大型地埋式污水處理廠運(yùn)行問題及解決對(duì)策

文_李萬意 北京碧水源科技股份有限公司

地埋式污水處理系統(tǒng)是一種完全或基本上埋設(shè)于地面以下的成套的污水處理系統(tǒng)，具有占地面積小、噪音低、無異味，處理效果明顯，施工管理方便，受氣候條件影響小等特點(diǎn)，符合現(xiàn)代化城市建設(shè)條件及現(xiàn)階段的生活污水處理要求。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，我國最近幾年已運(yùn)行和在建的地下污水處理廠有30 多個(gè)，規(guī)模已達(dá)數(shù)百萬噸。

1 地埋污水廠適應(yīng)性

1.1 適應(yīng)于土地稀缺城區(qū)

發(fā)展迅猛、規(guī)劃滯后造成城市上游必須新增污水處理廠，污水分散處理成為一種新的趨勢，面對(duì)土地稀缺，“被動(dòng)”采用地下污水處理廠方案可能是唯一選擇。目前建成的很多地下污水處理廠包括廣州市京溪污水處理廠即為典型案例。

1.2 適應(yīng)發(fā)達(dá)地區(qū)

對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件較好的大中城市，地下污水處理廠建設(shè)將逐漸從“被動(dòng)”發(fā)展到“主動(dòng)”，包括城市規(guī)劃層面提前謀劃地下污水處理廠。預(yù)期未來，地下污水處理廠將從一種技術(shù)選擇發(fā)展為一種發(fā)展趨勢，是前瞻性建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠的體現(xiàn)。

1.3 適應(yīng)集中成片地區(qū)配套

污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計(jì)提升至城市經(jīng)營的更高高度成為城市設(shè)計(jì)新的方向。與城市綜合體、CBD、住宅區(qū)結(jié)合配套，提升區(qū)域整體標(biāo)準(zhǔn)和綜合價(jià)值，地下污水處理廠大有作為。

1.4 適應(yīng)城市公園、綠地等用地

市政設(shè)施與城市公園、綠地均為城市規(guī)劃用地的重要內(nèi)容。地下污水處理廠與與城市公園、綠地能有機(jī)結(jié)合，土地共享，實(shí)現(xiàn)資源更大的利用價(jià)值。

1.5 適應(yīng)市政實(shí)施和地下空間合建

污水處理廠與其他市政設(shè)施、公共設(shè)施結(jié)合建設(shè)，打造綜合功能的“市政設(shè)施群”，實(shí)現(xiàn)城市用地性質(zhì)的跨界和融合，是未來“城市精細(xì)化設(shè)計(jì)”的一個(gè)方向。

2 通風(fēng)除臭問題

2.1 局部區(qū)域臭味明顯

通風(fēng)除臭不佳，直接表現(xiàn)為臭源及附近區(qū)域硫化氫濃度超標(biāo)，影響廠區(qū)環(huán)境、危害運(yùn)行人員健康。表1 為山東某地埋污水處理廠地下車間氣體濃度，可見硫化氫濃度較高，為臭味的主要來源。同樣的問題也在山西某地埋污水處理廠一期工程中出現(xiàn)，地下車間內(nèi)硫化氫檢測儀經(jīng)常發(fā)生濃度超標(biāo)報(bào)警（設(shè)置報(bào)警值為10ppm，相當(dāng)于15.2mg/m3），已超過《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第1 部分 化學(xué)有害因素》（GBZ 2[1].1-2007）中工作場所空氣中化學(xué)物質(zhì)最高容許濃度（10mg/m3）。

表 1 山東某地埋水廠地下車間氣體濃度

2.2 設(shè)備腐蝕加劇

通風(fēng)除臭不佳，引起地下箱體內(nèi)硫化氫濃度超標(biāo)、濕度過大，造成地下車間內(nèi)金屬材料腐蝕加劇，集中表現(xiàn)在電氣元件、控制模塊、線鼻子、管道表面等。

2.3 設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度過高

通風(fēng)不佳還會(huì)引起環(huán)境內(nèi)熱量無法及時(shí)換出，導(dǎo)致大功率設(shè)備運(yùn)行時(shí)由于溫度過高而發(fā)生報(bào)警停機(jī)，集中表現(xiàn)在鼓風(fēng)機(jī)房及變配電室。

3 原因探析

3.1 臭氣收集系統(tǒng)密閉性差

除臭系統(tǒng)能否正常工作，極大程度取決于臭氣收集系統(tǒng)密封性是否滿足要求。經(jīng)過對(duì)河北某地埋污水處理廠、山東某地埋污水處理廠、福建某地埋污水處理廠、山西某地埋污水處理廠等項(xiàng)目進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)臭味問題最不顯著、設(shè)備腐蝕情況最輕微的是河北某地埋污水處理廠，該項(xiàng)目與其他項(xiàng)目的一個(gè)顯著區(qū)別就是臭氣收集系統(tǒng)最為完善，在臭氣收集口、臭源裸露口等均做了合理的密封措施。

3.2 部分臭源未做收集

在地上水廠中，由于這些區(qū)域多為露天堆放，通風(fēng)條件較好，臭味很快擴(kuò)散，并不會(huì)對(duì)環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生太大影響。但在地埋污水處理廠中，柵渣、浮渣均堆放在地下車間，臭味不易快速擴(kuò)散，導(dǎo)致惡臭氣體積聚。

此外，在一些地埋項(xiàng)目除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，缺少對(duì)跌落堰、儲(chǔ)泥池等臭源臭氣的收集，也導(dǎo)致地下車間部分區(qū)域臭味明顯。

3.3 部分臭源臭氣收集方式不合理

收集方式不合理主要表現(xiàn)在曝氣沉砂池的臭氣收集上。曝氣沉砂池由于其特殊性，有沿池長方向的開口，盡管可采用密封橡膠板進(jìn)行密封處理，但是仍然難以避免臭氣逸出，部分項(xiàng)目僅采用在曝氣沉砂池兩頭進(jìn)行收集的方式，難以控制曝氣沉砂池中部臭氣的逸散。

3.4 送風(fēng)系統(tǒng)不合理

山西某地埋污水處理廠開放區(qū)域采用自然送風(fēng)+機(jī)械排風(fēng)的方式對(duì)鼓風(fēng)機(jī)房進(jìn)行換風(fēng)、換熱。這種方式很難保證整個(gè)鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)空氣的流動(dòng)及擾動(dòng)，導(dǎo)致采用風(fēng)冷方式降溫的鼓風(fēng)機(jī)所處實(shí)際環(huán)境溫度較高，影響風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。

另外，變配電室不宜設(shè)在機(jī)械送風(fēng)管道的末端，否則很難保證密閉空間內(nèi)有足夠的換氣次數(shù)，導(dǎo)致變配電室溫度較高。

4 應(yīng)對(duì)措施

4.1 加強(qiáng)預(yù)處理除臭設(shè)計(jì)

廠區(qū)主要的臭氣來源于預(yù)處理和污泥處理部分，因此預(yù)處理的臭氣收集、去除效果對(duì)項(xiàng)目整體的除臭影響很大，建議在設(shè)計(jì)中強(qiáng)化預(yù)處理的除臭。主要內(nèi)容包括：①適當(dāng)加大換氣次數(shù)；②強(qiáng)化設(shè)計(jì)密封性，如管道收集口、除臭罩、格柵渠的蓋板等處密封性，需要密封的地方，最好出詳圖，至少應(yīng)有密封做法說明；③增加?xùn)旁鼔赫ピO(shè)施、砂水分離器除臭設(shè)計(jì)。

4.2 完善除臭單體及除臭量

建議增加浮渣/柵渣堆放區(qū)、污泥儲(chǔ)池、污泥料倉等處臭氣收集。表2 為5 個(gè)地埋/半地埋污水處理廠除臭風(fēng)量情況。其中河北某地埋項(xiàng)目除臭效果最佳，一定程度可作為今后設(shè)計(jì)除臭風(fēng)量的參考。

表2 地埋污水處理廠除臭風(fēng)量比較

4.3 加大機(jī)械送風(fēng)量

通風(fēng)風(fēng)量直接決定了地下車間內(nèi)換熱、除濕效果。根據(jù)表3 可知，山西某地埋污水廠項(xiàng)目負(fù)一層箱體整體的排風(fēng)次數(shù)為2.56 次/h，而機(jī)械補(bǔ)風(fēng)量僅為排風(fēng)量的11%，項(xiàng)目為地下式箱體結(jié)構(gòu)，自然補(bǔ)風(fēng)量有限，雖然設(shè)計(jì)機(jī)械排風(fēng)量很高，但是因?yàn)樗惋L(fēng)無法保證，項(xiàng)目運(yùn)行效果也存在不確定性。因此，建議對(duì)于地埋污水處理廠項(xiàng)目，應(yīng)加大機(jī)械送風(fēng)風(fēng)量；對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)房等需要換熱量較大的區(qū)域，應(yīng)采用機(jī)械送風(fēng)方式。

表 3 地埋污水處理廠通風(fēng)風(fēng)量比較

4.4 優(yōu)化送風(fēng)管路

送風(fēng)管路不宜過長，且各個(gè)送風(fēng)口應(yīng)增加可調(diào)節(jié)風(fēng)量的措施。對(duì)于距離送風(fēng)風(fēng)機(jī)過遠(yuǎn)區(qū)域，應(yīng)采用分段機(jī)械送風(fēng)的方式。

5 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，人口、商業(yè)聚集地區(qū)的土地將進(jìn)一步升值，地埋污水處理廠將地下與地上、廠區(qū)與周邊相結(jié)合，成為大型城市未來污水處理設(shè)施建設(shè)的一種趨勢。

地埋污水處理廠普遍存在通風(fēng)除臭不佳問題，應(yīng)結(jié)合已有項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，在設(shè)計(jì)時(shí)既采取除臭單體及除臭量，加大機(jī)械排風(fēng)送風(fēng)量等措施，最大限度地避免上述問題，以減少地埋污水處理廠運(yùn)行管理中的不便，推動(dòng)地埋污水處理廠建設(shè)的不斷完善。