給水排水微信原標題：給水排水 | 綠色水廠新標桿：再生水回用+光伏發電，珠海案例給出答案

摘要：為解決珠海高新區土地資源緊張的問題，珠海市北區水質凈化廠二期采用全地埋形式建設，處理能力15萬m3/d，并將上部空間打造為集辦公、交通、體育、休閑等公共設施于一體的綜合利用空間。污水核心處理工藝為改良AAO生化池和磁混凝高效沉淀池，出水穩定達標。污水處理廠的再生水回用于地上公共設施，供給園區工藝系統用水、雜用水、灌溉園區景觀等。項目極大地釋放了土地價值，對我國的污水處理廠綜合性開發建設具有重要的參考意義。

引用本文：周懌,王雪原,鄒洪濤. 全地埋污水處理廠與大型體育場館綜合開發設計實例［J］. 給水排水，2025，51（3）：34-37，45. ZHOU ?Y， WANG ?X Y， ZOU ?H T. Comprehensive Development Case Study of Underground Wastewater Treatment Plant with Large Stadium［J］. Water & Wastewater Engineering，2025，51（3）：34-37，45.

01

工程方案

珠海市北區水質凈化廠二期設計規模15萬 m3/d，Kz=1.5，設備近期安裝規模10萬 m3/d。項目采用全地下式建設方式，上部修建體育場館及辦公樓，包含一座水廠管理用房，一座企業服務中心，一座體育館（3 000 座），一座游泳館（1 500 座），一處公交首末站及健身休閑廣場，并預留一座高度為39.6 m的高新區綜合產業辦公樓的建設條件。

1.1 總體布置

項目建設所在用地平面呈較為規則的矩形，南北向長約415 m，東西向寬約183 m，用地面積71874.12 m2。功能分區主要包括地上和地下兩部分，地上部分功能為架空層停車場、體育館、游泳館、企業服務中心、水廠管理用房、公交首末站及健身休閑廣場等公共服務設施；地下部分功能為水質凈化廠，地下工藝段包括污泥處理區、預處理區、生物處理區、沉淀池區、深度處理區等功能。在水廠管理用房范圍設置管控區，將水廠的管理與其他地面開放場所隔離，內部設置電梯可直達地下污水處理廠操作層，以便于日常維護管養及參觀學習。

1.2 污水處理廠設計

1.2.1 設計進出水水質

二期工程納污范圍與現有一期水廠基本一致，所以現狀一期水廠進水水質具有參考性，通過分析2019年至2022年實際進廠水質，得到表1進水數據及設計進水水質。

表1 進水水質分析及設計進水水質

本工程處理后的尾水用于廠區用水、地上景觀用水、城市雜用水等再生用水，其余尾水就近通過暗渠排入金鳳排洪渠下游段，最終匯入金星門水道，尾水水質標準近期執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準及廣東省《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）第二時段一級標準較嚴值標準，遠期執行準Ⅳ類標準。

1.2.2 工藝流程

本工程污水處理廠進水水質BOD5/COD=0.43，BOD5/TN=4.29，BOD5/TP=30，可生化性較好，同時本工程要求的污水處理程度很高，對BOD5、COD、SS、TN、TP、NH3-N 的去除率要求分別達到93.33%、88.57%、96%、57.14%、80.77%、90%。針對進水水質特點及出水水質要求，本工程主體工藝為改良AAO生化池-沉淀池-磁混凝高效沉淀池-反硝化深床濾池。污泥處理采用離心濃縮脫水工藝，脫水至80%后經污泥料倉周轉外運。主要構筑物包括粗格柵、提升泵站、細格柵、沉砂池、精細格柵、生化池、二沉池、磁混凝高效沉淀池、反硝化深床濾池、紫外消毒渠。工藝流程詳見圖1。

圖1 工藝流程

1.2.3 平面設計

地下箱體平面設計根據周邊環境、進水總管方向、尾水排放位置綜合確定。進水管在水質凈化廠的西北側進廠，尾水走向廠南側金鳳渠排洪渠補水。將預處理區、污泥區、排澇調蓄池和除臭設備及主要出入口均設于西北側，可將臭氣、廢渣等對人流量較大的體育場館的影響降到最低，同時整體工藝流程順暢，管道迂回少，水頭損失小，尾水回用方便順暢。污泥處理區、預處理區、生化池、二沉池、深度處理區和出水區等各處理單元功能分區明確，主要工藝流程分為3 組，近期運行2 組，單組處理規模均為5萬 m3/d，同時深度處理區分為2塊，近期僅實施磁混凝高效沉淀池，預留反硝化深床濾池土建，待遠期出水提標至地表準Ⅳ類再配套設備，污水處理廠平面布局詳見圖2。

圖2 污水處理廠平面布局

1.2.4 豎向設計

為了有效解決人員疏散問題并提升景觀效果，將整體建筑抬高至二層，首層設置為架空層，二層則形成一個天然的公共平臺，提供寬敞而宜人的城市公共空間。整體豎向可分為3層,分別為上部功能開發層、污水處理廠操作層（負一層）、池體和管廊層（負二層）。體育場館建筑高度為24 m，首層層高6 m，設置了架空停車場、機電設備間、水廠變配電房以及通風口、疏散口。水廠操作層（負一層）層高6.35 m，池體和管廊層（負二層）層高9.15 m。

1.2.5 主要工藝單體及設計參數

（1）預處理車間。預處理車間包含粗格柵，提升泵房，細格柵，曝氣沉砂池及精細格柵。設3套20 mm鋼絲繩式格柵除污機；6臺潛污泵（4用2備），單臺Q=2100 m3/h，H=8.0 m，N=75 kW；5 mm內進流網板細格柵4臺；4套橋式吸砂機；2 mm內進流網板精細格柵6臺。

（2）生化池。設置3組，單組尺寸L×B×H=126 m×41 m×8.85 m，設計污泥齡10.28 d，設計停留時間為0.5（預缺氧）+1.1（厭氧）+2.5（缺氧）+4.9（好氧）+1.2（缺氧）+2.0（好氧）=12.2（h），有效水深7.8 m，氣水比5.5∶1，污泥回流比100%，混合液回流比300%。

（3）二沉池。采用周進周出矩形沉淀池，共3組，每組分4格，單組尺寸L×B×H=60 m×10.25 m×6.9 m，最大表面負荷qmax=1.35 m3/(m2·h)。

（4）磁混凝高效沉淀池。設置三組，單組尺寸L×B×H=18 m×18 m×8.85 m，表面負荷q=11.23 m3/(m2·h)，污泥回流比為3.8%。

（5）反硝化濾池。設置9組，單組尺寸L×B×H=27.55 m×5.4 m×8.05 m，最大流量時，平均濾速7.01 m/h，強制濾速7.89 m/h。

（6）紫外消毒間。設3條渠道，單條渠道尺寸L×B×H=8.55 m×1.60 m×1.60 m，紫外線穿透率≥65%，有效紫外劑量≥24 mJ/cm2。另輔以次氯酸鈉消毒，接觸時間30 min。

（7）出水及回用水泵房。尾水提升泵4用1備，單臺參數為Q=2350 m3/h，H=19.0 m，N=185 kW。設置外壓式超濾一體化裝置，處理水量Q=100 m3/h，配套總功率N=36.8 kW，H=37 m，用于本工程地上建筑的沖廁、綠化用水。

（8）污泥處理車間。設置2座撇水池進行預濃縮，每座V=360 m3，分別配一套中心傳動濃縮機，單臺D=6 m，N=0.55 kW，另設計3臺濃縮脫水離心機，單臺參數Q=75 m3/h，N=75+22 (kW)。

02

設計難點及解決方案

2.1 消防疏散設計

本工程的消防疏散設計是難點，體育場館屬于人員密集場所，地下水廠屬于封閉空間，若不進行合理規劃，整個場所的疏散會顯得非常混亂擁擠。消防疏散設計主要包括地上和地下兩部分：地下部分為污水處理廠，雖然《城鎮地下式污水處理廠技術規程》（T/CECS 729）關于防火分區面積劃分的規定較《建筑設計防火規范》寬松，但考慮到本工程的復雜性，仍按較為嚴格的后者設計，即參照《建筑設計防火規范》中地下戊類廠房處理，每個防火分區面積控制在1000 m2以下，設置自動噴水滅火系統防火面積控制在2000 m2以下，共設置了21個防火分區，疏散口和通風口都需要相應的數量；地上均為多層公共建筑（辦公樓、體育館、游泳館、公交站臺用房），其中體育館、游泳館為1幢4層公共建筑，建筑高度不超過24 m，首層為架空車庫和設備用房，二至四層為體育館、游泳館，屬于人員密集場所，設計考慮在架空層頂部+6.00 m標高處設置了消防平臺，消防車可到達室外連廊平臺進行消防救援，可視為安全區域，將二層體育館與游泳館之間設置室外連廊相連。首層架空層承擔著整個項目地下建筑消防疏散需求，+6.00 m標高室外連廊平臺解決體育場館疏散的需求。

2.2 結構耦合設計

不同于地上建設公園的地埋式污水處理廠，本工程地上建筑功能復雜，處理多元功能垂直疊加的結構是一項巨大挑戰。只有將地下水處理構筑物與地上建筑的柱網布置妥善結合，才能做到技術可行且經濟節約。污水處理廠預處理區、生化池、二沉池部分充分考慮地上建筑功能需求，采用8.1、8.4m的柱距，從而保證地上空間的利用效率；而深度處理部分工藝布置要求高，采用6.0~10.7m的柱距，地上的建筑功能布置充分考慮水廠工藝的柱距要求，僅在極少數確實無法對應的位置再做局部結構轉換。

2.3 污水處理廠除臭設計

本項目周邊環境敏感，地面為公共服務設施建筑，綜合工程投資、用地面積、處理效果、建設運行成本等因素后，本工程推薦采用全過程除臭為基礎、生物濾池法（一段生物滴濾+二段生物過濾）+活性炭（可超越））為保障的除臭工藝。通過全過程除臭源頭減量，降低臭氣濃度，加上生物除臭工藝強化，進一步提高廠區的臭氣處理控制標準，可同時滿足國標一級標準及廣東省標準《城鎮地下污水處理設施通風與臭氣處理技術標準》(DBJT15-202-2020)。除臭塔設置于水廠管理用房內部，設計尺寸3.85 m×2.5 m，與建筑融為一體，既方便了水廠的維護管理，又可隱于地上復雜的建筑之中。

03

主要經濟指標

3.1 概算投資

工程概算總投資為152536.8萬元，其中第一部分工程費用130895.5萬元，地上建筑工程費用約3億元，地下水廠部分工程費用約10億元，總建筑面積149339.14 m2，經濟指標8 765元/m2。

3.2 年耗電量

本工程污水處理系統年耗電量約2028.57萬 kW·h，污泥處理系統298.44萬kW·h，除臭系統304.41萬 kW·h，通風系統228.90萬 kW·h，照明系統68.30萬 kW·h，綜合處理每噸水的耗電量為292.86 kW·h。

04

設計亮點

（1）體育場館與地下污水處理廠合建設計，建設理念在國內市政污水處理行業較超前。設計整體把控，協調地上和地下的支撐結構，使之相互對應，從而實現高效的成本控制。體育館和游泳館分別對應地下兩套柱網體系，兩館之間的公共通廊作為過渡空間，巧妙地化解了地下結構對地上建筑的影響，完美實現了結構設計兼容性、經濟性及規整性的三位一體。

（2）項目采用全地下式建設方式，處理構筑物及設備全部置于地下箱體內，各構筑物之間共壁合建，總體布局集約。地面、地下空間利用多元化，最終實現了城市與市政的協同、生態與生活的協同共生。將整體建筑抬高至二層，并在首層規劃了架空停車場，減少了地下挖掘深度，同時可以有效遮蔽地下水廠地面部分的管井與疏散樓梯，提升美觀性。作為空間土地復合利用、地上地下立體開發的典型項目，設計在滿足地下水廠需求的情況下，充分考慮了城市發展和社區需求，釋放了土地面積63875.82 m2。

（3）不同于傳統的水質凈化廠，本工程采取了多項措施建設綠色低碳水廠：①水質凈化廠處理后的再生水可回用于地上公共設施，地上建筑的沖廁、綠化澆灌、停車場、道路及廣場的沖洗水均由水質凈化廠尾水經超濾處理后供給，最高日用水量186.2 m3/d，最大時用水量為22.5 m3/h，最大化利用了再生水資源。②在建筑物屋頂設置了約8000 m2光伏系統，光伏電站直流側總裝機容量為1436.4 kWp，交流側裝機容量為1110 kW，共布置2 394塊600 Wp單晶硅光伏組件，采用“自發自用，余電上網”的模式，充分利用了光伏能源。③在生化池設置了9套精準曝氣系統，鼓風機電耗可節約15%，節省電費約0.02 元/m3，有效降低了水廠運行成本。

05

結 語

作為15萬m3/d的大型地埋式污水處理廠，地上空間建設體育館、游泳館等建筑，同時解決了污水處理缺口和公共服務設施配套不足的問題，是一次創新嘗試，極大地釋放了土地價值，對我國的污水處理廠綜合性開發建設具有重要的探索意義。

微信對原文有修改。原文標題：全地埋污水處理廠與大型體育場館綜合開發設計實例；作者：周懌、王雪原、鄒洪濤；作者單位：中國市政工程西南設計研究總院有限公司。刊登在《給水排水》2025年第3期。

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