全地埋式城市污水处理厂建设实践与思考

李帅，李墨爱

（1.临沂市生态环境局，山东 临沂276000；2.山东省临沂生态环境监测中心，山东 临沂276000）

1 引言

自从我国首座全地埋式污水处理厂——深圳市布吉污水处理厂建成以来，因其节约用地、环境友好等突出优点，全地埋式城市污水处理厂发展迅速，我国建成并运行了多座全地埋式城市污水处理厂[1]。笔者参与了临沂青龙河净水厂、陷泥河净水厂的选址、建设、运行等工作。这2 座城市污水处理厂均采用全地埋式，所有污水处理设施均在地下，地上为市民休闲公园，进水为市民生活污水，采用A/A/O 污水处理工艺，出水水质标准为GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A 标准。其地下分2 层，-1 层为设备层，-2 层为污水处理工艺池体。青龙河净水厂日处理污水30 000t，从2015 年12 月开工建设，2017 年6 月开始运行[2]。陷泥河净水厂日处理污水40 000t，从2017 年9 月开工建设，2020 年6 月开始运行。

2 厂址和工艺选择

2.1 厂址选择

全地埋式城市污水处理厂选址大部分在城市建成区，主要是处理市民生活废水，提供城区内河活水。通过选用低噪声污水处理设备、安装臭气处理设施等措施，不但对周边环境没有负面影响，而且为周边市民提供了一处休闲场所，所以在选址时不存在卫生防护距离的问题，也让厂区周边市民比较容易接受这种模式的污水处理厂。厂址最好选在内河的源头段，为内河最长河段补充活水。比如，青龙河净水厂位于青龙河源头；陷泥河净水厂位于陷泥河源头。

2.2 工艺选择

目前，全地埋式城市污水处理厂的主体工艺大部分采用MBR 或者A/A/O。这2 种工艺各有优缺点。采用MBR 工艺的全地埋式城市污水处理厂占地面积小，但投资成本较高、运行成本较高、运行管理较复杂、生物膜需定期更换。采用A/A/O 工艺的全地埋式城市污水处理厂占地面积大，但投资成本和运行成本较低、运行管理较简单[3]。

在选择工艺的时候，要统筹考虑拟用土地面积及成本、污水处理规模、运行管理团队对哪种污水处理工艺更擅长等各种因素，选好适合该全地埋式城市污水处理厂的主体污水处理工艺。

3 工程设计

目前，城市污水处理工艺设计比较成熟，基本能够保证污水达标排放。笔者认为，在全地埋式城市污水处理厂的设计方面，应特别注意以下3 个问题。

3.1 除臭

全地埋式城市污水处理厂大多数在市区，周边是市民小区。若不能处理好污水处理厂产生的臭气，将会让周边市民对该厂产生不满，甚至会产生投诉上访事件。全地埋式城市污水处理厂外排废气的标准为GB 14554—1993《恶臭污染物排放标准》和GB 18912—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》。目前，除臭技术主要有生物除臭、离子除臭、化学反应法除臭、植物液除臭等。青龙河净水厂和陷泥河净水厂均采用生物和离子相结合的除臭方式。青龙河净水厂除臭系统运行几年来，效果较好，外排废气达标。

3.2 防自淹

全地埋式城市污水处理厂的进水是从市政管网中自流；在工艺池体间合适位置，设有中间提升泵房；出水是用水泵抽送至河道。若处理不好进水、中间提升泵、出水泵开启，导致全部或部分池体进水量大于出水量，池体中的水可能会溢出至-2 层的廊道，甚至会到-1 层，淹掉污水处理厂。为了防止自淹，在进水口安装2 个手电一体的闸门或阀门，并配备应急蓄电池。当污水处理厂突然停电时，能够迅速停止进水。

做好进水闸门或阀门与中间提升泵房的联动。当中间提升泵停止工作时，进水闸门或阀门要自动关闭。若中间提升泵停止工作时，进水闸门或阀门不关闭，持续进水，进水口与中间提升泵房之间池体中的污水可能会溢出。做好中间提升泵和出水泵的联动。当出水泵停止工作时，中间提升泵自动停止工作。若不停止工作，中间提升泵房与出水泵房之间池体中的污水可能会溢出。

3.3 防止外水淹厂

目前，有的城市排水系统不完善，当降水量较大时，容易在城区内积水，可能对全地埋式城市污水处理厂造成被淹的威胁。通过适度提高进入全地埋式污水处理厂坡道三面墙的高度、在坡道下口处安装挡水门、在坡道下口处设计排水沟等措施，最大限度地防止外水进入全地埋式城市污水处理厂。

4 工程施工

4.1 基坑开挖及支护

全地埋式城市污水处理厂埋深较深，最深处通常在-18m 左右，基坑安全等级为一级。保证基坑安全是整个建设过程中最重要的工作之一。假如基坑安全出现问题，极易发生群死群伤事故，并造成大量财产损失。

在基坑支护设计时，如果安全系数取值过大，基坑安全隐患较小，但投资会增多；如果安全系数取值过小，投资会减少，但基坑安全隐患较大。如何平衡好设计安全系数取值与投资，是很难掌握的问题。笔者建议，如果当地基坑支护工作开展较多、较好，当地设计、施工单位通常会非常了解当地的地质等状况，更能平衡好设计安全系数取值与投资的关系。所以最好选择当地的基坑围护设计、施工单位。因为基坑监测数据是保障基坑安全的最重要的数据，所以一定要选择技术水平高、责任心强的基坑监测单位。

4.2 主体工程施工

全地埋式城市污水处理厂平面面积较大，施工时，需对构筑物分块施工。分块越多，每块的面积越小，施工越简单，但是在基础筏板、墙体留下的施工缝就越多，漏水的隐患越多。青龙河净水厂平面面积约9 000m2，施工时，将基础筏板分为2 块施工。每次商品混凝土浇筑时，工作量很大，最多时连续浇筑约70h，所以施工组织、质量控制等很难较好地完成。陷泥河净水厂平面面积约11 000m2，将基础筏板分成8 块，每次商品混凝土浇筑时间不超过24h，较好地完成施工组织和质量控制。

全地埋式城市污水处理厂地下空间很大。施工期间，钢筋商品混凝土的支撑系统极其重要。支撑系统一定要达到相关标准要求，必须牢固。支撑系统应选用钢管长度较短、承插连接为宜，便于支撑系统拆除、钢管被塔吊移出等。顶板的通风口和安全逃生通道的顶盖要待主体工程内物料基本清理完成后再施工，因为这些洞口可以用来吊钢管、模板、方木等物料与普通建筑工程相比，每次浇筑商品混凝土的量较大，一定要选择当地产能大、综合实力强的商品混凝土供应公司。这样即能保证商品混凝土浇筑时不间断，又能保证商品混凝土质量。建议在商品混凝土中添加抗渗、抗裂等添加剂，在与污水接触的商品混凝土中添加防腐剂。全地埋式城市污水处理厂的墙体不能有裂缝，若有裂缝，会产生渗水现象，影响正常运行，可用发泡胶封堵墙体裂缝，效果较好。

全地埋式城市污水处理厂往往在市中心建设，施工期间可用土地较少，可能存在料场面积不足问题。因为分块建设，可以将已建成主体工程的顶板用作部分物料的料场，但最好不要存放钢筋等质量太大的物品。顶板的防水及保护层完成之后，再用作料场，这样可以利于下一步施工。

在每个工艺池体合适的位置设置集水坑。污水处理厂运行一段时间后，需要停产检修，放空池体。单个工艺池体的面积比较大，若没有集水坑，很难彻底清除干净池底的污水、污泥等。

4.3 设备选择及安装

全地埋式城市污水处理厂所用设备较多，但都在地下空间安装，吊车等大型设备无法使用，因此，要选用质量好的设备，尽量延长使用时间，减少设备更换次数。同时，鼓风机等易产生噪声的设备，尽量选用噪声低、效率高的设备。青龙河净水厂和陷泥河净水厂选用空气悬浮鼓风机，在地上听不到任何噪声。

通风管道、除臭管道、控制柜及其配件等应选用304 不锈钢材质。因地下空间相对潮湿，普通碳钢、镀锌板等材质容易生锈，从而影响使用。

从地下通道入口处，至药剂储罐间铺设输送药剂的管道。因大型运输药剂的罐车不能行至地下，可以利用铺设的管道卸载药剂。

5 结语

全地埋式城市污水处理厂设计、施工是一项系统复杂的工作。设计、施工时，在细节方面进一步提高、完善，有利于保证工程质量、缩短工期、降低投资成本，也有利于提升污水处理厂运行的稳定和方便性。