地下式污水处理厂投资分析

地下式污水处理厂投资分析

作者：马文宝杨坤

来源：《科学与信息化》2016年第21期

摘要污水处理厂的布置形式分为地下式和地上式两种，随着我国经济的不断发展，城市人口快速增长和用地越来越紧张，同时人民对环境的要求也越来越高，为改善水环境污染现状，优化生活和投资环境，地下式污水厂的优势逐步显现出来，符合现代化大都市公共设施走向地下的发展趋势。因此，随着我国环境治理力度的加大，地下式污水处理厂必将具有很好的发展前景。

关键词市政工程；设计；地下式；地上式；污水处理厂；投资

1 综述

地下式污水处理厂不同于常规的地上式污水处理厂，具有一些鲜明的特点，通常在对用地、出水水质、环境影响等要求较高的地方采用。地下式污水处理厂还具有良好的密闭性与稳定的温度环境、有较强的防灾减灾优越性；另一方面，地下式污水处理厂对设备性能、质量要求较高，施工难度一般也较大且复杂；对采光、通风、除臭、消防、防洪（涝）、防潮等要求也较高，因此地下式污水处理厂往往一次性投资较高，但使用寿命长[1]。

地下式污水处理厂建设用地指标为0.17～0.4m2/吨水，远远小于地上式污水处理厂，可以节省大量土地成本，但吨水投资较高，为4500～6500元左右，约为地上式污水处理厂的2倍。

2 土地利用成本

土地成本最直接的体现就是征地和拆迁的费用，常规地上式污水处理厂的建设用地指标为1m2/吨水左右，相当于地下式污水处理厂用地的2.5～5倍，而地上式污水厂的征地拆迁费用约占总投资的5%～10%，该项费用的节约是很可观的。

地下式污水处理厂由于只有部分辅助建筑物建在地面，占用土地资源很少，节省了城市开阔空间，不会使周边土地贬值，对于周边区域的未来发展没有障碍。同时它的上部空间利用价值亦较高，可用于绿化、公园等公益事业，也可用于商业开发[2]。

地上式污水处理厂除了其本身厂区占地大以外，周围还应建设绿化带，并设有一定的防护距离，厂址与规划居住区或公共建筑群的防护距离一般不小于300m，这大大地降低了周边土地的利用效率。除此之外，当首选厂址由于场地、社会和环境影响等限制时，就需要异地选址，因此可能会因额外的管网及提升工程增加投资和运行费用[3]。

综合分析，地下式污水处理厂在土地利用的优势主要表现为：

（1）节约征地拆迁费用；

（2）土地的二次利用效率加大；

（3）周边土地的增值；

（4）地上污水处理厂需异地选址而额外增加投资及运行费用。

3 土建投资

地下式污水处理厂设计对土地的地下空间立体使用和构筑物平面组团布局的要求很高，要尽量压缩构筑物之间的空间，充分利用地下空间资源，同时还要兼顾生产、生活、消防、应急等的交通组织。

地下主体空间充分优化后，我们开始对它的土建投资展开分析。

3.1 土方工程

建设地下式污水厂大多是有土地的限制，加上基坑深度一般在15～20m，因此很难实现放坡开挖施工。参考地下式污水厂用地指标，结合基坑深度、土方开挖单价，地下式污水处理厂土方工程投资约占总投资的5%左右。

3.2 基坑支护

对于这种深基坑工程，可选的支护方案很多，可以根据需要进行选择，较常用的是桩锚支护，同时再辅以水泥搅拌桩或高压旋喷注浆作为止水帷幕。该部分投资的大小和基坑的深度、地质情况、地下水位等紧密相关，因此波动较大，一般大概2.5～5万元/延米，占总投资的5%左右。

3.3 地基处理

地基处理一般在浅埋情况下较常见，对于这种埋深较大的构筑物，通常基础都到达了较坚硬土层，可以直接作为持力层，这样就不需要地基处理。但地下式污水厂主体自重很大，有时基础坐落土层的承载力可能达不到要求，这时就需要做地基处理。例如温州地下污水处理厂工程投标，招标文件给出的地基承载力是一个区间，如果按最优承载力设计，则不需要做地基处理，但如果承载力达不到给出的最优值，则需要做45～55m的灌注桩，其造价约占总投资的25%，这对整个工程投资的影响是非常大的。由此可见，地质情况对投资的影响是千差万别的，准确的地勘和选择适宜的地基处理方式对项目投资是至关重要的。

3.4 主体框架

主体框架是指构成整个污水处理厂的箱体车间，以及内部起支撑作用的梁、板、柱等。由于地下式污水处理厂是一个封闭的巨大箱体，且埋深很大，因此相对于地上式污水处理厂，需要考虑三个因素对它的影响，分别是外部土压力、地下水的浮力以及内部的支撑。

由于地下式污水处理厂全部置于地下，顶部可能还要考虑道路、绿化等需求，因此它的侧壁和顶板承受的压力是很大的，这就需要增加壁板和顶板的厚度，同时对防水防腐也有很高的要求。

对于15～20m深的基坑，地下水一般是不可避免的，这就需要对主体进行抗浮设计，常用的处理方式有自重抗浮（增加底板厚度）、抗浮锚杆或抗拔桩。具体方案的选择需要结合地下水位的高低、地质情况等，通过技术经济比选，选择最优的抗浮方案。

内部支撑的设计是在结构安全的前提下，兼顾工艺、生产、生活和交通，通过各个专业紧密的配合来实现最优柱网布局。

主体框架的投资一般为200～500元/m3，空间越大指标越低，其投资约占总投资的15%～20%。

3.5 内部构造

污水处理厂是由很多生产构筑物、附属建筑和生产生活建筑构成的相互关联的整体，而地下式污水处理厂更加的集约化，其内部一般分为两层，地下二层为工艺设备层，地下一层为控制操作层。工艺设备层主要是盛水构筑物，它的内部大多是钢筋混凝土隔墙，控制操作层内部的分隔主要为砌体结构。

除了工艺和生产需要所做的分隔，还要考虑防火分区、交通布局、内外联通、装饰装修等设计，其投资约占总投资的10%左右。

3.6 外部工程

外部工程一般包含顶部覆土、绿化景观、道路硬地、车辆出入口坡道、人员出入口楼梯间、通风塔、地上办公生活用房等，这部分内容是直接与外部环境联通的，既要满足城市规划，又要达到一定的使用要求和周边环境的协调。它的投资一般占总投资的5%左右。

经过对土建投资的综合分析，其投资约占总投资的50%左右，占到了项目投资的半壁江山，是投资控制的重点对象。

4 设备及安装投资