摘要：為應(yīng)對土地資源稀缺和生態(tài)環(huán)境需求不斷提高的難題，建設(shè)占用空間少、環(huán)境污染小，并能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的地下污水處理廠將成為大型城市污水治理工程發(fā)展的新方向，筆者通過對已建成投產(chǎn)的兩座地下污水處理廠的調(diào)研分析，揭示地下污水處理廠的設(shè)計要點。

關(guān)鍵詞：地下污水處理廠；設(shè)計要點；布局；通風；除臭

1、概述

隨著城市化的迅速推進，城市土地日益稀缺，而與之對應(yīng)的是人們不斷提升的生態(tài)環(huán)境需求，在這樣的時代背景下，傳統(tǒng)形式的地上式污水處理廠已經(jīng)無法適應(yīng)城市快速發(fā)展的需要，污水處理廠的建設(shè)工作勢必由地上空間向地下空間進行探尋。[1]筆者通過對兩座地下污水處理廠的調(diào)研分析，從布局、通風、除臭工藝等方面對設(shè)計要點進行解析。

2、地下污水處理廠比較

2.1 水廠概況

A、B兩地下污水處理廠出水標準均為一級A標，其中A污水處理廠處理規(guī)模為10萬m3/d，占地1.83公頃，采用“改良型A2/O”+“MBR”污水工藝；B污水處理廠處理規(guī)模為20萬m3/d，占地5.95公頃，采用“A2/O-生物膜共池工藝（HYBAS）”強化生物脫氮除磷，“雙層二沉池+高效纖維濾池”強化去除SS污水工藝。

2.2 廠區(qū)規(guī)劃布局

為使污水處理構(gòu)建筑物與生態(tài)景觀融為一體，A污水處理廠將地面設(shè)計為城市綠化及園林式建筑，將主要工藝構(gòu)筑物全部布置在地下。

（1）地面部分：布置綜合樓、高空排放塔、變電房、鼓風機房等附屬構(gòu)筑物和風雨廊道、水榭假山等庭院式構(gòu)筑物。

（2）地下部分：負一層布置主要污水及污泥處理構(gòu)筑物，負二層布置膜處理水池和綜合管廊等。地下箱體部分整體尺寸為160m×80m×15.75m，采用7.35m×6m的標準柱網(wǎng)，負一層生化處理間層高5.8米、膜處理間層高8.65米，負二層層高8.25米。地下部分頂部覆土厚度為1.7米。

B污水處理廠設(shè)計時間較早，將主要水處理構(gòu)筑物和附屬構(gòu)筑物均布置于地面部分（圍墻內(nèi)部分僅占地1.72公頃，其余部分為開放式公園），地下箱體部分主要是部分反應(yīng)池。

（1）地面部分：布置綜合樓、脫水間、鼓風機房、變配電站、加氯加藥間等，總建筑面積約4500m2。

（2）地下部分：地下部分頂部覆土厚度為1.5米；負一層層高5米，主要布置二沉池和生物池等水處理構(gòu)筑物；負二層層高10米，主要布置綜合管廊。

2.3 通風工程

A污水處理廠由于水廠地下通道出入口為由西向東布置，與當?shù)叵募局鲗эL向相反（東、南風向），加之機械送風考慮不到位，導致地下部分在余熱、余濕的控制上存在明顯不足，地下空間悶熱、潮濕，舒適度差。

B污水處理廠地下部分的行車通道（6m×4.5m）呈南北向貫通布置，這與所在地的主導風向一致，且充分利用機械排風系統(tǒng)在地下部分形成負壓狀態(tài)，強化自然通風的效果。此外，該廠為半地下式污水廠，耗電量大、發(fā)熱量高的構(gòu)筑物（鼓風機房、脫水機房等）均布置于地面部分，地下箱體內(nèi)僅有少量攪拌、提升設(shè)備。相較于A廠，該廠地下部分通風效果更好。

2.4 除臭工藝

A污水處理廠對曝氣沉砂池、生化池等產(chǎn)生臭氣的構(gòu)筑物進行加蓋密封，收集產(chǎn)生的臭氣，并經(jīng)密閉管道輸送至生物濾池處理。經(jīng)過水噴淋、生物濾池和活性炭處理裝置，大大降低臭氣中污染物的濃度。

兩座生化池各設(shè)置一套除臭裝置，每套除臭裝置設(shè)計流量約為35000 m3/h；預處理、脫水機房共用一套除臭裝置，設(shè)計流量約為12000m3/h。

B污水處理廠同樣對曝氣沉砂池、生化池等產(chǎn)生臭氣的構(gòu)筑物進行加蓋密封，收集產(chǎn)生的臭氣，并經(jīng)密閉管道輸送至生物除臭裝置，不同之處在于該除臭裝置的工作原理是利用生物填料層，在適當?shù)臏囟认?，培養(yǎng)能分解臭氣成分的微生物，從而達到除臭的目的。

3、設(shè)計要點

3.1 廠區(qū)規(guī)劃布局

（1）由于地埋式再生水廠后期擴建的難度太大、造價太高、可行性太低，因此，在確定再生水廠規(guī)模及工藝前，必須明確所在區(qū)域的規(guī)劃需求及其服務(wù)范圍、服務(wù)人口，并在此基礎(chǔ)上適當考慮冗余量。[2]

（2）廠區(qū)規(guī)劃布局過程中，應(yīng)盡量將構(gòu)筑物放入地下部分，并將地上部分進行統(tǒng)一規(guī)劃使其盡量集中（特別是疏散口、行車通道等），在保證再生水廠自身正常運營的情況下盡量保留完整、成片的區(qū)域，用以建造市政公園或體育公園，增加市政公園用地。

（3）考察的地埋式污水處理廠均存在地下部分場地空曠的現(xiàn)象（如水池頂板區(qū)域），可考慮在規(guī)劃設(shè)計過程中通過技術(shù)措施將該區(qū)域適當加以利用。

3.2 通風系統(tǒng)

（1）建設(shè)、設(shè)計單位應(yīng)當摒棄再生水廠中通風系統(tǒng)無關(guān)緊要的傳統(tǒng)觀念和思路，從設(shè)計階段即高度重視通風系統(tǒng)的研究和設(shè)計工作。

（2）廠區(qū)規(guī)劃布局過程中，地下部分的行車通道布設(shè)方式宜為貫通性布置，且應(yīng)充分考慮所在地的主導風向，以最大程度保證地下部分的自然通風能力。

（3）地埋式再生水廠不同于其他地下建筑物，產(chǎn)熱量大且存在臭氣，應(yīng)適當增加地下部分設(shè)計換氣次數(shù)。

（4）提前對配電間、控制室等的空調(diào)設(shè)施進行分析、考慮，宜將該部分空間降溫、通風產(chǎn)生的熱能直接排出地下空間。切勿出現(xiàn)前期考慮不周，投產(chǎn)后加裝分體式空調(diào)，空調(diào)外機熱氣直接排入地下箱體，進一步增加了地下箱體的溫度。

3.3 除臭系統(tǒng)

（1）設(shè)計過程中，合理布設(shè)除臭裝置，不宜出現(xiàn)除臭管道行程過長，導致局部構(gòu)筑物臭氣收集能力不足的問題。

（2）由于除臭系統(tǒng)的收集率不可能完全達到100%，因此即使已考慮除臭系統(tǒng)，但局部仍有臭味，為緩解該狀況可考慮進一步加大除臭風量和區(qū)域性通風換氣量。

（3）設(shè)計時對構(gòu)筑物進行分區(qū)、分質(zhì)規(guī)劃，對產(chǎn)生臭氣的構(gòu)筑物采用“負壓抽氣”，不產(chǎn)生臭氣的構(gòu)筑物采用“微正壓換氣”相結(jié)合的方式，用以保障地下空間的空氣質(zhì)量。[3]

4、結(jié)語

地下污水處理廠因占地面積小，環(huán)境友好性強的優(yōu)勢將逐漸成為大型城市污水處理廠的首選，其在設(shè)計過程需綜合考慮布局、通風、除臭等因素，以保障污水凈化質(zhì)量和地下作業(yè)空間環(huán)境質(zhì)量，提高安全運行可靠性。此外，地下污水處理廠更應(yīng)因地制宜的布置景觀造型，弱化常規(guī)污水處理廠固有的、刻板的地面環(huán)境，合理種植植被，綜合考慮土壤排水、保水功能。

參考文獻：

[1]邱明.地下式污水處理廠工程設(shè)計探討與實例[J].中國給水排水，2015，31（12）：48-51.

[2]包太，朱可善，劉新榮.國內(nèi)外地下污水處理廠概況淺析[J].地下空間，2003，23（3）：335-340.

[3]邱維. 地下污水處理廠設(shè)計探討[J].中國給水排水，2017，33（10）：12-16.