地下式污水處理廠運維要點及成本

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1地下式污水處理廠概況

國內地下式污水處理廠于2010年前后開始建設發展，目前已建成大型地下市政污水處理廠30座以上。地下式污水處理廠的建設符合我國人多地少、氣候差異較大的國情，符合現代化大都市公共設施走向地下的發展趨勢。因此，隨著我國水環境治理力度的加大，地下式污水處理廠在我國必將具有良好的發展前景。但目前我國還沒有關于地下式污水處理廠的規范，且設計經驗也相對不足。

2地下式污水處理廠主要特點

2．1結構形式及布置。1結構形式分類。地下式污水處理廠的結構形式主要分為全地下式布局(單層加蓋、全地下式布局(雙層加蓋和半地下式布局(雙層加蓋。其中以雙層加蓋全地下式布局最為常見。2總體布置。雙層加蓋全地下式污水處理廠豎向剖面典型形式一般分為三層:地下負二層(污水處理構筑物池體層、地下負一層(處理池面層、生產輔助建筑層、生產運行管理空間層、地面層(綜合樓、地面景觀及其他用途層。3平面和豎向設計。地下污水處理廠改變常規的分散布局模式，平面和豎向設計的重點和難點是“平面組團”“空間加”的集約化設計。為了盡量節省地下空間，所有位于地下的處理建(構筑物的平面形狀、空間疊合在滿足基本功能和流程的基礎上，應盡量緊縮，形成模塊化的集成設計。工藝單體設計與傳統污水處理廠設計完全不同的主要有兩點。1必須充分考慮與地下空間結構柱距的優化、協調。2工藝設計要重點考慮空間高度與設備吊裝、安裝的匹配，在滿足設備安裝檢修的基礎上，盡量減少地下空間層凈高。2．2地下式污水處理廠優劣勢分析。1優勢:地下式污水處理廠相比于傳統地上污水處理廠的優勢包括以下幾點:①占地面積小。采用高效處理技術的集成化設計，一般來說，地下式污水處理廠建設用地指標為0．25～0．65m2/t水，占地面積僅為地上式的1/31/2，能提高土地的綜合利用價值。②景觀效果好。地下式污水處理廠地上部分可設計成濕地公園，具有景觀效果，對周圍景觀具有正面影響。③對周圍環境影響小。相比于傳統污水處理廠的敞口設計，地下式污水處理廠能有效控制惡臭、降低噪音、減少視覺污染的影響。④便于中水就地回用。地下式污水處理廠大多位于市區，便于中水回用。⑤降低低溫環境對處理效果影響。地下式污水處理廠在冬季溫度相對穩定，能夠降低低溫對硝化細菌脫氮的影響。2劣勢:地下式污水處理廠投資、運行成本高，對地下式污水處理廠的投資運行成本將在下文進行專門介紹。相比于傳統污水處理廠還具有的缺點如下。①施工難度大。埋深大，通常采用一體化箱體設計，抗浮要求高、基坑支護和地基處理費用高，箱體滲漏幾率大。施工作業面小，影響工程進度。②巡視檢修難。在有限的空間內優化水流、人流、泥流、車流具有一定困難。地下部分由于通風及照明原因，不利于巡視檢修，存在安全隱患，對管理人員健康具有潛在威脅。③消防、照明、通風風險高。地下式污水處理廠處于地下相對密閉空間，消防、照明、通風要求高，增加運行費用。④安全風險高。生產構筑物大部分位于地下，現行《建筑設計防火規范》無針對性。逃生設計依據規范不足，不利逃生疏散。⑤防洪要求高。污水處理廠地勢一般較低，地下式污水處理廠所有構筑物位于地下，對自身排水要求更高，且受洪水威脅增大。

3地下式污水處理廠運維要點

3．1地下式污水處理廠運維難點。由于處于地下，地下式污水廠的運行維護相對困難，使得自動化控制與閉路電視監控系統成為必不可少的部分。相對于同規模的地上式污水處理廠，地下式污水廠自控儀表系統、視頻監控系統的設備數量及技術指標均較高，安全監測系統、消防及聯動控制系統則是地下式污水處理廠的新增內容。主要難點如下。1設備檢修難度高。由于主體構筑物和設備均埋于地下封閉空間，吊裝空間有限，所以設備檢修難度相應增大。2設備防腐要求高。由于在地下空間相對濕度更大，自然通風條件差，設備防腐要求更高。3儀器檢測要求高。地下空間巡視安全風險比地上敞開區域更大，為保證人員安全，對儀器儀表穩定性、可靠性要求高。3．2地下式污水處理廠調試運行注意事項。1在綜合樓與地下箱體結構之間設聯絡通道，便于運行檢修及養護，非常實用，以后可推廣。2污泥套筒閥在初沉池應慎用。由于初沉池污泥無機物較多，易板結，污泥套筒閥導致排泥不暢，在工程中需注意。3土建施工時，設備需采購到位。若土建施工時設備未對預埋件預埋，會導致重新開洞等問題，影響結構安全，尤其是應盡量避免負一層底板的開洞。4生物池多設兼性段。由于全地下污水處理廠很難改擴建或者技改，建成后需考慮應對各種工況，在好氧池內，部分底部安裝攪拌器，使缺氧與好氧可隨時切換，以應對水質變化。

4地下式污水處理廠運行成本分析

地下式污水處理廠由于采用地埋封閉式結構，相比地上式污水廠增加了通風、照明費，這兩項的電耗可能達到全地下廠總電耗的30%～50%。此外，地下式污水處理廠的日常維護、檢修難度較大，相應也會增加運營成本。目前常規污水處理廠采用BOT模式，出水達一級A指標的噸水價格約為1．2元/t，而山西省太原市晉陽32萬t處理規模的全地下污水處理廠的噸水價格約1．5元/t，比地上的報價高0．3元/t。以鄭州南三環污水處理廠為例，南三環地下污水處理廠對照地上污水處理廠高出24%，這主要是因為地下污水處理廠對通風除臭的要求更高，導致運行成本增加。以昆明第九污水處理廠為例，采用BT模式建設，出水水質為地表水Ⅳ類，因為興建時間不長，噸水運行成本約為0．78元，包含電費、人工、藥劑等費用，且還不包含檢修等費用支出。

5地下式污水處理廠市場前景

地下式污水處理廠因節省土地資源，臭味噪聲污染小，與自然景觀相協調等優勢近些年來受到了廣泛關注。目前北京、昆明、青島、合肥、深圳、蘇州、桂林等地均已展開地下污水廠的建設。地下污水處理廠不是一個簡單的削減污染物的設施，而是一個綜合了經濟、技術和環境效果的系統。作為國家經濟社會發展到一定階段的產物，地下污水處理廠將成為環保企業發展機會。據《經濟日報》估算，到“十二五”末期，隨著城市污水處理率將達到85%，城市污水處理投資也將大幅下降。地下污水處理廠的建設給水處理行業打開了一扇門，預計將產生近200億元左右的市場規模。地下污水處理廠正逐漸成為一個水處理領域發展的新方向。

6結語

目前地下式污水處理廠優勢和缺點都很明顯。優勢主要表現在環境友好方面:臭氣、噪聲、景觀、功能(占地面積小、價值(土地利用價值;缺點包括設計、建設難度大，運營管理難度高，安全風險大，這些因素都導致地下式污水處理廠的投資、運行成本增高。在建設用地趨緊和生態環境保護要求趨嚴背景下，地下式污水處理廠因具有占地面積小、生態環境友好等優勢，在經濟相對發達、用地緊張的地區，若能發揮地下式污水處理廠節省土地、環境友好的價值，平衡其高投資、高運行成本的缺點，能帶來較好的經濟效益和社會效益。

作者:王陽 單位:中國葛洲壩集團