深圳市布吉污水處理廠建設(shè)過程綜述

劉玉瑛，鄧 彬

（1.深圳市市政工程總公司，廣東深圳 518034；2.深圳市大鵬新區(qū)建設(shè)管理服務(wù)中心，廣東深圳 518034）

1 項目背景及概況

深圳市布吉街道總?cè)丝?6.7萬人，人口密度每平方公里近5萬人；2011年全街道實現(xiàn)GDP118億元，并以年平均9%的增長速度迅速發(fā)展?？梢恢睕]有一個正規(guī)的污水處理廠，僅僅靠一些臨時處理設(shè)施進行污水處理。

深圳市布吉污水處理廠是全國首座20萬m3/d全埋式污水處理廠，是為了解決日益嚴峻的水資源供需矛盾，日益加劇的布吉水環(huán)境污染，以及市民休閑綠地日益緊缺的現(xiàn)狀而興建。工程位于深圳市龍崗區(qū)布吉街道粵寶路西側(cè)，場地為拆遷地，西側(cè)為嘉興路、東側(cè)為粵寶路、北側(cè)為規(guī)劃道路，布吉河沿場地北側(cè)經(jīng)過，并由北往南穿過場地，占地面積5.95 hm2，工程采用地下式污水廠方案，污水廠地面作為綠地休閑公園。公園式外觀環(huán)境設(shè)計，功能分區(qū)明確，布局合理、緊湊，廠區(qū)內(nèi)外道路交通設(shè)計合理，滿足生產(chǎn)、生活、消防要求，并與上部休閑公園銜接協(xié)調(diào)，生產(chǎn)區(qū)與公園休閑區(qū)能截然分開管理。廠區(qū)環(huán)境及休閑公園景觀整體設(shè)計與周邊地形（貌）既能銜接協(xié)調(diào)又能與粵寶路段街心公園、綠化帶渾然一體，提供的休閑公園、綠色景觀面積近4.35萬m2，廠區(qū)綠色景觀面積近0.5萬m2。工程投資約6.23億元。設(shè)計規(guī)模為20萬m3/d，設(shè)計污水處理水質(zhì)達到國家一級A排放標準。

污水處理廠建成后，不僅能緩解布吉片區(qū)公共娛樂文化設(shè)施匱乏的現(xiàn)狀，還可處理污水20.0萬m3/d，出水水質(zhì)優(yōu)于一級A標準，基本能消化布吉片區(qū)的污水，將大大改善布吉河流域污水處理和收集系統(tǒng)，使布吉河、深圳河乃至深圳灣的水環(huán)境發(fā)生質(zhì)的變化。

2 規(guī)劃設(shè)計思路

污水處理廠在規(guī)劃設(shè)計時就立足于“三最”，最為根本：從根本上改變布吉河、深圳河流域水質(zhì)；最佳效益：體現(xiàn)最佳的社會效益、環(huán)境生態(tài)效益及經(jīng)濟效益，處理污水的同時，為布吉居民提供綠地、公園及休閑空間；最高標準：采用用當(dāng)今世界最為先進的技術(shù)，一次建設(shè)、一步到位。

為了有效地節(jié)約土地資源，提高土地利用效率，污水處理廠主體構(gòu)筑物建設(shè)采用地下式方案。上部空間建設(shè)為休閑文體公園，地下式構(gòu)筑物頂層覆土厚1.5 m，種植深根型大株熱帶植物及大量文體設(shè)施。廠區(qū)環(huán)境及休閑公園景觀整體建設(shè)既能與周邊地形（貌）既銜接協(xié)調(diào)，又能與粵寶路段街心公園、綠化帶渾然一體，充分體現(xiàn)人與自然融為一體的和諧理念。項目節(jié)約土地資源近4.3萬m2，節(jié)約土地成本近3.5億元，且大幅提升周邊土地價值。其優(yōu)勢見表1所列。

污水處理廠采用清華大學(xué)開發(fā)的改良A2/O活性泥處理工藝，泥齡短，沉降性能優(yōu)良，強化生物脫氮除磷過程，除磷效果好，節(jié)約了碳源投加量，達到節(jié)約材料的目的；選用的國際先進K3生物填料結(jié)實耐久，使用壽命在20 a以上；免于維護的曝氣系統(tǒng)和出水裝置使污水廠日常維護管理簡單、可靠；高程系統(tǒng)采用節(jié)能設(shè)計，完全重力自流進水，構(gòu)筑物間采用管道連接，減少水頭損失，運行能耗0.23 kW/m3，污水處理運營總費用0.39元/m3，低于國家行業(yè)及深圳市0.47元/m3的平均水平，節(jié)約運營費用20%。

3 科技創(chuàng)新成果

（1）深圳市布吉污水處理廠工程在生產(chǎn)和生活各環(huán)節(jié)均突出了節(jié)能降耗，節(jié)水節(jié)材節(jié)地的設(shè)計特點，出水水質(zhì)優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）的一級A標準，其中氨氮指標不大于2 mg/L（見表2）。處理后的高標準出水是水量穩(wěn)定、供給可靠的一種潛在水資源，是開源節(jié)流、減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水問題的有效途徑之一。

表1 地下式與地上式污水處理廠優(yōu)勢對比表

表2 布吉污水處理廠進出水水質(zhì)指標一覽表（單位：m g/L）

（2）污水處理工藝采用改良A2/O－活性污泥工藝，把改良A2/O工藝和MBBR工藝相結(jié)合，集成一種新工藝，將處理系統(tǒng)分為三段A和二段O，其中一個O段可選擇性投加載體填料，意在分別創(chuàng)造反硝化、厭氧釋磷、好氧吸磷、好氧硝化最適宜的環(huán)境，以提高氨氮去除效率。為了提高總氮去除率，部分曝氣段可選擇性不曝氣，適當(dāng)變?yōu)槿毖鯀^(qū)，即可選擇載體和曝氣活性污泥工藝。該工藝中所用載體填料可根據(jù)實際水質(zhì)和水處理反應(yīng)單元結(jié)構(gòu)選擇，工藝綜合了MBBR工藝和改良A2/O活性污泥法的優(yōu)點，出水水質(zhì)穩(wěn)定地滿足對氨氮的嚴格要求。后接雙層沉淀池出水。深度處理工藝采用投加PAC兼有輔助化學(xué)除磷功能的快速D型濾池。消毒采用紫外線消毒。污泥處理結(jié)合深圳特區(qū)污泥規(guī)劃，采用離心濃縮脫水一體機脫水，脫水污泥暫存料倉后外運。補氯后對河道進行景觀補水，在較大程度上可替代清潔水源用于對水質(zhì)要求不高的用水環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了節(jié)水。

（3）深圳市布吉污水處理廠采用全埋式地下結(jié)構(gòu)，空間利用率高，有效節(jié)約土地資源4.3萬m2，節(jié)約土地成本近3.5億元，并具有良好的景觀效益，大幅提升周邊土地價值。在污水廠內(nèi)，功能分區(qū)明確，布局合理、緊湊，廠區(qū)內(nèi)外道路交通設(shè)計合理，滿足生產(chǎn)、生活、消防要求，并與上部休閑公園銜接協(xié)調(diào)，生產(chǎn)區(qū)與公園休閑區(qū)能截然分開管理。廠區(qū)環(huán)境及休閑公園景觀整體設(shè)計與周邊地形（貌）既能銜接協(xié)調(diào)又能與粵寶路段街心公園、綠化帶渾然一體，提供的休閑公園、綠色景觀面積近4.35萬m2，廠區(qū)綠色景觀面積近0.5萬m2，考慮種植深根型大株熱帶植物需要，地下式構(gòu)筑物頂層覆土厚1.5 m，設(shè)計荷載30 kN/m2充分體現(xiàn)人與自然的設(shè)計理念（見圖1）。

圖1 深圳市布吉污水處理廠實景

（4）項目采用采用清華大學(xué)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“精確曝氣”控制系統(tǒng)，對曝氣系的控制保守估計比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)可以節(jié)約動力費用10%以上?？梢詽M足進水負荷變化過程中溶解氧濃度的穩(wěn)定化控制，為工藝相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化和穩(wěn)定控制提供軟硬件條件，實現(xiàn)最大程度的節(jié)約能耗。布吉污水處理廠作為一個大的系統(tǒng)來考慮，以污水處理全流程節(jié)能降耗為目標，以出水水質(zhì)保證為約束條件，以“全局最優(yōu)、局部適應(yīng)”為原則，以聯(lián)合調(diào)控全廠區(qū)內(nèi)的控制部件為手段，以多參數(shù)智能化運行控制條件為基礎(chǔ)，有效地保證污水處理廠的全流程節(jié)能降耗。項目運行能耗為0.23 kW/m3，運營成本為0.39元/m3，低于國家行業(yè)及深圳市0.47元/m3的平均水平，節(jié)約運營費用20%。

4 結(jié)語

深圳市布吉污水處理廠超越了“境外調(diào)水與境內(nèi)治污”的傳統(tǒng)范疇，將城市污水處理廠作為城市的再生水廠、再生綠地，從構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟的戰(zhàn)略高度將水的社會循環(huán)與自然循環(huán)有機統(tǒng)一。污水處理廠集綠色建筑、節(jié)地節(jié)能、民生環(huán)保、科技創(chuàng)新為一體，創(chuàng)造了我國城市建成區(qū)污水處理廠建造的嶄新模式，成為深圳這座城市科學(xué)發(fā)展的又一生動范例。項目先后榮獲中國市政工程金杯獎，中國土木工程詹天佑獎，中國建設(shè)工程魯班獎。

[1]陳雯，等.深圳市布吉污水處理廠構(gòu)建人工濕地試驗研究[J].水資源保護，2010，（9）：67-70.

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