給水排水| 李成江：地下式污水廠(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

國內地下式污水處理廠(chǎng)自2010年前后開(kāi)始建設，目前已建成幾十座，規模從日處理幾萬(wàn)立方米到60萬(wàn)立方米。目前我國還沒(méi)有關(guān)于地下式污水廠(chǎng)的規范，設計經(jīng)驗也相對不足。小編特約中國市政工程華北設計研究院李成江總工撰文，為大家解答地下式污水廠(chǎng)設計中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

李成江總工

優(yōu)勢與關(guān)鍵數據

節約土地：由于采用高效處理技術(shù)的集成化設計，地下污水廠(chǎng)占地面積僅為地上式的1/3左右。在我國南方污水廠(chǎng)進(jìn)水濃度低，采用MBR工藝占地約0.2m²/m³水，在北方地區占地會(huì )稍高些。采用A/O+深度處理工藝占地可控制在0.3m²/m³水左右。

土地利用效率：地下污水廠(chǎng)可與地下停車(chē)場(chǎng)、地上寫(xiě)字樓、地上公園合建，大大提高土地利用效率。

再生水就地回用：地下污水廠(chǎng)可建設在市中心區域，便于再生水的循環(huán)利用，有利于節能減排實(shí)現綠色可持續發(fā)展。深圳市布吉污水處理廠(chǎng)是全國首座20萬(wàn)m3/d全地下式污水處理廠(chǎng)，占地面積5.95公頃，總投資約6.23億元。

出水熱能回收：利用水源熱泵技術(shù)可實(shí)現水中熱能回收，給污水廠(chǎng)周邊區域提供供熱或制冷。節能效果明顯。

投資與運行成本：投資較地上污水廠(chǎng)增加20%~30%，處理成本增加20%左右。但是它帶來(lái)的其它效益足以彌補投資與運行成本的增加，從整體考慮是經(jīng)濟的。投資與運行成本南方為3500-5000元/m³ ，北方為 4000-6000元/m³。

日本大阪津守地下式污水廠(chǎng)

工藝與空間布置

地下污水廠(chǎng)多采用主體構筑物組團布局共壁合建的箱體式構筑物，工藝多采用高效理單元技術(shù)組合、生物處理的核心段多采用改良AAO、MBBR、MBR、BAF；深度處理依據去除對象的不同多采用深床過(guò)濾、活性砂過(guò)濾，高效沉淀、磁混凝沉淀，纖維過(guò)濾、濾布濾池、超濾等占地少、效率高的工藝。根據地下污水廠(chǎng)特點(diǎn)配備，高標準除臭工藝、通風(fēng)及消防、地下高效采光、應急安全設施等先進(jìn)技術(shù)，使整體工藝在適應污水廠(chǎng)地下模式的同時(shí)，實(shí)現高出水標準及綠色節能。

在生物處理核心段，采用改良AAO工藝較多，該工藝目前在國內的運用已經(jīng)十分成熟、可靠程度高，AAO方案流程較長(cháng)，但運行成本較低。MBBR工藝通過(guò)控制流動(dòng)填料在生物反應池內的比例，可以形成活性污泥與生物膜法的共生系統，也可以形成以生物膜法為主要處理功能的生物膜系統，該工藝更適合作為地下式污水處理廠(chǎng)升級改造、改善出水水質(zhì)的情況。鑒于目前改善水環(huán)境和污水資源化的需要，如北京、合肥、天津、呼和浩特等多座城市均提出了更嚴格的出水標準，該工藝良好的彈性可為以后水質(zhì)再提高奠定基礎。MBR工藝生物池污泥濃度高，所需生物池體積小，深度處理多半僅需要消毒處理即可，在以上幾種工藝中最節省占地，但是MBR附屬設備偏多，運行操作要求高且膜清洗需耗費較多的人力物力，膜更換費用較高。深度度處理部分需要對出水的氨氮、總氮進(jìn)一步把關(guān)時(shí)，可選擇兼具除氮、SS功能的深床濾池、活性砂濾池；以除磷、SS為目的可以選擇高效沉淀、磁混凝沉淀，纖維過(guò)濾、濾布濾池、超濾等處理單元或單元組合。

在平面布置與豎向上的考慮，地下污水廠(chǎng)集中在有限的地下箱體內，要統籌協(xié)調好工藝、各種管線(xiàn)、通風(fēng)除臭、消防、交通、運營(yíng)維護各方面的關(guān)系，保證有機銜接，實(shí)現集約化的集成，從而有效節約空間減小地下箱體體積，達到節省投資的目的。工藝選擇上，宜選擇高效處理單元組合，平面上滿(mǎn)足功能分區，便于安排除臭、管線(xiàn)綜合，供電、風(fēng)機、加藥、消毒、污泥脫水與工藝之間的有機銜接。尤其要注意構筑物內的電氣、除臭、地下空間通風(fēng)、消防、事故排水安全等設計。景觀(guān)設計是地下污水廠(chǎng)的亮點(diǎn)，要結合地下箱體頂部的承重能力合理配置景觀(guān)、灌木、樹(shù)木等。

典型地下式污水廠(chǎng)構造

工程應急預案

地下式污水處理廠(chǎng)其應對突發(fā)事件的能力相對地上式污水處理廠(chǎng)需要大大加強，為了防止意外事故的發(fā)生在各專(zhuān)業(yè)的設計中均考慮了相應的措施，主要措施如下：

（1）污水處理廠(chǎng)按規范要求負荷等級為二級負荷，考慮本污水處理廠(chǎng)一旦停電，將造成較大的經(jīng)濟損失，因此為提高供電的可靠性，應由雙路電源供電，兩路電源同時(shí)工作互為備用，以保證污水處理廠(chǎng)的正常生產(chǎn)及事故情況下的用電安全。

（2）為保證在緊急情況下人員的安全疏散，在地下通道、地下建筑物內設應急照明燈具及疏散指示標志，并采用蓄電池組供電，供電時(shí)間不低于30min，確保地下構筑物工作人員的安全疏散。

（3）為保證事故排煙風(fēng)機、消防設施的安全運行，采用單獨敷設的安全消防專(zhuān)用回路供電，并采用兩路電源末端切換，保證事故排風(fēng)機的正常運行；消防線(xiàn)路穿管暗敷在不燃燒體結構內，并保證保護層厚度不應小于30mm。

（4）進(jìn)水處設置液控速閉閥和手電兩用閘閥兩道保護，當發(fā)生意外停電時(shí)，液控速閉閥自動(dòng)關(guān)閉，閘閥利用高能量的蓄電池組供電將閘閥關(guān)閉，避免污水淹沒(méi)污水廠(chǎng)。

（5）在意外事故發(fā)生時(shí)，自控系統將自動(dòng)進(jìn)入到安全模式運行，例如：即使在不停電的狀態(tài)下原污水進(jìn)水水位超過(guò)警戒水位，系統會(huì )指令進(jìn)水閘門(mén)關(guān)閉，避免進(jìn)水淹沒(méi)地下污水廠(chǎng)。

（6）消防用水采用市政水和中水兩套獨立方案供水，確保消防用水的可靠性。并且在每個(gè)消防分區，兩套供水均有消火栓接口，并分別獨立滿(mǎn)足規范要求的間隔。并且在每個(gè)消防分區再設置可移動(dòng)滅火器。

（7）通風(fēng)系統采用自然通風(fēng)和機械通風(fēng)相結合的方式，即使在極特殊情況下的停電仍可利用自然通風(fēng)進(jìn)行一定的換氣。

原文標題：地下式污水處理廠(chǎng)的發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題；作者：李成江；微信對原文有刪減，原文將刊登于《給水排水》2016年第8期。