随着我国城镇化进程和城市的快速扩张，城市生活污水排放量也越来越大。原先设计的污水处理能力早已跟不上城市的扩张步伐。因此污水处理厂的升级扩建成了当务之急。
“经过10到15年的持续发展，在‘十二五’收官之年，我国将建成4000多座污水处理厂，城市污水处理能力有望达到1.5至1.8亿吨/天。”清华大学环境学院副院长王凯军说，在我国城市污水处理厂建设即将进入尾声阶段，最近几年，地下污水处理厂应运而生，发展势头迅猛。
污水处理厂为何选择向地下“生长”，地下污水处理厂到底有何不同之处、是否代表了大中型城市污水治理工程新的发展趋势、能否为我国水处理行业提供新的市场机遇？在清华大学环境学院与E20环境平台联合举办的清华大学工程博士高峰论坛上，地下污水处理厂成为环保业界人士关注的焦点。
人多地少的无奈之举
随着我国城镇化进程和城市的快速扩张，过去那些遥远荒芜的郊区正逐渐被繁华的城市“吞噬”；而当时建在郊区的那些污水处理厂也没有料到，有一天会面对如此汹涌而来的人口，原先设计的污水处理能力早已跟不上城市的扩张步伐。而当城市管理者不得不将污水处理厂升级扩建工程提上议事日程时，却猛然发现问题所在：要扩容，土地在哪里？
位于北京北五环的肖家河污水处理厂就是一个活生生的例子，当年的农村早已被城市包围。据该厂升级改扩建工程环境影响评价公示披露，该项目“南侧距离清河北岸160米，距离圆明园围墙约330米，”周围距离居民区也仅数百米，已经不可能再新增用地，只能在原址进行升级改扩建。因为要将原先的2万吨日处理能力扩建为8万吨，“光征地就需要30多亿元，而且征不下来。”负责该项目的桑德国际执行董事兼行政总裁张景志介绍道。
无奈之下，肖家河污水处理厂不得不打起“地道战”的主意，将所有水工构筑物及建筑物由目前的半地下、敞开状态，升级改造为全地下、全封闭状态。污水处理工艺由原来的半地下的“预处理A2O生物滤池深度处理二氧化氯消毒”工艺，升级改造为全地下的“预处理A2OMBR膜生物反应器臭氧紫外联合消毒”工艺；同时，出水水质由现在的《北京市水污染物排放标准》的一级A标准限值提高到《地表水环境质量标准》IV类水体的水质标准，以实现增产减污，改善当前劣Ⅴ类的清河水质和周边环境质量。
在如今土地资源愈发“捉襟见肘”的大中型城市，北京肖家河污水处理厂的案例颇具代表性。贵阳青山污水处理厂同样选择了“全地下”。“贵阳这几年发展很快，原先周边的土地价格每亩一百多万元，现在上涨到四五百万元征地都很困难。”该厂承建方中国水环境集团董事长侯锋说。如果把污水处理厂建在更远的地方行不行？“如果往下游建，需要延长管网设施，这一出一进的管网投资都超过了水厂的投资。”
“到目前为止，我国运行的地下污水处理厂可能超过了10座，在建的有30多座；而且规模越来越大，北京马上要建的地下污水处理厂日处理能力达到60万吨。”王凯军说，而荷兰仅有1座，日本也只有两三座。侯锋认为，这与我国人多地少的国情有关。
对于寸土寸金的城市来说，另一个隐秘的实情是地上污水处理厂不仅占用大量土地，而且其周边需要建设隔离带，与居民区保持一定距离，这使得一部分土地事实处于闲置状态，造成土地资源的浪费。“我的学生正在统计污水处理厂周边平均有多少隔离带，造成土地价值的下降有多少。”王凯军说。相对而言，地下污水处理厂占地面积小，约是地上的四分之一。
把生态负资产变成正资产
如果说土地资源紧张是污水处理厂“掘地三尺”的重要推手，那么我国对环境质量改善的迫切需求则是另一个重要因素。尽管有人认为地下污水处理厂只是“无奈之举”，王凯军却认为应积极看待这一趋势，“污水处理厂虽然是城市基础设施，但在生态上却是负资产。地下污水处理厂为城市污水处理厂从负资产变成正资产提供了可能性。中国地下污水处理厂的建设有可能引领、超越国际的发展。”
北京碧水源科技股份有限公司总经理戴日成认为，地下污水处理厂之所以方兴未艾，主要有两个原因：一是土地因素，城市发展速度太快，污水处理厂要扩建没有足够的土地资源，导致向地下发展。二是环境因素，传统的地上污水处理厂由于噪音、臭气污染等因素，严重影响周边环境，百姓大多拒绝把污水处理厂建在居民区附近，而地下污水处理厂有望解决这些问题。
如何把生态负资产变成正资产？“城市污水处理厂可以以水为载体，建设成一个城市生态的集聚体，可以有公园、有湿地、有园林。”王凯军说，可以借鉴建造颐和园的手法，把污水处理厂隐蔽起来，把地上部分变成公园或者体育场，这方面日本已经有先例。北控水务集团执行董事、常务副总裁李力认为，地下污水处理厂的环境友好性体现在臭气、噪声、景观、功能、价值五个方面，通过绿化、通风除臭、降低噪音，可以尽量减少对环境的影响，保留土地利用价值。
“地下污水处理厂应该是兼具环境友好型、土地节约型、资源利用型的地下污水处理系统。”侯锋举例说，贵阳青山污水处理厂做到了对污水进行资源化利用。由于当地河流缺水，每年要从水库调水，而青山污水处理厂处理后的水质可以完全做到给河流补水，每年能为政府节约调水费用约1500万元。
王凯军说，地下污水处理厂并不是简单地把地上污水处理厂“按到地下”，而是要优化设计。“建地下污水处理厂对技术创新提出了新的挑战，包括预处理、生物处理以及深度处理污泥等一系列问题都需要深入研究，创新技术的企业会胜出。”戴日成说，由于地下污水处理厂没有升级改造的空间，需要从设计时就充分从长远考虑，一步到位，以应对未来的标准。比如为污水的资源化再利用提供技术支持。
因地制宜量力而行
到“十二五”末期，随着城市污水处理率将达到85%，城市污水处理投资也将大幅下降。地下污水处理厂的建设给水处理行业打开了一扇门，预计将产生近200亿元左右的市场规模。
尽管地下污水处理厂建设在我国已经遍地开花，但火热的背后却缺少技术规范的指引。地下污水处理厂和地上污水处理厂既有相同之处，也有很多不同之处。比如原来有关地下消防的标准主要是针对车库、建筑物，而不是水厂。“如果没有标准，就可能出现一窝蜂上马的局面，导致项目良莠不齐，影响了一个真正有生命力的技术。只有标准化、规范化运作，才能避免盲目建设。”侯锋说。
李力认为，地下污水处理厂至少有10个方面和地上污水处理厂不同，包括工艺优化、集成共壁技术、节能降耗、通风除臭、照明采光、消防安全、运营维护、维修技改、防洪排涝、应急处理。目前，环保部正在联合北控、中信、中国水环境等业内领军企业一起制定相关标准。
在张景志看来，“在整个污水处理厂建设当中，地下污水处理厂是一个小众、高大上的形态。它的推广和应用有技术和经济方面的限制条件，很多时候是无奈之举，由于征地等问题不得不选择建在地下。因此，不宜于大面积推广。”对于地下污水处理厂是否节约土地，以及是否真正能做到环境友好，部分业内人士也表达了一些忧虑。张景志举例说，有部分运营方会为了降低成本，不运行除臭设施。
据戴日成估算，地下污水处理厂的造价大约要比地上翻番。“每1吨水处理能力的造价约为4000元，而地上污水处理厂约为2000元；平日的运行费用高0.2至0.3元/吨，并不比地上污水处理厂贵太多。”综合考虑土地成本等因素，对一些发达地区的城市属于可以接受的范围，政府的财政能力有可能支撑污水处理厂“往下走”。
李力的看法则相对平和，认为地下污水处理厂的发展未来并不会取代地上污水处理厂，各地要根据实际情况因地制宜。“如果要引领世界，不在于我们建了多少地下污水处理厂，而是要在核心技术上有所创新。”
综合业界人士的意见，地下污水处理厂是国家经济社会发展到一定阶段的产物，是一个新的方向；它对技术创新提出了更高的要求，不仅是大公司的机会，也给中小公司提供了机会。因为地下污水处理厂不是一个简单的削减污染物的设施，而是一个综合了经济、技术和环境效果的系统，所以要在商业模式、业态形式等方面进行创新。