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浅析山区县城污水处理厂选址要点

作者

梁焱

新化县自然资源局 湖南新化 417600

1. 引言

在我国城市化进程加速的背景下,城市人口数量不断攀升,工业生产规模日益扩大,由此产生的污水量急剧增长。山区县城由于其独特的地形地貌和生态环境,污水处理面临着更为严峻的挑战。一方面,山区地势起伏较大,地形复杂,使得污水收集和输送难度增加,管网建设成本高昂;另一方面,山区生态系统较为脆弱,一旦污水未经有效处理直接排放,将对河流、土壤等生态环境造成不可逆转的破坏,进而影响整个生态平衡。

本文将以新化县河东污水处理厂为例,结合山区县城的特殊地理环境和社会经济条件,深入探讨污水处理厂选址的要点,以期为类似地区的污水处理厂选址提供有益的参考。可以为其他山区县城污水处理厂的选址提供宝贵的经验借鉴和理论支持,有助于推动山区县城污水处理事业的健康发展,实现经济发展与环境保护的良性互动。

2. 新化县污水厂选址案例分析

2.1 新化县概况

新化县地处湖南中偏西,娄底市西部,资江中游,整体呈现“四面环山夹一川”的盆地格局,县域面积广阔,地形复杂。2020 年,全县常住人口119.65 万,是娄底市人口第一大县。中心城区是全县的政治、经济、文化中心,区域重要旅游服务中心城镇和商贸重镇。规划至2035 年,中心城区人口规模约50 万人,打造中等城市。

新化县现已建成1 座污水处理厂(第一污水处理厂),位于资江以西,服务人口约18 万人,污水处理规模为5.0 万 m3/d,河东城区污水处理通过泵站跨江提升至城西排水网管进入第一污水处理厂处理,现第一污水处理已经超过其处理负荷,严重影响城市污水处理运行效率。

为保护城市水系水质,落实节能减排,提高新化县污水处理率,创建良好的城市环境和保护湘江水体生态环境,新化县人民政府决定启动河东区域新建污水处理厂项目建设工作。以加强城市污水系统基础设施“补短板”力度,推进污水系统提质增效工作,逐步实现城区水环境质量向好向优转变,满足人民对美好生活和优美环境的向往和期待。项目建设符合国家产业政策和新化县发展的上位规划,不仅能提高县城防洪标准,改善新化县内水体的质量,而且将带动城市建设,完善城市功能,对新化县经济社会发展将起到积极的促进作用。

2.2 污水厂选址原则

2.2.1 传统选址原则

(1) 符合规划要求

污水厂选址应与城市总体规划和排水工程专业规划紧密结合。在新化县,如河东污水处理厂位于天子山大桥南侧资江东岸,契合河东城区的规划定位 服务于该区域的污水处理需求,促进城市有序发展。选址需考虑城市未来发展方向,为城市扩张预留 免因城市发展导致污水厂布局不合理,增加后期改造和扩建成本。符合土地用途管制要求,确保项目建设合法合规,避免因土地问题导致项目推进受阻。

(2)环境因素考量

保护生态敏感区,污水厂排污口应远离饮用水源保护区、种质资源保护区等生态敏感区域。新化县污水厂选址时充分考虑这一点,确保污水排放不会对生态敏感区造成污染,保障居民饮用水安全和生态系统稳定。

满足卫生防护距离,与周边居民区、学校、医院等环境敏感点保持一定卫生防护距离,减少污水处理过程中产生的异味、噪声等对周边环境的影响。一般来说,5 万吨以下的污水处理厂卫生防护距离建议为150 米 ,新化县在选址时严格遵循相关标准或根据实际情况进行科学评估确定。

(3)地形地貌利用

选择地形较为平坦、开阔的区域,便于污水厂的建设和布局。利用地势条件,使污水能依靠重力流收集,减少污水提升的能耗和成本。在选址时,要避开洪水淹没区,确保污水厂在洪水期能正常运行。良好的工程地质条件是污水厂建设的基础,包括土质、地基承载力和地下水位等因素。新化县在选址时对地质条件进行详细勘察,确保厂址地质稳定,能满足污水厂构筑物建设要求,降低工程建设风险和成本。

(4)交通与基础设施配套

选址应保证交通便利,便于设备运输、污泥外运等。例如新化县河东污水处理厂位于天子山大桥南侧东岸的塔山村,靠近规划主干道,方便与外界联系,有利于降低运输成本和提高运营效率。周边具备完善的电力供应、给排水设施等,为污水厂的正常运行提供保障。电力供应稳定可确保污水处理设备正常运转,给排水设施完善有利于污水的输送和处理后的尾水排放。

(5)土地利用优化

新化县在污水厂选址时注重节约集约用地,优先选择闲置土地或非耕地,避免占用优质农田和生态用地,提高土地利用效率,规划至2035 年,中心城区划定其他城镇建设区总面积 34.08 公顷,占中心城区国有土地面积

0.47% (中心城区城镇开发边界面积的 0.14%⟩ )。其他城镇建设区是指城镇开发边界外零星布置的基础设施如污水处理厂等。

2.2.2 前沿选址理念

智慧化选址:将污水处理厂选址涉及的管网水流、土地开发、人口增长等复杂要素抽象为多个智能体 。每个智能体具备自主决策能力,通过模拟不同选址方案下智能体间的交互与协作,结合深度学习算法对海量历史数据(如新化县历年污水量变化、地形高程数据、城市规划调整 进 训练,建立选址优化模型。该模型可实时模拟不同选址方案下的污水收集效率、管网建设成本、环境影响等指标,例如通过对新化县河东片区地形数据的分析,预测重力流收集污水的可行性区域,精准评估不同区域管网铺设的坡度与长度,从而实现选址方案的动态优化。

低碳化设计:对污水处理厂从建设、运营到退役的全过程进行碳排放核算。在建设阶段,通过分析建筑材料生产、运输及施工机械使用产生的碳排放,量化钢材、水泥等建材的碳足迹;运营阶段则聚焦于污水处理设备能耗、污泥处置等环节,通过全流程数据采集与分析,建立碳排放数据库,指导低碳选址决策。

公众参与创新:构建 “政府 - 专家 - 公众” 三方协同决策模式 。通过线上线下结合的参与渠道,增强公众对选址方案的理解;建立反馈机制,采纳合理建议,提升决策科学性与公信力。

2.3 河东污水处理厂项目基本情况

河东污水处理厂位于天子山大桥南侧资江东岸,随着河东城区的发展,生活和工业污水排放量不断增加,为解决该区域污水处理问题而规划建设。规划厂区占地总面积 100.35 亩,分两期建设,近期设计规模 4 万 m3/d ,远期总规模8 万 m3/d ,总投资 4.8 亿余元。

污水处理厂的处理工艺为:污水管网进水→粗格栅及提升泵站→细格栅及旋流沉砂池→AAO 池→二沉池 $$ 高效沉淀池 →滤布滤池→消毒池→出水提升泵站→资江”,这种工艺具有处理效果好、运行稳定、抗冲击负荷能力强等优点 。

新化县河东污水处理厂出水水质执行《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB43/T 1546-2018)表1 二级标准,DB43/T 1546 未列出项目执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 标准。

2.4 新化县河东污水处理厂选(1)选址方案制定与评估

基于前期对新化县城市规划、环境约束、地形地貌、交通基础设施及土地利用状况的系统分析,提出了两个具有可行性的厂址备选方案(见下表),为确保决策的客观性与科学性,采用多维度评估矩阵对方案进行了深入比选。

河东污水处理厂选址方案综合评估矩阵表

(2)比选结果

对两个备选方案从技术、经济、环境、社会影响等方面进行详细评估,得出以下结果:

方案一在规划符合性、拆迁成本、环境影响控制及运营能耗方面均展现出显著优势。其与上位规划的严格契合确保了项目的合规性,规避拆迁则大幅降低了社会成本与项目推进阻力。尽管其防洪工程量略高于方案二,但综合考量技术可行性、经济效益、环境可持续性及社会接受度,方案一被确定为最优选址。方案一在技术可行性、经济成本、环境影响及社会影响等多方面表现更优,①符合城市规划:与总规规划污水厂位置一致,远期用地宽松;位于河东城区下游,便于收集该区域污水;房屋拆迁无,有利于项目推进。 ② 环境因素考虑:距离居民密集区较远,对城市的环境影响小,满足卫生防护距离要求;排污口位于资江合适位置,远离生态敏感区,有利于污水达标排放和资江水体自净。③地形与交通:地势相对平坦,构筑物布置工艺顺畅;周边有规划道路,进出方便。该方案的确定也为后续公众参与创新机制的实施奠定了良好基础,通过持续优化方案细节,能更好地获取公众支持,减少项目推进阻力。

(3)关键实施难点与应对策略

方案一在实施过程中主要面临以下核心挑战,并制定了相应的应对策略:

高标准出水水质保障,为满足《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB43/T 1546-2018)表1二级标准及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A 标准的严格要求,设计采用“AAO 生物处理+高效沉淀池+滤布滤池+消毒”的主体工艺组合。该工艺链具有抗冲击负荷能力强、运行稳定性高、处理效果优异的特点,为核心出水指标的稳定达标提供了技术保障。

邻避效应(NIMBY)化解, 厂址周边存在零星居民点。为最大限度降低污水处理厂运行(如异味、噪声)对邻近居民的影响并提升公众接受度,项目 p 格执行150 米卫生防护距离标准,并在规划阶段即纳入公众参与机制 ℜ2.2.2↑ℑ) ),通过信息透明化、沟通协商及采纳合理建议,有效缓解潜在的社会阻力。

复杂地形下的工程优化,项目用地存在一定高差。通过精细化场地平整与科学的竖向设计,在满足工艺流程高程要求的同时,尽量减少土方工程量,优化总平面布局,确保各构筑物高效衔接与运行管理便利。

配套管网协调建设,部分规划收集污水的主干道路尚未实施。通过精确预测污水量增长,结合路网建设时序,制定了分阶段实施的管网敷设方案,并优化管道走向与埋深,确保污水收集系统与处理厂同步高效运行。

地下管线避让,对厂区及接入路径沿线现状地下管线进行了详尽的资料收集与实地探测分析,在设计阶段充分考虑管线避让与保护措施,有效规避施工冲突风险。

碳减排目标融入设计,积极响应“双碳”战略目标,在选址优化(利用重力流节能)及工艺设备选型中优先考虑低碳高效技术,量化评估建设期建材碳足迹与运营期能耗碳排放,将全生命周期碳管理理念贯穿项目始终。

3.研究结论与建议

3.1 研究结论

新化县污水厂选址综合考虑了城市规划、环境因素、地形地貌、交通与基础设施、土地利用等多方面因素,在实践中取得了一定成效。通过合理选址,污水厂能有效收集和处理污水,改善水环境质量,同时兼顾了经济、社会和环境效益。但在选址和建设过程中也面临一些挑战,需要不断总结经验,加以应对。

3.2 对新化县未来污水厂选址的建议

(1)持续关注城市发展变化

随着新化县城市的不断发展,人口分布、产业布局等可能发生变化,应持续关注这些变化,及时调整污水厂选址规划,确保污水厂布局始终合理,满足城市污水处理需求。

(2)加强环境监测与评估、深化智慧低碳应用

在污水厂选址前、建设过程中和运营期间,加强对周边环境的监测与评估,及时发现和解决可能出现的环境问题。根据环境监测数据,优化污水处理工艺和运营管理,确保污水厂对环境的影响最小化。通过加大智慧化选址技术与低碳设计理念的应用,降低建设与运营成本,减少碳排放。

(3)提高公众参与度

在污水厂选址过程中,充分征求公众意见,让居民了解污水厂建设的意义、选址原因和环境影响等信息,增强公众对污水厂建设的理解和支持。通过召开听证会、问卷调查等形式,拓宽公众参与渠道,保障公众的知情权和参与权。

3.3 对其他县城污水厂选址的借鉴意义

其他县城在污水厂选址时,可借鉴新化县的经验,综合考虑多方面因素,制定科学合理的选址方案。注重与城市规划相结合,保护生态环境,优化土地利用,同时加强与公众的沟通,确保污水厂建设顺利推进,实现污水处理的高效化和可持续发展。

污水厂选址是一个复杂的系统工程,需要综合考虑多方面因素,权衡利弊,以实现经济、社会和环境效益的最大化,为县城的可持续发展提供坚实保障。

参考文献:

[1]孙毛,肖荣华.城市污水处理厂选址的优化方法讨论——以赣州市峰山片区沙石污水处理厂规划选址为例[J].科技信息,2010,(31):722+762.

[2]夏冰雪.基于多层次灰色关联法的污水厂选址决策模型[J].中国新技术新产品,2014,(11):157-158.

[3] 高 婉 琳 , 黄 亮 . 城 市 污 水 处 理 提 质 增 效 碳 中 和 路 径 解 析 [J]. 环 境 保 护 科学,1-10[2025-06-11].https://doi.org/10.16803/j.cnki.issn.1004-6216.202502042.

[4]张毳.以公众参与促“邻避效应”的化解——以马鞍山市城市污水处理厂污泥堆肥处理工程选址为例[J].资源节约与环保,2015,(08):117.