華北設(shè)計(jì)研究院總工談地下式污水廠的關(guān)鍵技術(shù)問題

　　國(guó)內(nèi)地下式污水處理廠自2010年前后開始建設(shè)，目前已建成幾十座，規(guī)模從日處理幾萬(wàn)立方米到60萬(wàn)立方米。目前我國(guó)還沒有關(guān)于地下式污水廠的規(guī)范，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也相對(duì)不足。小編特約中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院李成江總工撰文，為大家解答地下式污水廠設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題。

　　李成江總工

　　優(yōu)勢(shì)與關(guān)鍵數(shù)據(jù)

　　節(jié)約土地：由于采用高效處理技術(shù)的集成化設(shè)計(jì)，地下污水廠占地面積僅為地上式的1/3左右。在我國(guó)南方污水廠進(jìn)水濃度低，采用MBR工藝占地約0.2m2/m3水，在北方地區(qū)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：地下污水廠可與地下停車場(chǎng)、地上寫字樓、地上公園合建，大大提高土地利用效率。

　　再生水就地回用：地下污水廠可建設(shè)在市中心區(qū)域，便于再生水的循環(huán)利用，有利于節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。深圳市布吉污水處理廠是全國(guó)首座20萬(wàn)m3/d全地下式污水處理廠，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(xiàn)水中熱能回收，給污水廠周邊區(qū)域提供供熱或制冷。節(jié)能效果明顯。

　　投資與運(yùn)行成本：投資較地上污水廠增加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(bǔ)投資與運(yùn)行成本的增加，從整體考慮是經(jīng)濟(jì)的。投資與運(yùn)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

　　工藝與空間布置

　　地下污水廠多采用主體構(gòu)筑物組團(tuán)布局共壁合建的箱體式構(gòu)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(jù)去除對(duì)象的不同多采用深床過濾、活性砂過濾，高效沉淀、磁混凝沉淀，纖維過濾、濾布濾池、超濾等占地少、效率高的工藝。根據(jù)地下污水廠特點(diǎn)配備，高標(biāo)準(zhǔn)除臭工藝、通風(fēng)及消防、地下高效采光、應(yīng)急安全設(shè)施等先進(jìn)技術(shù)，使整體工藝在適應(yīng)污水廠地下模式的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高出水標(biāo)準(zhǔn)及綠色節(jié)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(guó)內(nèi)的運(yùn)用已經(jīng)十分成熟、可靠程度高，AAO方案流程較長(zhǎng)，但運(yùn)行成本較低。MBBR工藝通過控制流動(dòng)填料在生物反應(yīng)池內(nèi)的比例，可以形成活性污泥與生物膜法的共生系統(tǒng)，也可以形成以生物膜法為主要處理功能的生物膜系統(tǒng)，該工藝更適合作為地下式污水處理廠升級(jí)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(yán)格的出水標(biāo)準(zhǔn)，該工藝良好的彈性可為以后水質(zhì)再提高奠定基礎(chǔ)。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(jié)省占地，但是MBR附屬設(shè)備偏多，運(yùn)行操作要求高且膜清洗需耗費(fèi)較多的人力物力，膜更換費(fèi)用較高。深度度處理部分需要對(duì)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，地下污水廠集中在有限的地下箱體內(nèi)，要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好工藝、各種管線、通風(fēng)除臭、消防、交通、運(yùn)營(yíng)維護(hù)各方面的關(guān)系，保證有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)集約化的集成，從而有效節(jié)約空間減小地下箱體體積，達(dá)到節(jié)省投資的目的。工藝選擇上，宜選擇高效處理單元組合，平面上滿足功能分區(qū)，便于安排除臭、管線綜合，供電、風(fēng)機(jī)、加藥、消毒、污泥脫水與工藝之間的有機(jī)銜接。尤其要注意構(gòu)筑物內(nèi)的電氣、除臭、地下空間通風(fēng)、消防、事故排水安全等設(shè)計(jì)。景觀設(shè)計(jì)是地下污水廠的亮點(diǎn)，要結(jié)合地下箱體頂部的承重能力合理配置景觀、灌木、樹木等。

　　典型地下式污水廠構(gòu)造

　　工程應(yīng)急預(yù)案

　　地下式污水處理廠其應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力相對(duì)地上式污水處理廠需要大大加強(qiáng)，為了防止意外事故的發(fā)生在各專業(yè)的設(shè)計(jì)中均考慮了相應(yīng)的措施，主要措施如下：

　　(1)污水處理廠按規(guī)范要求負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷，考慮本污水處理廠一旦停電，將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此為提高供電的可靠性，應(yīng)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(nèi)設(shè)應(yīng)急照明燈具及疏散指示標(biāo)志，并采用蓄電池組供電，供電時(shí)間不低于30min，確保地下構(gòu)筑物工作人員的安全疏散。

　　(3)為保證事故排煙風(fēng)機(jī)、消防設(shè)施的安全運(yùn)行，采用單獨(dú)敷設(shè)的安全消防專用回路供電，并采用兩路電源末端切換，保證事故排風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行;消防線路穿管暗敷在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，并保證保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm。

　　(4)進(jìn)水處設(shè)置液控速閉閥和手電兩用閘閥兩道保護(hù)，當(dāng)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，避免污水淹沒污水廠。

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

　　(6)消防用水采用市政水和中水兩套獨(dú)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(qū)，兩套供水均有消火栓接口，并分別獨(dú)立滿足規(guī)范要求的間隔。并且在每個(gè)消防分區(qū)再設(shè)置可移動(dòng)滅火器。

　　(7)通風(fēng)系統(tǒng)采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)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。