这座城12年“狂建”14厂！地埋式污水厂凭什么这么火？
时间：2022-06-16
来源：净水技术
导 读
“经过12年的建设和运营，广州目前已拥有14座地埋式（含半地埋）污水处理厂。”广州水务局5月24日通报。
据悉，广州在2010年建成首座地埋式污水处理厂——京溪净水厂。截至2022年5月，广州已累计建成地埋式(含半地埋)污水处理厂14座，总处理规模达到204万吨/日，按地埋式(含半地埋)污水处理厂处理能力计算，已达到全国第一，成为全国最大规模“地下水工厂群”。
其实，“痴迷”于地埋式污水厂的又何止广州一地。
随着城市化高速发展和环境治理力度的不断加大，地下空间勘探、污水处理技术也在不断提升，我国地埋式污水厂的体量与规模出现了爆发式增长。
截止“十三五”末，全国已建在建的地埋式污水厂近200余座。2022年更是“遍地开花”——
“江苏省处理规模最大的全地下式污水处理厂项目进展顺利 ”
“浙江省最大地埋式污水处理厂改造工程复工”
“山东首个全地埋式污水处理厂BOT项目即将落户济南”
“西北最大地埋式污水处理厂改扩建项目正式通水”
不难看出，面对传统污水处理厂建设的用地、环保等问题，地埋式污水处理厂顺应经济社会的发展，已成为一种趋势，开始展现出其独特的适应性。
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地埋式污水厂的构建特点、优势及弊端
1、地埋式污水处理厂的构造特点
地埋式污水处理厂是地下污水处理厂的另一种术语称呼。
目前我国已经产生的地下污水处理厂有关术语还有：全/半地埋式污水处理厂、全/半地下式污水处理厂、下沉式污水处理厂、全封闭式污水处理厂等。
地埋式污水处理厂是将污水处理构筑物和辅助建筑物的整体或部分设置在自然形成或人工开挖的地下，形成一个能够满足污水污泥处理需要的工厂。
这种地埋式污水处理厂采用双层地下结构，日常检查、操作、维护等活动均可在地下进行。
地埋式污水处理厂主要有两个构造特点：主要生产区域及构筑物位于地下；日常的操作维护活动均在地下空间进行。
地埋式污水处理厂构筑物及其它辅助建筑物位于地面以下的空间，厂区地上可建成停车场、办公楼、公园及绿化景观等。池体为“双层加盖”的形式，满足除臭要求，并将池面的维护空间加盖隔绝于地下，创造良好的地面环境。
通常，地埋式污水处理厂负一层为主要操作层，负二层是管廊层及部分设施设备层，地面还会布置加药罐体、排风塔、辅助用房等其它辅助生产设施。
2、地埋式污水处理厂的优势
运行稳定，受外部环境影响小。
传统污水处理厂受温度影响较大，生物处理单元可能因低温降低运行效果，建筑材料的热胀冷缩也会在气温变化较大时引起管线系统故障。地埋式污水处理厂相对温度比较恒定，更有利于系统的稳定运行。
杜绝二次污染，避免邻避效应。
主要构筑物建在地面以下，通过系统设计，可有效隔绝臭气、噪声等二次污染，避免了传统污水处理厂的邻避效应。
结构紧凑，节省占地。
为减少建设难度和投资成本，地埋式污水处理厂多采用占地面积较小的工艺，寻求地下空间开发，布局紧凑，占地一般为传统污水处理厂的1/3~1/2。
地上空间多用途开发，提升土地资源价值。
地埋式污水处理厂的地面空间用途广泛，可以建设公园绿地、文体娱乐设施，或科普馆、停车场等其他公共服务设施等，综合性提升土地开发利用价值。
3、地埋式污水处理厂的“三高”问题
污水厂本身的单位建设成本较高。
有研究表明，在扣除征地、拆迁等其他费用后的工程直接费，吨水投资约为4000~6000元（以10万吨/日规模计），比传统地上污水处理厂直接投资高1/3~1/2。
运行中通风除臭、照明能耗较高。
为了保证地下工作人员的健康，需要增加通风除臭、照明等设备，在投入使用后，运行成本较高。
运行管理水平和应急响应能力要求高。
地式污水处理厂作业空间相对有限，对技术工艺集成运行要求相对较高，对有毒有害气体、污水泄漏等安全事故的应急管理能力要求非常高，需要重点关注。
02
地埋式污水处理厂建设运行经验
因地埋式污水处理厂节约土地、控制噪声臭气、美化自然景观等优势，挪威、荷兰、韩国、美国、法国等国家均建设了较多的地埋式污水处理厂，并且都取得了巨大的环境、经济效益。
国外地埋式污水处理厂建设数量较多，发展时间较长，其在建设运行方面的经验值得国内地埋式污水处理厂建设运行借鉴。
1、地下构筑物集约化程度要求高
地下箱体的尺寸决定了整体土建的工程费用，因此地埋式污水处理厂构筑物的集约化程度要求非常高，以尽可能地减少工程的土建投资。
2、地埋式污水处理厂人员、车辆通道需合理布置
由于设备均位于地下，检修难度较地面式污水处理厂高出许多，若不对人员、车辆通道进行合理布局，则无形中增加了建成后运行的难度。
如挪威奥斯陆VEAS污水处理厂单独设置了不同高度的人员通道、车辆通道，以满足厂区运行的需要。
3、除臭设施非常重要
韩国大邱智山污水处理厂由于未设置除臭设施，导致其箱体内和顶部公园均有较大异味，失去了地埋式污水处理厂改善周边环境的作用。
因此，韩国在之后的地埋式污水处理厂加强了除臭和通风处理，解决了地埋式污水处理厂的臭味问题。
4、须配备较完善的消防设施
地下整体箱体式污水厂由于设置于地下或隧洞内，处理构筑物箱体或隧道尺寸巨大，消防逃生距离远，为防患于未然，配备完善的消防设施是地埋式污水处理厂的必然需要。
5、通风、照明能耗相对较大
由于地下整体箱体式污水厂设置于地下或隧洞内，因此自然通风和采光受到很大影响，机械强制通风和照明均会带来较大的能耗。
韩国仁川污水厂为此在顶部设置较多的采光带，同时地下箱体内的通风类似隧道内的通风机，由一端吹向另一端，可以减少照明和通风能耗。
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地埋式污水处理厂运行维护难点及对策
1、生化池无法观测曝气情况、无法取样
一般来说，由于生化池位于地下，表面被覆盖，故对于反应池的曝气情况、污泥的形态情况不能做到直观的肉眼观看，仅靠在线监测仪表来反映实际工艺情况，不能直观的指导工艺调控的准确性，给生化池工艺调整带来了相当大的难度，比如无法取样、不能准确看到污泥老化浮泥的数量、不能准确掌握曝气盘损坏的情况等。
针对此问题可考虑在生化池增加取样孔、观测孔，并利用便携式检测仪定期对生化池各个点位的DO、MLSS、ORP等进行检测，辅助工艺调整。
2、膜组器无离线清洗位置
在近些年兴起的地埋式污水处理厂中，MBR凭借其优势而被广泛应用。据不完全统计，有60%以上的地埋式污水处理厂都采用了该工艺。
MBR 系统运行后，需根据膜污染情况对膜组器进行一定程度的清洗。但部分地埋式污水厂在建设时并未预留离线清洗位置，故无清洗位置，导致无法进行深度膜组器的清洗。
为方便膜组器离线清洗，可在膜池区域新增了膜组器离线清洗位置，该区域位于膜区中间位置，可方便膜组器的来回调动，同时，可用塑料布将该区域的周围墙壁遮盖，以防止洗膜时污水飞溅污染墙壁。
3、淹水事故需时时关注，时时治理
因地埋式污水处理厂构筑物标高低于自然地面，故防止淹水事故的发生是地埋式污水厂必须时时关注的。
特别是雨季、突然停电及设施设备失灵等情况下，稍有不慎，淹水水事故随即发生，污水厂瘫痪，污水将外溢至各处。
进水闸门是防淹水事故的第一道屏障。事故状态下，基本完全依赖于紧急关断阀，若在突发状况下闸门失灵或闸门故障，将很难避免水厂被淹。一般来说，运行中进水闸门常见问题主要有以下几个：
开关行程标定不准；
电机功率不够导致启闭过程中电机发热严重；
户外环境不佳导致执行器失灵；
断电情况下，阀门的关闭无法得到保障。
针对这些问题，污水厂可以对进水闸门进行优化控制，主要措施如下：
重新标定行程，更换损坏的部件。
根据实际运行要求将拦河闸电机更换为大功率电机，从而保证了上游全截污，雨季安全泄洪的要求。
加强厂外进水闸门的维护保养，定期加注丝杆润滑脂，对锈蚀严重的部位进行强制润滑，确保闸门时刻处于完好状态。
加装UPS保护电源，保障能在断电的情况下有备用电源实现阀门的关闭。
增加出水流量为0时，进水阀门自动关闭的联动保护。
优化阀门的控制模式。管道闸阀微调控制流量，附壁阀阀门进行截流操作。
设置独立于自控系统的粗格栅前液位、排水泵井液位及膜池液位报警装置，并定期进行报警系统测试。
4、地下有限空间管理问题
地下有限空间作业因作业环境情况复杂、有限空间狭小、通风不畅、有毒有害气体易积聚及照明、通信不畅等给正常作业和救援工作造成极大的困难，危险性大，中毒后甚至会瞬间致人死亡。
为减少此类安全事故的发生，可从以下几方面来加强对有限空间的管理:
增加标识标牌，强化职工培训；
配置正压式空气呼吸器、防毒面具、便携式气体检测仪等应急物资；
在有毒有害气体易富集、空气流通性差的地方安装在线CH4仪、H2S仪。
5、其他问题及相应对策
对高压风机无起吊装置无法进行维修的情况，可自制简易吊架以解决维修难题。
对地埋式污水处理厂配电室湿度大的问题，可将配电室内湿度从装机前的RH=50～70%降低至RH=20～30%。
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结语
地埋式污水处理厂的发展，不仅可以解决土地紧缺的问题，也实现了全方位的自动化，契合我国水务行业数字化、智慧化转型的大方向。目前，地埋式污水处理技术在实际应用过程中取得了较好的成效，也使其应用范围不断扩大。
但有一说一，地埋式污水处理厂技术应用过程中还存在一些不足之处。在标准不断提升的当下，地埋式污水处理厂只有不断地技术优化革新，才可以更好地满足当前的需求。
同时，地埋式污水处理厂的建设应充分结合地区发展实际需求，避免“盲目”。只有因地制宜地制定可行性方案，才能最大限度地发挥地埋式污水处理厂的优势。
