天津地埋式污水處理廠工藝設計
有別于傳統的地上式污水處理廠,地埋式污水處理廠將污水處理的主要構筑物全部或多 數集中在一個構筑物箱體內,埋設在地下,占地面積大大縮小,對周邊環境的影響較小,同 時因為地下的恒溫使得其污水處理效果受外界環境影響較小,但是也具有建設成本高、運營 管理難度和成本高等缺點。

天津地埋式一體化污水處理設備
一、污水處理廠建設方案選型
污水處理廠主要目的是處理污水中的有機物和濁度,達到更好的出水水質才是根本,在 污水處理廠的選型上,需要因地制宜,結合廠址位置、地質條件、整體規劃以及地形地貌和 遠期規劃進行考慮。
從土地資源利用方面考慮,地埋式污水處理廠在城市中心,或者土地資源緊缺的地方, 而在一些中小城市、偏遠地區就沒有太大的必要性。再者地埋式污水處理廠具有噪音和臭味 污染小特點,而且頂面均作景觀綠化處理,可以建設成為居民休閑鍛煉的場所,因此在人員 密集區附近建設的污水廠宜采用地埋式設計。此外地埋式污水處理廠埋設與地下,水處理構 筑物內溫度較為恒定,污水處理的效果不容易受到環境因素的影響,在北方冬季氣溫較低地 區應用較好。還有地埋式污水處理廠采光通風要求較高,建設投入和運營成本都很高,運營 期間設備故障率較高,在半地埋式與全地埋式比較起來,半地埋式操作層可采取自然采光、 自然通風,對機械通風和采光需求較小,同時又具有地埋式的特點,投資和運營成本都相對 較小,更具有優勢。
從地形地貌和城市規劃考慮,污水處理廠的設計同時應請園林景觀參與規劃,結合建設 地面的現場地形地貌、將來的規劃來確定是否采用地埋式,以及是采用半地埋式還是全地埋 式。
從地質條件考慮,采用地埋式污水處理廠一般都需要進行支護設計、地質條件決定了支 護設計的難度和安全風險,施工難度和風險因素也應充分考慮,如果地質條件較差,常年雨 水量較大的地區不適宜采用全地埋式污水處理廠,而應采用半地埋式設計,至于很多人考慮 的操作層廠房露出地面的部分可以通過景觀的藝術處理進行亮化。
此外由于地埋式污水處理廠集中在地下,因此其后期改造升級難度就非常大,處理能力 和出水水質很難提升,因此在確定地埋式方案時,應予以考慮,必要時應預估國家標準的提 高的可能性,在設計時提前考慮,避免后期國家規范標注提高后無法達標運行。

天津地埋式一體化污水處理設備
二、地埋式污水處理設備設計
地埋式污水處理設備工藝選型目前一般采用 MBR 型和傳統 A2O,或者是 A2O+生物曝氣 濾池,或是前兩者結合。
在工藝選型方面應充分考慮進水水質和排放標準,同時結合各大污水處理廠的云因監測 數據分析,利用大數據分析,來確定工藝選型;同時還應考慮用地條件,一般地埋式污水處 理廠占地都較小,為了進一步分減少占地,縮短工藝流程尤為重要,同時便于設計布置,因 此國內大量的地埋式污水處理廠采用 MBR 工藝,具有工藝流程短,出水水質好等特點,但 同時具有建設、運營成本高的特點,因此也有很多大型地埋式污水處理廠還是選用 A2O 工 藝;這需要綜合比擬,同時還應結合業主的管理水平并參考業主方的意見進行確定。
地埋式污水處理廠設計中目前存在兩大問題,一是缺少地埋式污水處理廠的通風規范標 準。由于地埋式污水處理廠構筑物全部或大多數集中在地下封閉空間,需要充分考慮人工照 明和機械通風,但目前通風無地埋式污水處理廠國家標準,設計上一般參考民用建筑標準, 通過已建成污水處理廠來看,很多廠通風效果還是略差,易出現安全事故;二是消防設計缺 少地埋式污水處理廠標準,按照民用地下建筑規范一般消防分區不大于 1000 ㎡,依據地下車庫標準一般不大于 4000 ㎡,但需要設計噴淋設施,目前有些地區消防管控嚴格地按前者 設計,有些地區采用 2000 ㎡左右的方案,但即使是這樣,依然會導致操作層被分割的非常 密集,運營管理難度大。在設計中應做好地方政府、消防部門的協調個工作,最好是能根據 工藝單體進行劃分。

天津地埋式一體化污水處理設備
三、地埋式污水處理設備施工
地埋式污水處理廠施工有別于傳統的地上式污水處理廠,在施工方面具有以下特點:
(1)地埋式污水處理廠占地面積小,一般只有傳統污水處理廠的 1/3,然而這也給施工帶 來了很大的難度,除去深基坑,地上可以利用的空間十分有限,材料的儲備、加工、廠內運 輸難度都非常大。
(2)由于工程采用全地埋式設計,工程設計較為集約化,水處理構筑物、操作空間、地 下交通、綜合管線均集中在一個地下箱體內部,埋設于地下,因此需要進行基坑支護,而且 一般地埋式污水處理廠的基坑都具有面積大、深度深的特點,設計難度和施工難度都比較大。 此外因污水處理構筑物隔墻多、渠道多、如果基坑采用內支撐設計,施工難度更大,格構柱、 支撐梁與結構沖突很難避免。
(3)土方工程量大,昆山半地埋式污水處理廠土方總量約 20 萬 m3,合肥清溪凈水廠土 方外運量高達 70 萬 m3,尤其是國家環保督查越來越嚴格,土方外運將受到極大地限制,土 方工程成為影響工期的較大因素。
(4)因為集約化的設計,各水處理構筑物集中在一個箱體內部,需要分區施工,而各單 體、各分區之間沒有過度空間,施工集中在一塊,施工相互干擾,且一般工期都較緊,材料 運輸沖突,嚴重制約工程進度。
(5)地埋式污水處理廠綜合管線包含工藝管道、通風、除臭、消防、給水、電纜橋架、 加藥、照明等,同時很多地方需要設置起重設備,從設計角度的碰撞規避、施工工序的合理 組織、各專業交叉施工要求很高。有些設備管道需要在土建施工過程中就提前就位或先放入 單體。
(6)由于箱體全部設置在地下,箱體又是超長混凝土結構,易產生變形和收縮裂縫,混 凝土抗滲控制難度高,地下箱體的防水、防漏控制要求很高。
(7)由于地埋式臭氣需要收集處理,水處理構筑物基本上需要做封閉處理,有別于一般 的敞口式污水廠,只是在一些必要的地方預留了一些檢修、吊裝孔,而二層的水處理構筑物 高度高,周轉材料的消耗量非常大,混凝土完成后,周轉材料的拆除、轉運難度非常大,耗 時費力。
通常在工期不夠用的情況下,箱體的模板和腳手架、方木等材料,難易實現大量周轉使 用。待箱體主體完工時,一次性投入的大量材料拆除外運,將成為一大難題。主體施工期間 應考慮拆除外運通道走向,應及時與設計溝通增加永久或臨時預留洞口設計,洞口預留位置考慮上下統一,避開隔墻,便于封堵且不影響主體結構質量和安全的原則,此種辦法能大大 提高工作效率。

