
新建污水廠日益增多,水處理廠選址問題成為困擾城市中心區(qū)污水系統(tǒng)完善的瓶頸,地下污水處理廠作為一種高效、集約用地的新模式成為未來城市污水處理規(guī)劃的新方向。
2月19號《地下式城鎮(zhèn)污水處理廠工程技術指南》首次發(fā)布,對地下廠區(qū)、地面層、主要輔助工程、勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生、施工與工藝調試及運行維護技術方面均作出了明確要求,指南將于2020年1月1日起施行。國家首次對這種新型污水廠發(fā)布了詳細的指南。
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地下式污水處理廠
地下污水處理廠一般將所有建構筑物組團布置,形成地下箱體。豎向分為 2 層,其中底層為構筑物和管廊層,上層為設備和操作巡視層。較大規(guī)模的地下污水處理廠操作層均設有車道,滿足消防車進出要求。

(西安市第三污水處理廠)
按照地下污水處理廠的豎向標高與室外地坪的相對關系,地下污水處理廠可分為地下深埋式和地下淺埋式 2 種。地下深埋式污水處理廠建構筑物均埋設于地下,頂部做景觀公園。地下淺埋式污水處理廠操作層部分露出地面,可實現部分自然采光、通風,有利于操作管理。

(景觀公園布局)
地下污水處理廠建設常常面臨一次性建設投資成本高的問題。但是綜合考慮土地資源日益緊缺,污水處理廠對周邊環(huán)境和經濟影響等因素,地下污水處理廠的價值就會顯現出來。
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地下式污水處理廠優(yōu)勢
一、結構緊湊,節(jié)省土地資源
在地下污水處理廠設計中,考慮到地下空間和投資的限制,構(建)筑物設計都比較緊湊,多
由于處于地下全封閉管理,地下式污水處理廠對產生的臭氣進行全面處理,對環(huán)境和城市居民生活基本不產生影響。池體加蓋除臭,再加之地下箱體密封,雙重封閉隔離和多重除臭根本解決常規(guī)地面惡臭問題。
地下式污水處理廠的主要設備均處于地下,機械的振動和噪聲對地面建筑和居民不會產生影響,有效避免噪聲對周圍居民生活與工作的影響。
污水處理廠二級生物處理工藝的最佳溫度為 20~35℃,但地上污水處理廠的水溫會隨著環(huán)境溫度變化而變化,尤其是我國北方地區(qū)污水處理廠在冬天會受氣溫影響。地下式污水處理廠由于池體下沉并密封,除受污水水質條件的影響以外,基本不受外部環(huán)境因素的影響,水溫比較恒定,有利于各種污水生物處理工藝的穩(wěn)定運行。
四、提高區(qū)域整體開發(fā)綜合價值
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地下式污水處理廠的難點
由于地下污水處理廠操作層或管廊層部分位于地下,且布置高度集約化,運行管理均集中在相對封閉的地下車間內,故對污水處理廠的設計、建設、運行管理等各方面要求均高于傳統(tǒng)的地上污水處理廠。
因此也導致了地下式污水處理廠開挖基坑較深,施工難度也相對地上和半地下污水處理廠大,工程投資費用和運營費用也偏高。

(數據來源:廣州市政總院)
因此在建設地下式污水處理廠時多選擇集約化組團式的結構設計形式,采用結構共壁技術,以減少構筑物的總體占地面積,從而降低造價。
二、通風與除臭設計改進
由于地下污水處理廠所有處理構筑物均在地面以下相對封閉的空間中,通風與除臭尤為重要,要確保地下密閉空間內的空氣質量和廠區(qū)臭氣排放的達標要求。
填充式微生物除臭法,臭氣中的某些成份溶解于水能被附著于填料的微生物吸附分解,微生物除臭法已廣泛應用于城鎮(zhèn)污水處理設施中,其運營成本較低,除臭效果良好。
對于預處理區(qū)車間和污泥運輸車間等臭氣源與車間難以完全隔絕,采用離子送風系統(tǒng)。離子發(fā)生裝置發(fā)射出高能正、負離子,與室內空氣當中的有機揮發(fā)性氣體分子(VOC)接觸,打開 VOC 分子的化學鍵,將其分解成 CO2和 H2O,對 H2S,NH3同樣具有分解作用,達到車間除臭效果。

(數據來源:廣州市政總院)
三、消防與安全系統(tǒng)
地下式污水處理廠消防設計包括總圖、建筑、結構、給排水、電氣和暖通等各項消防設計。相對于地上污水處理廠,地下污水處理廠消防設計需增加消防排煙設施。在安全設計方面,應重視防洪排澇問題、防爆問題以及地下污水處理廠和公共設施相連接的安全管理等問題。
地下空間建筑消防:建筑防火分類為二類建筑,耐火等級:地下室為一級;生產火災危險性防火分類為:戊類。地下空間按照每個分區(qū)面積不大于2000平方米劃分為若干個防火分區(qū),每個防火分區(qū)均設單獨的安全出入口,各個分區(qū)之間以防火卷簾及防火墻相分隔。
地下空間水消防:設置水噴淋、消火栓、手提滅火器等消防設施,配電房設置氣體滅火系統(tǒng)。
地下空間防排煙:負二層管廊和負一層污水處理設備操作區(qū)按防火分區(qū)設置機械排煙系統(tǒng)及補風系統(tǒng)。
火災自動報警系統(tǒng):按一級保護對象設計,采用消防控制中心報警系統(tǒng),消防控制中心設置在綜合樓首層。對火災自動報警系統(tǒng)、火災事故廣播,消防通信系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防水泵等進行集中管理、監(jiān)測和控制。
地下空間防澇系統(tǒng):進水閘門:進水兩道閘門、其中一道速閉閘;排空泵房:地下負二層設排空泵房,以排除地下空間突發(fā)水淹;供電電源:二級負荷,兩回路供電電源,速閉閘、消防水泵、消防風機、消防風閥、事故排空泵等消防負荷設備用發(fā)電機組供電。

北京門頭溝第二地下再生水廠

總之,地下污水處理廠因具有占地面積較小、二次污染少、環(huán)境友好、能夠提升土地價值等優(yōu)點,為解決污水處理廠建設用地匱乏、城區(qū)建設污水處理廠對周邊環(huán)境影響大等問題提供一種很好的途徑。同時,地下污水廠的建設也存在一系列新的問題,需要在實踐中不斷總結地下污水處理廠設計、建設經驗,保障地下污水處理廠安全穩(wěn)定運行。



