侯 鋒，高靖?jìng)?，韓 磊,,*，葛英振,，熊 雯，楊茂東,，邵彥青

(1.國(guó)投信開(kāi)水環(huán)境投資有限公司，北京 101101；2.四川蓉信開(kāi)工程設(shè)計(jì)有限公司，四川成都 610101)

為應(yīng)對(duì)日益稀缺的土地資源及不斷提高的環(huán)保要求，消除傳統(tǒng)地上污水處理廠的鄰避效應(yīng)。近年來(lái)，越來(lái)越多污水處理廠采用下沉式的建設(shè)形式，僅“十三五”期間，國(guó)內(nèi)就增加40余座下沉式污水處理廠，總規(guī)模超700萬(wàn)m3/d[1]。下沉式建設(shè)形式逐漸成為污水處理廠發(fā)展的重要方向，其構(gòu)建了水處理功能、生態(tài)景觀功能共存的綜合體，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好、土地集約、資源利用、生態(tài)安全，具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)。

下沉式污水處理廠并不是簡(jiǎn)單的將傳統(tǒng)地上式污水處理廠“按于地下”，而是通過(guò)集約化布局，將各水處理單元、附屬設(shè)備房間、疏散樓梯間、送排風(fēng)機(jī)房、各類管線等集中于“箱體”內(nèi)，并結(jié)合項(xiàng)目周邊地形地貌、安全風(fēng)險(xiǎn)、建設(shè)投資等綜合確定“箱體”埋深。因此，下沉式污水處理廠對(duì)平面及豎向布置、結(jié)構(gòu)、建筑消防、采光照明、通風(fēng)除臭等設(shè)計(jì)具有更高要求。

本文結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)從平面及豎向布置、工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)及基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、建筑及消防設(shè)計(jì)、電氣自控設(shè)計(jì)、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹分析，總結(jié)了本工程各專業(yè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)取值，為相關(guān)工程建設(shè)提供參考。

1 項(xiàng)目背景

根據(jù)《貴州雙龍航空港經(jīng)濟(jì)區(qū)總體規(guī)劃(2015—2030)》的規(guī)劃，為解決雙龍航空港經(jīng)濟(jì)區(qū)污水處理廠缺失、流域河道污染嚴(yán)重等問(wèn)題，規(guī)劃在雙龍航空港經(jīng)濟(jì)區(qū)分散建設(shè)5座污水處理廠及配套截污管溝，并實(shí)施河道綜合治理工程。

本項(xiàng)目服務(wù)片區(qū)處于魚梁河的中上游地帶，下游是貴陽(yáng)東郊水廠的取水口及市級(jí)著名旅游景點(diǎn)。為滿足服務(wù)片區(qū)高速發(fā)展帶來(lái)的污水增長(zhǎng)需求，提高污水處理效率，去除入河污染物，改善魚梁河水環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)區(qū)域健康發(fā)展，本項(xiàng)目的建設(shè)非常迫切和必要。

2 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目規(guī)劃位于小寨村西北側(cè)，朝綱路東南側(cè)，緊鄰工業(yè)園區(qū)。規(guī)劃廠址用地面積為103 000 m2，規(guī)劃遠(yuǎn)期總規(guī)模為1.0×105m3/d。

2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

為明確本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，分別對(duì)現(xiàn)狀漁梁河截污溝沿線重點(diǎn)企業(yè)排污情況、河道溢流工業(yè)廢水情況進(jìn)行摸排并進(jìn)行水質(zhì)取樣監(jiān)測(cè)，根據(jù)取樣檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，如表1所示。

表1 截污溝下游終點(diǎn)污染物濃度

根據(jù)規(guī)劃資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，本項(xiàng)目服務(wù)片區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水和生活污水約為1∶1。生活污水水質(zhì)根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014—2006)(2016年版)第3.4.1條的參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算。對(duì)工業(yè)廢水、生活污水水質(zhì)加權(quán)計(jì)算后，結(jié)合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 31962—2015)規(guī)定的排放限值，綜合確定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，如表2所示。

表2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)

2.2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

為了保護(hù)魚梁河飲用水源地，本項(xiàng)目尾水無(wú)法就近排入魚梁河，而是通過(guò)現(xiàn)狀已建的魚梁河排污隧洞，轉(zhuǎn)輸排入南明河作為南明河的生態(tài)補(bǔ)充水，緩解南明河市區(qū)段河道基流不足問(wèn)題。根據(jù)當(dāng)?shù)啬厦骱铀h(huán)境保護(hù)要求，本項(xiàng)目出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其中出水COD、氨氮需滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)IV類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即CODCr≤30 mg/L，NH3-N≤1.5 mg/L，如表3所示。

表3 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)

2.3 建設(shè)形式

本項(xiàng)目總規(guī)模為10萬(wàn)m3/d，近期建設(shè)5萬(wàn) m3/d，其中預(yù)處理單元按遠(yuǎn)期10萬(wàn)m3/d規(guī)模土建一次完成。根據(jù)規(guī)劃，本項(xiàng)目廠址周邊為工業(yè)園區(qū)及濱河景觀帶，如果采用傳統(tǒng)地上式污水處理廠的建設(shè)形式，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的嗅味、噪聲污染，并嚴(yán)重影響工業(yè)園區(qū)的招商引資及企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為解決上述矛盾，本項(xiàng)目采用下沉式建設(shè)形式，將污水處理設(shè)施與生態(tài)景觀公園、綠色節(jié)能技術(shù)有機(jī)結(jié)合，充分與周邊環(huán)境和諧共存。

3 工藝流程設(shè)計(jì)

3.1 優(yōu)化工藝選擇

常見(jiàn)的生化處理工藝主要為傳統(tǒng)活性污泥法的AAO、SBR、氧化溝及其改良工藝等，以及膜生物反應(yīng)器MBR工藝。而SBR工藝存在池容、設(shè)備閑置率較高、水頭浪費(fèi)較大、運(yùn)行控制復(fù)雜的確定；氧化溝工藝存在池深淺，占地面積大的缺點(diǎn)。因此從下沉式污水處理廠的箱體運(yùn)行安全性、運(yùn)營(yíng)維護(hù)便捷性、平面布局集約型等方面，對(duì)比改良AAO與MBR工藝(表4)。

表4 生化處理工藝綜合對(duì)比

本項(xiàng)目下沉式建設(shè)形式，對(duì)箱體的操作環(huán)境、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、臭氣控制、防災(zāi)避險(xiǎn)要求較高，因此推薦采用改良AAO工藝。結(jié)合本項(xiàng)目的水質(zhì)特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)傳統(tǒng)改良AAO進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用多點(diǎn)進(jìn)水前置預(yù)缺氧的改良AAO工藝，并在好氧區(qū)投加懸浮填料，材質(zhì)為HDPE，比表面積≥650 m2/m3。投加填料可豐富微生物的生存空間形式，強(qiáng)化活性污泥處理系統(tǒng)，提高負(fù)荷率，并增加脫氮除磷能力，對(duì)含工業(yè)廢水的市政污水處理廠有較好的適用性[2]。

綜合考慮箱體結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)規(guī)模、用地情況等因素，單層平流式二沉池和圓形二沉池均無(wú)法應(yīng)用于本項(xiàng)目，而雙層平流沉淀池池體構(gòu)造復(fù)雜，池深較深，設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)難度極大。因此本項(xiàng)目推薦采用周進(jìn)周出矩形沉淀池，其具有高表面負(fù)荷、低水頭損失、沉淀效率高等特點(diǎn)[3]。同時(shí)，其由于池體構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工容易，更適合應(yīng)用于下沉式污水處理廠。

3.2 深度處理工藝選擇

為保證出水SS、TP達(dá)標(biāo)，深度處理采用混凝沉淀+濾池工藝。高效沉淀池具有表面負(fù)荷高、占地面積小、池型規(guī)整、出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，混凝沉淀工藝推薦采用高效沉淀池。連續(xù)流砂過(guò)濾器不需停機(jī)反沖洗，具有模塊化、能耗低、節(jié)約空間和占地、運(yùn)行維護(hù)方便、投資成本低的特點(diǎn)[4]，非常適用于下沉式污水處理廠。因此，濾池推薦采用連續(xù)流砂過(guò)濾器。

本項(xiàng)目工業(yè)廢水占比較高，僅采用二級(jí)生化處理工藝，無(wú)法有效保證出水COD、色度等穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。因此深度處理單元需要增加高級(jí)氧化工藝作為出水保障措施。結(jié)合國(guó)內(nèi)眾多類似項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目選擇臭氧接觸氧化池來(lái)進(jìn)一步去除COD和色度。

最終確定的工藝流程如圖1所示。

4 工藝設(shè)計(jì)

4.1 平面及豎向布置

本項(xiàng)目廠外進(jìn)水管線沿河而建，從一期用地東北角進(jìn)入廠區(qū)，因此進(jìn)水提升泵房及調(diào)節(jié)池布置在一期用地的東北角，依據(jù)地勢(shì)，與主箱體分縫連接，滿足生產(chǎn)需要節(jié)約用地。主箱體成矩形，長(zhǎng)向縱貫東西，短向橫跨南北，箱體布置考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合。車行道路布置在主箱體的東西兩端，連接市政道路形成環(huán)路，車輛可通過(guò)車行道路直接進(jìn)入場(chǎng)地內(nèi)部到達(dá)生產(chǎn)區(qū)，箱體內(nèi)部車道設(shè)置在北側(cè)，可以與遠(yuǎn)期共用。綜合樓布置在地塊西南角，與規(guī)劃道路入口緊密相連，交通便捷，充分利用地塊西南角空地，作為綜合樓前廣場(chǎng)，滿足停車綠化活動(dòng)等功能，綜合樓地下一層，地上四層，總建筑面積為2 993.95 m2。臭氧發(fā)生間位于綜合樓東側(cè)，總建筑面積為140 m2，平面布置如圖2所示。

圖2 龍洞堡下沉式再生水廠總平面布置圖

污水由廠外進(jìn)入提升泵房箱體，經(jīng)粗格柵、預(yù)沉砂池、中格柵后提升至主箱體。再經(jīng)細(xì)格柵、曝氣沉砂池、生化系統(tǒng)、深度處理系統(tǒng)后排放。污泥脫水及干化間、高低壓配電間、水源熱泵間的輔助用房位于操作層。為滿足管線綜合布置、設(shè)備吊裝，操作層凈高為5.8～6.4 m，箱體頂部景觀公園覆土厚度為1.5 m，箱體占地面積為18 206 m2，本項(xiàng)目箱體平面布置如圖3所示。

圖3 龍洞堡下沉式再生水廠箱體平面布置圖

4.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

4.2.1 預(yù)處理單元

前置粗格柵井1座，土建按遠(yuǎn)期10萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按近期5萬(wàn)m3/d安裝，近期安裝1臺(tái)柵間隙為50 mm的回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)。

預(yù)沉砂池1座，土建按遠(yuǎn)期10萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按近期5萬(wàn)m3/d安裝，預(yù)沉砂池的水力停留時(shí)間為6.0 min，有效水深為1.8 m，水平流速為0.05 m/s，采用空氣壓縮機(jī)和凸輪洗砂泵聯(lián)合洗砂排砂。

中格柵井及污水提升泵井1座，土建按遠(yuǎn)期10萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按近期5萬(wàn)m3/d安裝，近期安裝2臺(tái)柵間隙20 mm的回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)；進(jìn)水提升泵采用3臺(tái)大泵1臺(tái)小泵的搭配形式，其中大泵：Q=1 050 m3/h，H=33 m，N=145 kW；小泵：Q=800 m3/h，H=33 m，N=110 kW。

調(diào)節(jié)池按近期工業(yè)廢水2.5萬(wàn)m3/d規(guī)模設(shè)計(jì)，停留時(shí)間為6.0 h，出水提升泵共3臺(tái)，Q=610 m3/h，H=8.3 m，N=21 kW，2用1備。

細(xì)格柵渠及曝氣沉砂池，土建按5萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì)，共設(shè)3條渠，分別安裝2臺(tái)柵間隙為3 mm的階梯網(wǎng)板格柵和一道人工檢修格柵；曝氣沉砂池水力停留時(shí)間為8.0 min，曝氣量為575 m3/h，采用氣提排砂。

4.2.2 二級(jí)處理單元

生化池共分2格，按進(jìn)水方向分別為預(yù)缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、好氧懸浮填料區(qū)?？偹νＡ魰r(shí)間為19.0 h，其中預(yù)缺氧池為0.50 h，厭氧池為1.00 h，缺氧池為4.00 h，好氧池為13.5 h，污泥負(fù)荷為0.093 kg BOD5/(kg MLSS·d)，污泥回流比為0～100%，混合液回流比為100%～200%，懸浮填料填充比為27%。

生化池曝氣采用無(wú)油螺桿鼓風(fēng)機(jī)，并采用大小風(fēng)量搭配的形式，其中小風(fēng)機(jī)：Q=1 200～2 760 m3/h，P=30～120 kPa，N=75 kW，1臺(tái)；大風(fēng)機(jī)：Q=2 005～4 486 m3/h，P=30～120 kPa，N=132 kW，2臺(tái)，1用1備。

矩形周進(jìn)周出二沉池共設(shè)3座，表面負(fù)荷為1.13 m3/(m2·h)，有效水深為4.50 m。配水孔直徑為200 mm，分四段不等間距布置，可確保流量均勻分配，避免進(jìn)水造成任何的短流和渦動(dòng)，提高污泥沉降效率[5]。

4.2.3 深度處理單元

高效沉淀池共2座，其中混合區(qū)1格、絮凝區(qū)2格、斜管沉淀區(qū)2格。混合區(qū)停留時(shí)間為2.1 min，投加PAC藥劑，使懸浮顆粒脫穩(wěn)并流入絮凝區(qū)。絮凝區(qū)總停留時(shí)間為21.3 min，投加PAM藥劑，繼續(xù)形成個(gè)大密實(shí)、易于沉淀的絮凝體[6]。推流反應(yīng)區(qū)上升流速為18.54 mm/s，較慢的上升流速可降低礬花碎裂幾率。斜管沉淀區(qū)表面負(fù)荷為10.75 m3/(m2·h)，沉淀的較高密度污泥繼續(xù)回流至混合區(qū)，以提高絮凝體有效碰撞幾率，降低藥耗。單座共設(shè)3臺(tái)污泥螺桿泵，Q=30～50 m3/h，H=30 m，N=11 kW，1臺(tái)用于污泥回流，1臺(tái)用于排泥并兼全池放空，1臺(tái)互為備用，日常運(yùn)行中根據(jù)泥位高度來(lái)控制排泥量[7]，臭氧接觸池停留時(shí)間為30 min，臭氧投加量為5 mg/L，采用管式臭氧發(fā)生器(12 kg/h，1臺(tái))，進(jìn)一步去除出水中難降解的污染物及色度[8]。

中間提升泵房1座，共設(shè)5臺(tái)提升泵：Q=520.8 m3/h，H=3.6 m，N=9 kW，4用1備。

連續(xù)流砂過(guò)濾器共1座分7格，每格設(shè)置8套過(guò)濾器設(shè)備，共56套，單套過(guò)濾器面積為6 m2，設(shè)計(jì)濾速為6.2 m/h。

4.2.4 尾水消毒排放及回用單元

紫外線消毒渠1座，設(shè)備1套，共112支，功率為20.7 kW，有效生物驗(yàn)定劑量≥22 mJ/cm2。巴氏計(jì)量槽1座，喉寬為0.75 m，測(cè)量為25～1 100 L/s。

綜合水池1座，采用次氯酸鈉輔助消毒，停留時(shí)間為30 min，有效水深為4.6 m。配有變頻恒壓供水系統(tǒng)1套，其中供水泵3臺(tái)，2用1備，Q=30 m3/h，H=40 m，N=7.5 kW。穩(wěn)壓泵1臺(tái)，Q=6 m3/h，H=30 m，N=1.5 kW。尾水提升采用干式泵：Q=700 m3/h，H=50.0 m，N=160 kW，4臺(tái)變頻，3用1備。

4.2.5 污泥理單元

污泥脫水工藝前設(shè)貯泥池1座，并從鼓風(fēng)機(jī)房引曝氣管，采用微孔曝氣。脫水采用離心濃縮脫水一體機(jī)，單臺(tái)流量為20～30 m3/h，共設(shè)3臺(tái)，2用1備。脫水后的污泥由螺桿泵輸送至污泥低溫風(fēng)冷干化系統(tǒng)，最終出泥含水率降低至50%。

4.2.6 除臭系統(tǒng)

污水處理廠的臭氣污染物成分比較復(fù)雜，主要以NH3為主，其次為H2S[9]。本項(xiàng)目臭氣主要來(lái)自：預(yù)處理區(qū)、生化區(qū)、污泥脫水及干化間。受限于地下污水處理廠柱網(wǎng)間距特點(diǎn)，無(wú)法在地下箱體內(nèi)布置超大除臭裝置，同時(shí)為了避免長(zhǎng)距離除臭管路造成的管線碰撞、氣壓分布不均等問(wèn)題，采取分區(qū)域分單元除臭方式。因此共設(shè)4套生物除臭系統(tǒng)，分別為：預(yù)處理除臭系統(tǒng)1套，除臭風(fēng)量Q=12 000 m3/h；生化池除臭系統(tǒng)2套，除臭風(fēng)量Q=30 000 m3/h；污泥脫水單元除臭系統(tǒng)1套，除臭風(fēng)量Q=13 000 m3/h；污泥干化間除臭系統(tǒng)1套，除臭風(fēng)量Q=10 000 m3/h。

4.2.7 水源熱泵系統(tǒng)

本項(xiàng)目從污水余溫?zé)崮苤刑崛崃繛樗畯S附屬綜合樓制冷供熱[10]。水源熱泵間位于綜合水池上，設(shè)計(jì)污水溫差冬季為3 ℃、夏季為5 ℃，最大制冷量為345 kW，最大制熱量為345 kW。

5 輔助專業(yè)設(shè)計(jì)

5.1 結(jié)構(gòu)及基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目池體層為現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)，操作層為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目地質(zhì)條件良好，箱體底板位于中風(fēng)化灰?guī)r層，該處地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性較好，是良好的天然地基持力層，因此本項(xiàng)目無(wú)需地基處理，但需要對(duì)局部溶洞區(qū)域進(jìn)行處理。同時(shí)，本項(xiàng)目場(chǎng)地地勢(shì)較高，地下水位較深，主箱體底板標(biāo)高也高于魚梁河百年一遇洪水位，經(jīng)核算箱體結(jié)構(gòu)自重即可滿足抗浮要求。

本項(xiàng)目基坑開(kāi)挖后將在四周形成高為3.5～15.0 m的基坑邊坡，根據(jù)邊坡工程地質(zhì)條件和開(kāi)挖高度，本項(xiàng)目采用坡率法+錨桿或中空錨桿+掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡+局部豎向肋柱支護(hù)+截水溝方案進(jìn)行支護(hù)。

5.2 建筑及消防設(shè)計(jì)

對(duì)于下沉式污水處理廠而言，可通過(guò)人工照明解決日常工作生活的需求，但沒(méi)有自然光，一個(gè)空間無(wú)法成為真正的建筑[11]。因此,本項(xiàng)目箱體頂部開(kāi)設(shè)自然采光孔，箱體四周采用下沉式廊道設(shè)計(jì)，進(jìn)行自然補(bǔ)光照明，同時(shí)節(jié)約大量電能，為下沉式污水處理廠自然采光起到示范作用。

本項(xiàng)目生產(chǎn)區(qū)為水工構(gòu)筑物，按生產(chǎn)類別定義為戊類廠房，參考《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014)(2018年版)第3章廠房(倉(cāng)庫(kù))防火分區(qū)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)[12]，即防火分區(qū)的最大允許建筑面積小于1 000 m2，當(dāng)設(shè)置自噴時(shí)，防火分區(qū)的面積可增加至2 000 m2，廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)至最近的安全出口的直線距離不能超過(guò)60 m。但由于本項(xiàng)目采用下沉式廊道，箱體操作層可直通室外，因此本項(xiàng)目箱體操作層為一個(gè)大防火分區(qū)。箱體池體層共設(shè)6個(gè)防火分區(qū)，其中防火分區(qū)1#～防火分區(qū)5#面積均小于1 000 m2，防火分區(qū)6#設(shè)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，防火分區(qū)面積為1 946 m2。

目前，隨著國(guó)內(nèi)下沉式污水處理廠的飛速建設(shè)發(fā)展，越來(lái)越多的消防專項(xiàng)評(píng)估；相關(guān)指南、規(guī)程、規(guī)范等對(duì)地下廠的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行了深化明確。例如，正定新區(qū)全地下污水處理廠、太原晉陽(yáng)污水處理廠、青島高新區(qū)污水處理廠、昆明第十一污水處理廠、鄭州南三環(huán)污水處理廠均通過(guò)消防專項(xiàng)評(píng)估方式，突破了規(guī)范要求的防火分區(qū)面積上限，最大防火分區(qū)面積做到4 000 m2[13-14]。2020年1月1日實(shí)施的《地下式城鎮(zhèn)污水處理廠工程技術(shù)指南》(T/CAEPI 23—2019)中，第7.4.2條明確提出“地下廠如需突破GB 50016對(duì)防火分區(qū)最大允許建筑面積的限制，應(yīng)進(jìn)行消防專項(xiàng)論證”。浙江省住建廳2020年6月2日發(fā)布的《地埋式城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》文件中，對(duì)全地埋式污水處理廠的操作層、管廊層的防火分區(qū)面積進(jìn)行了突破，允許最大單個(gè)防火分區(qū)的面積不超5 000 m2；同時(shí)界定了操作層、管廊層的最遠(yuǎn)疏散距離分別為70 m和200 m。2019 年11 月發(fā)布的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016—2014)局部修訂征求意見(jiàn)稿中，對(duì)地下污水處理廠按設(shè)備用房和水工構(gòu)筑物進(jìn)行了區(qū)分，要求設(shè)備用房最大防火分區(qū)面積為1 000 m2，而水工構(gòu)筑物則按照工藝要求確定防火分區(qū)面積。因此隨著關(guān)于地下污水處理廠相關(guān)規(guī)范的推出，以及相關(guān)專項(xiàng)評(píng)估論證的推進(jìn)，在滿足消防安全的前提下，防火分區(qū)、疏散距離等設(shè)計(jì)難點(diǎn)逐漸被合理化，更有利于地下箱體工藝處理單元集約化布置、降低地下箱體的壓抑感、提升操作管理舒適度，更能充分釋放箱體頂部可利用空間，打造更加精美的景觀公園。

5.3 電氣設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目供電系統(tǒng)按照二級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)兩回路10 kV電源，兩回路電源1用1備，并為二期工程預(yù)留足夠的增容能力。生化池操作層上設(shè)有2座變配電站，每座變配電站皆深入負(fù)荷中心。10 kV配電中心與1#變配電間合建，臨近鼓風(fēng)機(jī)房及預(yù)處理單元，設(shè)有2臺(tái)1 600 kVA的干式變壓器，同時(shí)使用，互為備用。2#變配電間臨近污泥處理系統(tǒng)，設(shè)有2臺(tái)800 kVA的干式變壓器，近期1用1冷備，遠(yuǎn)期同時(shí)啟用，可滿足遠(yuǎn)期污泥處理系統(tǒng)的用電需求。為防止變電間被淹，其室內(nèi)地坪高于箱體操作層1.0 m，電纜鋪設(shè)于電纜溝內(nèi)；為保證頂部電纜橋架安裝，房間梁下凈高為5.0 m。

5.4 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目池體管廊層設(shè)置機(jī)械送、排風(fēng)系統(tǒng)，換氣次數(shù)為4次/h，操作層大空間設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)、自然補(bǔ)風(fēng)，預(yù)處理及生化池上部空間換氣次數(shù)為4次/h，二沉池及深度處理區(qū)上部空間換氣次數(shù)為3次/h。其中，污泥脫水間、鼓風(fēng)機(jī)房、高低壓配電間、加藥間換氣次數(shù)為12次/h，污泥轉(zhuǎn)運(yùn)間換氣次數(shù)為6次/h，進(jìn)出水監(jiān)測(cè)室、消防泵房、水源熱泵間、機(jī)修倉(cāng)庫(kù)換氣次數(shù)為4次/h。

6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本項(xiàng)目總規(guī)模為10萬(wàn) m3/d，一期規(guī)模為5.0萬(wàn) m3/d(其中預(yù)處理按10萬(wàn) m3/d土建施工)，一期箱體占地指標(biāo)為3 640 m2/m3。因進(jìn)水成分復(fù)雜、濃度較高；出水標(biāo)準(zhǔn)高、出廠污泥含水率低；基坑灰頁(yè)巖開(kāi)挖、溶洞處理等特點(diǎn)，本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)備質(zhì)量、材料材質(zhì)防腐、施工措施等方面投資較高。一期工程費(fèi)用為4.32億元，單位運(yùn)行總成本為1.65 元/m3。

7 運(yùn)行效果

本項(xiàng)目已正式運(yùn)行，出水效果穩(wěn)定，2017年—2019年實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

表5 2017年—2019年進(jìn)、出水水質(zhì)

8 結(jié)論

(1)本項(xiàng)目進(jìn)水工業(yè)廢水占比高，核心工藝采用改良AAO加懸浮填料、臭氧接觸氧化工藝，出水能穩(wěn)定達(dá)到準(zhǔn)四類地表水標(biāo)準(zhǔn)，為同類型進(jìn)水水質(zhì)、用地受限、環(huán)境友好度要求高的污水處理廠提供了參考價(jià)值。

(2)箱體除臭系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合柱網(wǎng)布置特點(diǎn)，采取分區(qū)域分單元除臭方式，避免長(zhǎng)距離管線碰撞、氣壓分布不均等問(wèn)題。

(3)采用下沉式廊道，箱體操作層可直通室外，因此操作層可優(yōu)化為一個(gè)大防火分區(qū)，并可進(jìn)行自然補(bǔ)光改善箱體采光條件。

(4)變配電站應(yīng)充分利用生化池操作層空間，深入負(fù)荷中心，降低供電半徑。為防止被淹，其室內(nèi)地坪高于操作層1.0 m；為保證頂部電纜橋架安裝，房間梁下凈高至少為5.0 m。

(5)通過(guò)下沉式集約化布置，極大的節(jié)約土地資源，箱體占地指標(biāo)為3 640 m2/m3。