一、节约占地成本
目前,城市水厂建设投资跟占地面积基本呈负相关,因而需要在其设施建设投资与土地规划投资中间寻找新的平衡点。通常在土地资源相对丰富的地区,一般优先选择占地宽广且设施建设投资较小的模式;而往往在土地资源紧张的区域,则更加倾向选择占地面积较小且投资较大的模式进行建设,用以平衡土地成本的升高。
地上式污水处理厂的规划用地不仅包括污水处理厂自身建设用地(包括污水处理构筑物面积、道路面积、绿化面积以及远期发展预留用地面积),还要包括周边隔离带 (200m~300m)区域的占地;而地下式污水处理厂则不需要防护隔离带,同时因采用集成共壁技术,使得构筑物布置十分紧凑,因此大大减少了占地面积。以昆明第十污水处理厂(地下式,1.5×105t/d)为例,论文发表如表1所示,采用地下式的建设形式,可比同等规模的地上式污水处理厂节省投资约10亿元,这还不包括所节省的污水管网投资和绿化(地上空间)带来的环境效益。
表2给出了我国几座地上/下式污水处理厂的规划用地面积与设计处理规模大小,通过计算可以发现,我国几座地上/下式污水处理厂的吨水用地面积大小分别为0.88m2/t和0.26m2/t,前者大约是后者的3.3倍,这与相关文献报道结果一致。与此同时,地下式污水处理厂的地上空间可以被进一步开发、多用途利用,这样就进一步节省了水厂占地面积。
相关论文发表数据显示,地下式污水处理厂地上部分中,被用作通风口、控制室以及实验室等功能区的占地还不到地下式新型污水处理净化厂总建设用地的2%,也就是说,有98%的地上空间可被用作城市用地。可以认为,随着地下式新型污水处理净化厂地上景观设计的进一步发展和普及,地下式新型污水处理净化厂的占地将趋近于零。因而,地下式污水处理厂在节省城市土地资源方面具有巨大优势,如北京、上海、广州、深圳等。
二、节省管网投资
污水处理过程中会产生臭味、噪声和视觉上的环境污染问题,故地上式建设需在城市郊区选址,直接导致配套管网长度大大增加。据论文发表估算,城市污水处理厂配套污水管网和再生水(WRP)回用管网的建设成本分别约为1000万元/km和900万元/km。而地下式污水处理厂则可建在城市中心居民区附近,在投资和防止泄露和污染方面的优势十分明显。以贵阳某再生水厂的选址(5×104t/d)为例,若建于市中心区,地处南明河上游,水厂的出水可用于补给河道。若采用地上式设计,则需迁至南明河下游郊区地带。污水处理与就地回用,与原规划20km外建设同等规模污水处理厂相比,合计可节省管网投资约3.8亿元(收集管网节省2亿元,再生水回用管节省1.8亿元)。
三、提升周边土地价值
地下式污水处理厂的生态环境价值主要体现在可以通过地上水体、休闲公园、绿地等景观建设提升水厂周边的土地价值。且配套休闲娱乐景观与设施自身也具备价值,且建设成本可不计入总体成本。地上式污水处理厂则需配备相应的公园、绿地等景观维护周边的环境质量,从而增加了水质净化厂的总体建设费用。
在城市水体、景观、公园提升周边土地价值方面,南京市某公园一和公园二表现十分明显,表3给出了这两个公园周边不同距离范围内商品住宅的成交价,可以看出,离公园距离越远,商品住宅的成交价格越低。若在南京市内建设地下式污水处理厂,其地上设计成景观公园,即能提供更多的休闲娱乐活动场所,又能显著提高水厂周边的土地价值。
简言之,单从污水处理厂的建设与运行成本方面考虑,如果按照相同出水水质达标情况计算,消耗费用越小,其就更趋于合理化,那么地下式的污水处理并非首选。但当考虑整体以及配套成本时就会具备显著优势。随着用地资源的日渐紧缺以及生活环境要求的不断提高,地下式新型污水处理净化厂将更加值得青睐。