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关于地下污水厂的首要技能研究

发布时间:2016-07-01 09:50

国内地下式污水处理厂自2010年前后开始建设,目前已建成几十座,规模从日处理几万立方米到60万立方米。目前我国还没有关于地下式污水厂的规范,设计经验也相对不足。小编特约中国市政工程华北设计研究院李成江总工撰文,为大家解答地下式污水厂设计中的关键技术问题。
优势与关键数据
节约土地:由于采用高效处理技术的集成化设计,地下污水厂占地面积仅为地上式的1/3左右。在我国南方污水厂进水浓度低,采用MBR工艺占地约0.2m2/m3水,在北方地区占地会稍高些。采用A/O+深度处理工艺占地可控制在0.3m2/m3水左右。
土地利用效率:地下污水厂可与地下停车场、地上写字楼、地上公园合建,大大提高土地利用效率。
再生水就地回用:地下污水厂可建设在市中心区域,便于再生水的循环利用,有利于节能减排实现绿色可持续发展。深圳市布吉污水处理厂是全国首座20万m3/d全地下式污水处理厂,占地面积5.95公顷,总投资约6.23亿元。
出水热能回收:利用水源热泵技术可实现水中热能回收,给污水厂周边区域提供供热或制冷。节能效果明显。
投资与运行成本:投资较地上污水厂增加20%~30%,处理成本增加20%左右。但是它带来的其它效益足以弥补投资与运行成本的增加,从整体考虑是经济的。投资与运行成本南方为3500-5000元/m3 ,北方为 4000-6000元/m3。
工艺与空间布置
地下污水厂多采用主体构筑物组团布局共壁合建的箱体式构筑物,工艺多采用高效理单元技术组合、生物处理的核心段多采用改良AAO、MBBR、MBR、BAF;深度处理依据去除对象的不同多采用深床过滤、活性砂过滤,高效沉淀、磁混凝沉淀,纤维过滤、滤布滤池、超滤等占地少、效率高的工艺。根据地下污水厂特点配备,高标准除臭工艺、通风及消防、地下高效采光、应急安全设施等先进技术,使整体工艺在适应污水厂地下模式的同时,实现高出水标准及绿色节能。
在生物处理核心段,采用改良AAO工艺较多,该工艺目前在国内的运用已经十分成熟、可靠程度高,AAO方案流程较长,但运行成本较低。MBBR工艺通过控制流动填料在生物反应池内的比例,可以形成活性污泥与生物膜法的共生系统,也可以形成以生物膜法为主要处理功能的生物膜系统,该工艺更适合作为地下式污水处理厂升级改造、改善出水水质的情况。鉴于目前改善水环境和污水资源化的需要,如北京、合肥、天津、呼和浩特等多座城市均提出了更严格的出水标准,该工艺良好的弹性可为以后水质再提高奠定基础。MBR工艺生物池污泥浓度高,所需生物池体积小,深度处理多半仅需要消毒处理即可,在以上几种工艺中最节省占地,但是MBR附属设备偏多,运行操作要求高且膜清洗需耗费较多的人力物力,膜更换费用较高。深度度处理部分需要对出水的氨氮、总氮进一步把关时,可选择兼具除氮、SS功能的深床滤池、活性砂滤池;以除磷、SS为目的可以选择高效沉淀、磁混凝沉淀,纤维过滤、滤布滤池、超滤等处理单元或单元组合。
在平面布置与竖向上的考虑,地下污水厂集中在有限的地下箱体内,要统筹协调好工艺、各种管线、通风除臭、消防、交通、运营维护各方面的关系,保证有机衔接,实现集约化的集成,从而有效节约空间减小地下箱体体积,达到节省投资的目的。工艺选择上,宜选择高效处理单元组合,平面上满足功能分区,便于安排除臭、管线综合,供电、风机、加药、消毒、污泥脱水与工艺之间的有机衔接。尤其要注意构筑物内的电气、除臭、地下空间通风、消防、事故排水安全等设计。景观设计是地下污水厂的亮点,要结合地下箱体顶部的承重能力合理配置景观、灌木、树木等。
典型地下式污水厂构造
工程应急预案
地下式污水处理厂其应对突发事件的能力相对地上式污水处理厂需要大大加强,为了防止意外事故的发生在各专业的设计中均考虑了相应的措施,主要措施如下:
(1)污水处理厂按规范要求负荷等级为二级负荷,考虑本污水处理厂一旦停电,将造成较大的经济损失,因此为提高供电的可靠性,应由双路电源供电,两路电源同时工作互为备用,以保证污水处理厂的正常生产及事故情况下的用电安全。
(2)为保证在紧急情况下人员的安全疏散,在地下通道、地下建筑物内设应急照明灯具及疏散指示标志,并采用蓄电池组供电,供电时间不低于30min,确保地下构筑物工作人员的安全疏散。
(3)为保证事故排烟风机、消防设施的安全运行,采用单独敷设的安全消防专用回路供电,并采用两路电源末端切换,保证事故排风机的正常运行;消防线路穿管暗敷在不燃烧体结构内,并保证保护层厚度不应小于30mm。
(4)进水处设置液控速闭阀和手电两用闸阀两道保护,当发生意外停电时,液控速闭阀自动关闭,闸阀利用高能量的蓄电池组供电将闸阀关闭,避免污水淹没污水厂。
(5)在意外事故发生时,自控系统将自动进入到安全模式运行,例如:即使在不停电的状态下原污水进水水位超过警戒水位,系统会指令进水闸门关闭,避免进水淹没地下污水厂。
(6)消防用水采用市政水和中水两套独立方案供水,确保消防用水的可靠性。并且在每个消防分区,两套供水均有消火栓接口,并分别独立满足规范要求的间隔。并且在每个消防分区再设置可移动灭火器。
(7)通风系统采用自然通风和机械通风相结合的方式,即使在极特殊情况下的停电仍可利用自然通风进行一定的换气。

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