全地埋式城市污水處理廠建設實踐與思考

李帥，李墨愛

（1.臨沂市生態環境局，山東 臨沂276000；2.山東省臨沂生態環境監測中心，山東 臨沂276000）

1 引言

自從我國首座全地埋式污水處理廠——深圳市布吉污水處理廠建成以來，因其節約用地、環境友好等突出優點，全地埋式城市污水處理廠發展迅速，我國建成并運行了多座全地埋式城市污水處理廠[1]。筆者參與了臨沂青龍河凈水廠、陷泥河凈水廠的選址、建設、運行等工作。這2 座城市污水處理廠均采用全地埋式，所有污水處理設施均在地下，地上為市民休閑公園，進水為市民生活污水，采用A/A/O 污水處理工藝，出水水質標準為GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A 標準。其地下分2 層，-1 層為設備層，-2 層為污水處理工藝池體。青龍河凈水廠日處理污水30 000t，從2015 年12 月開工建設，2017 年6 月開始運行[2]。陷泥河凈水廠日處理污水40 000t，從2017 年9 月開工建設，2020 年6 月開始運行。

2 廠址和工藝選擇

2.1 廠址選擇

全地埋式城市污水處理廠選址大部分在城市建成區，主要是處理市民生活廢水，提供城區內河活水。通過選用低噪聲污水處理設備、安裝臭氣處理設施等措施，不但對周邊環境沒有負面影響，而且為周邊市民提供了一處休閑場所，所以在選址時不存在衛生防護距離的問題，也讓廠區周邊市民比較容易接受這種模式的污水處理廠。廠址最好選在內河的源頭段，為內河最長河段補充活水。比如，青龍河凈水廠位于青龍河源頭；陷泥河凈水廠位于陷泥河源頭。

2.2 工藝選擇

目前，全地埋式城市污水處理廠的主體工藝大部分采用MBR 或者A/A/O。這2 種工藝各有優缺點。采用MBR 工藝的全地埋式城市污水處理廠占地面積小，但投資成本較高、運行成本較高、運行管理較復雜、生物膜需定期更換。采用A/A/O 工藝的全地埋式城市污水處理廠占地面積大，但投資成本和運行成本較低、運行管理較簡單[3]。

在選擇工藝的時候，要統籌考慮擬用土地面積及成本、污水處理規模、運行管理團隊對哪種污水處理工藝更擅長等各種因素，選好適合該全地埋式城市污水處理廠的主體污水處理工藝。

3 工程設計

目前，城市污水處理工藝設計比較成熟，基本能夠保證污水達標排放。筆者認為，在全地埋式城市污水處理廠的設計方面，應特別注意以下3 個問題。

3.1 除臭

全地埋式城市污水處理廠大多數在市區，周邊是市民小區。若不能處理好污水處理廠產生的臭氣，將會讓周邊市民對該廠產生不滿，甚至會產生投訴上訪事件。全地埋式城市污水處理廠外排廢氣的標準為GB 14554—1993《惡臭污染物排放標準》和GB 18912—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》。目前，除臭技術主要有生物除臭、離子除臭、化學反應法除臭、植物液除臭等。青龍河凈水廠和陷泥河凈水廠均采用生物和離子相結合的除臭方式。青龍河凈水廠除臭系統運行幾年來，效果較好，外排廢氣達標。

3.2 防自淹

全地埋式城市污水處理廠的進水是從市政管網中自流；在工藝池體間合適位置，設有中間提升泵房；出水是用水泵抽送至河道。若處理不好進水、中間提升泵、出水泵開啟，導致全部或部分池體進水量大于出水量，池體中的水可能會溢出至-2 層的廊道，甚至會到-1 層，淹掉污水處理廠。為了防止自淹，在進水口安裝2 個手電一體的閘門或閥門，并配備應急蓄電池。當污水處理廠突然停電時，能夠迅速停止進水。

做好進水閘門或閥門與中間提升泵房的聯動。當中間提升泵停止工作時，進水閘門或閥門要自動關閉。若中間提升泵停止工作時，進水閘門或閥門不關閉，持續進水，進水口與中間提升泵房之間池體中的污水可能會溢出。做好中間提升泵和出水泵的聯動。當出水泵停止工作時，中間提升泵自動停止工作。若不停止工作，中間提升泵房與出水泵房之間池體中的污水可能會溢出。

3.3 防止外水淹廠

目前，有的城市排水系統不完善，當降水量較大時，容易在城區內積水，可能對全地埋式城市污水處理廠造成被淹的威脅。通過適度提高進入全地埋式污水處理廠坡道三面墻的高度、在坡道下口處安裝擋水門、在坡道下口處設計排水溝等措施，最大限度地防止外水進入全地埋式城市污水處理廠。

4 工程施工

4.1 基坑開挖及支護

全地埋式城市污水處理廠埋深較深，最深處通常在-18m 左右，基坑安全等級為一級。保證基坑安全是整個建設過程中最重要的工作之一。假如基坑安全出現問題，極易發生群死群傷事故，并造成大量財產損失。

在基坑支護設計時，如果安全系數取值過大，基坑安全隱患較小，但投資會增多；如果安全系數取值過小，投資會減少，但基坑安全隱患較大。如何平衡好設計安全系數取值與投資，是很難掌握的問題。筆者建議，如果當地基坑支護工作開展較多、較好，當地設計、施工單位通常會非常了解當地的地質等狀況，更能平衡好設計安全系數取值與投資的關系。所以最好選擇當地的基坑圍護設計、施工單位。因為基坑監測數據是保障基坑安全的最重要的數據，所以一定要選擇技術水平高、責任心強的基坑監測單位。

4.2 主體工程施工

全地埋式城市污水處理廠平面面積較大，施工時，需對構筑物分塊施工。分塊越多，每塊的面積越小，施工越簡單，但是在基礎筏板、墻體留下的施工縫就越多，漏水的隱患越多。青龍河凈水廠平面面積約9 000m2，施工時，將基礎筏板分為2 塊施工。每次商品混凝土澆筑時，工作量很大，最多時連續澆筑約70h，所以施工組織、質量控制等很難較好地完成。陷泥河凈水廠平面面積約11 000m2，將基礎筏板分成8 塊，每次商品混凝土澆筑時間不超過24h，較好地完成施工組織和質量控制。

全地埋式城市污水處理廠地下空間很大。施工期間，鋼筋商品混凝土的支撐系統極其重要。支撐系統一定要達到相關標準要求，必須牢固。支撐系統應選用鋼管長度較短、承插連接為宜，便于支撐系統拆除、鋼管被塔吊移出等。頂板的通風口和安全逃生通道的頂蓋要待主體工程內物料基本清理完成后再施工，因為這些洞口可以用來吊鋼管、模板、方木等物料與普通建筑工程相比，每次澆筑商品混凝土的量較大，一定要選擇當地產能大、綜合實力強的商品混凝土供應公司。這樣即能保證商品混凝土澆筑時不間斷，又能保證商品混凝土質量。建議在商品混凝土中添加抗滲、抗裂等添加劑，在與污水接觸的商品混凝土中添加防腐劑。全地埋式城市污水處理廠的墻體不能有裂縫，若有裂縫，會產生滲水現象，影響正常運行，可用發泡膠封堵墻體裂縫，效果較好。

全地埋式城市污水處理廠往往在市中心建設，施工期間可用土地較少，可能存在料場面積不足問題。因為分塊建設，可以將已建成主體工程的頂板用作部分物料的料場，但最好不要存放鋼筋等質量太大的物品。頂板的防水及保護層完成之后，再用作料場，這樣可以利于下一步施工。

在每個工藝池體合適的位置設置集水坑。污水處理廠運行一段時間后，需要停產檢修，放空池體。單個工藝池體的面積比較大，若沒有集水坑，很難徹底清除干凈池底的污水、污泥等。

4.3 設備選擇及安裝

全地埋式城市污水處理廠所用設備較多，但都在地下空間安裝，吊車等大型設備無法使用，因此，要選用質量好的設備，盡量延長使用時間，減少設備更換次數。同時，鼓風機等易產生噪聲的設備，盡量選用噪聲低、效率高的設備。青龍河凈水廠和陷泥河凈水廠選用空氣懸浮鼓風機，在地上聽不到任何噪聲。

通風管道、除臭管道、控制柜及其配件等應選用304 不銹鋼材質。因地下空間相對潮濕，普通碳鋼、鍍鋅板等材質容易生銹，從而影響使用。

從地下通道入口處，至藥劑儲罐間鋪設輸送藥劑的管道。因大型運輸藥劑的罐車不能行至地下，可以利用鋪設的管道卸載藥劑。

5 結語

全地埋式城市污水處理廠設計、施工是一項系統復雜的工作。設計、施工時，在細節方面進一步提高、完善，有利于保證工程質量、縮短工期、降低投資成本，也有利于提升污水處理廠運行的穩定和方便性。