.4m3/(m2?h)),從而得出矩形二沉池的表面積；

27

(2)根據場地特征和構筑物尺寸限制，確定矩形二沉池的寬度，

二沉池長度不宜超過60m；

(3)二沉池的分組數一般根據單組設備最大允許寬度(目前國

內應用案例中單組渠道寬度一般不大于Um)、二沉池設備總費用來

綜合確定(分組數一般為偶數)。

二沉池基本尺寸確定之后，開始進行生化反應池計算，其步驟如

下：

(1)根據進水水質和處理標準計算得出生化反應池有效容積；

(2)選擇合理的反應池深，計算生化反應池表面積；

(3)根據二沉池確定的寬度，確定生化反應池的長度，并進行

各區段的廊道布置。

在此過程中，一方面根據生物反應池的廊道布置情況，對二沉池

的布置進行反饋調整；另一方面在生物反應池和矩形二沉池的平面布

置都完成之后，還需將二者的組合布置平面與污