國內(nèi)地下式污水處理廠的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)分析

王梓諶　孟凡超

摘要：社會經(jīng)濟的發(fā)展加速了城鎮(zhèn)化建設(shè)的速度，使得城市污水處理工作面臨巨大的挑戰(zhàn)與壓力。傳統(tǒng)式的地上污水處理廠，不僅無法滿足現(xiàn)階段污水處理的需求，還極易造成噪聲或臭氣等二次污染現(xiàn)象。而地下式污水處理廠，則能有效的避免這些問題。為此，本文針對我國地下式污水處理廠的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細的分析，以期確保地下式污水處理廠的關(guān)鍵技術(shù)能夠得到科學(xué)的應(yīng)用，從本質(zhì)上增強污水處理的效率與質(zhì)量，為經(jīng)濟建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展提供有力的基礎(chǔ)保障。

關(guān)鍵詞：地下式污染處理廠;發(fā)展現(xiàn)狀;關(guān)鍵技術(shù)

1發(fā)展現(xiàn)狀

地下式污水處理廠，實質(zhì)上是指將污水處理構(gòu)建物設(shè)置在一個箱體內(nèi)或者若干個箱體之內(nèi)，同時在箱體的上部再設(shè)置建筑物，并將操作層密封在室內(nèi)的污水處理中心。地下式污水處理廠又被分為兩種情況，一種為全地下式污水處理廠，另一種為半地下式污水處理廠。針對地下式污水處理廠而言，在我國的起步相對較晚，這在國外已經(jīng)具有了80年以上的發(fā)展歷史，而我國是在2010年左右才開始地下式污染處理廠的建設(shè)與使用。隨著經(jīng)濟建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護工作的不斷影響，使得地下式污水處理廠在發(fā)達城市得到了廣泛的應(yīng)用，地下式污水處理廠必將具有廣闊的發(fā)展前景。但是由于我國現(xiàn)階段針對地下式污水處理廠的設(shè)計經(jīng)驗與關(guān)鍵技術(shù)相對匱乏，并且在地下式污水處理廠的施工經(jīng)驗與運行規(guī)范方面缺乏完善性與針對性，所以需要相關(guān)部門與技術(shù)人員的進一步研究與落實。

2關(guān)鍵技術(shù)

2.1結(jié)構(gòu)技術(shù)

地下式污水處理廠的水處理構(gòu)筑物通常都是設(shè)置在地下結(jié)構(gòu)之中，而水處理構(gòu)筑物之上會設(shè)置操作檢修層，由此而形成兩層地下空間結(jié)構(gòu)。但是，在開展地下式污水處理廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，尤其是在深基坑設(shè)計與施工環(huán)節(jié)，會面臨以下問題：首先，基坑的面積較大，所以基坑的水平支撐體系十分復(fù)雜，并且成本投入較高。其次，基坑的深度大，但是層數(shù)少，所以水平換撐條件缺乏充足性。再次，大面積基坑的水平支撐周期相對較長，所以水平支撐會對地下結(jié)構(gòu)的開挖和基坑的開挖及施工造成直接性的影響，那么地下污水處理廠的整體施工周期則會被迫延長。

無支撐支護形式，例如重力擋墻支護形式，排樁支護形式等，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)支護效果，但是針對軟土地區(qū)的深基坑支護要求則無法滿足。所以，新型無支撐類的支護形式應(yīng)運而生，例如，雙排樁支護結(jié)構(gòu)形式，主要由前排樁，后排樁，以及前后排樁頂部冠梁和連梁等部分組成。由于該類型的支護形式具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，所以在深基坑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2除臭技術(shù)

由于地下式污水處理廠運行中會產(chǎn)生大量的HS和NH，并且地下式污水處理廠均是在地下空間進行處理，所以處理環(huán)境相對密封，那么在處理污水或者處理污泥的過程中會造成惡臭氣體富集現(xiàn)象。為此，科學(xué)應(yīng)用除臭技術(shù)尤為關(guān)鍵。地下式污水處理廠中的惡臭氣體污染治理過程主要由以下幾個流程，如收集系統(tǒng)，處理系統(tǒng)以及排放系統(tǒng)。在不管是在收集環(huán)節(jié)，還是在處理和排放環(huán)節(jié)，都要保障除臭加罩的密封效果，由此才能獲得理想的除臭效果。在具體的除臭過程中，如果處于一般區(qū)域或巡視強度較低的區(qū)域，則應(yīng)當(dāng)采用混凝土現(xiàn)澆板的模式進行加罩密封處理;如果是巡視強度較高的區(qū)域，則通常采用高強度玻璃鋼蓋板進行加罩處理。

同地上式污水處理廠相比，地下式污水處理廠的腐蝕性體現(xiàn)得更為顯著，所以在臭氣收集管路材質(zhì)的選擇時要重點考慮污染物的濃度情況與濕度情況。例如污泥處理車間，進水泵站粗格柵間和細格柵間，應(yīng)當(dāng)選擇玻璃鋼材質(zhì)的管道進行臭氣收集工作。在臭氣收集系統(tǒng)的實際操作過程中，要以保障操作工作和維護工作正常進行為基礎(chǔ)，科學(xué)減小實際除臭空間。同時，要保障臭氣收集系統(tǒng)負壓保持的穩(wěn)定性與合理性，根據(jù)構(gòu)筑物內(nèi)臭氣的具體濃度科學(xué)選擇換氣率和分區(qū)。地下式污水處理廠的臭氣處理技術(shù)，現(xiàn)階段常用的有三種，即生物處理法，化學(xué)處理法和物理處理法。由于地下式污水處理廠對場地的要求較高，在應(yīng)用除臭技術(shù)時通常要重點考慮除臭技術(shù)的經(jīng)濟性，操作性等因素，所以生物除臭法的應(yīng)用頻率相對較高。

2.3通風(fēng)技術(shù)

2.3.1風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)

風(fēng)管式機械通風(fēng)設(shè)計具有排煙與防火兩大系統(tǒng)的明顯分區(qū)，風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)在應(yīng)用的過程中，需要對排煙機房與通風(fēng)機房進行合理設(shè)置，同時還要敷設(shè)進風(fēng)管道與排風(fēng)管道。所以整個通風(fēng)系統(tǒng)的管道數(shù)量較多，截面大，必將占據(jù)較大的空間，加上其他工藝管線施工的交叉影響，所以風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)的施工難度較高。

2.3.2聯(lián)合通風(fēng)技術(shù)

聯(lián)合通風(fēng)技術(shù)，主要是指風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)與自然通風(fēng)技術(shù)相結(jié)合的方式，在現(xiàn)階段的地下式污水處理廠中具較高的應(yīng)用頻率。同傳統(tǒng)的風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)相比，聯(lián)合通風(fēng)技術(shù)的防火區(qū)域劃分更具合理性，所以在應(yīng)用時操作更具便捷性。主要是因為聯(lián)合通風(fēng)技術(shù)能夠充分結(jié)合地下式污水處理廠的通風(fēng)需求與工藝特點進行區(qū)域劃分，并且區(qū)域細分與相對集中的分布方式能夠有效的保障各類有毒有害或者有余熱的區(qū)域能夠得到科學(xué)的分離，從而提升整體通風(fēng)效果。

2.3.3無風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)

無風(fēng)管式機械通風(fēng)技術(shù)，其實屬于一種新型的地下通風(fēng)技術(shù)，主要是指利用排風(fēng)機或者送風(fēng)機在大空間內(nèi)形成的活塞流動而達到科學(xué)排除污染物的目標。該類型的通風(fēng)技術(shù)不會出現(xiàn)管道與結(jié)構(gòu)交叉的現(xiàn)象，同時對內(nèi)部空間面積的占用率較低，所以能夠有效的降低工程的成本投入，并且獲得理想的通風(fēng)效果。

2.4照明技術(shù)

由于地下式污水處理廠均在地下封閉的環(huán)境中進行，所以內(nèi)部空間無法獲得自然光，如果一味的使用人工照明的方式獲得光線，不僅會消耗大量的能量，還無法獲得理想的感官效果。地下式污水處理廠中的照明技術(shù)，則是利用直接式或間接式的方式科學(xué)的將自然光引入到地下式污水處理廠之中，不僅能夠有效的降低污水處理廠的運轉(zhuǎn)行能耗，還能增強環(huán)境效益與經(jīng)濟效益。

2.5消防技術(shù)

由于地下式污水處理廠的操作層與管廊間要進行分隔，通常是被防火墻所分隔，所以疏散口的數(shù)量較多，這樣則會為增大管理難度，同時降低地上空間的利用率。高壓細水霧消防技術(shù)，噴頭的工作壓力通常能保持在10MPa以上，水流能夠被有效的分解為小顆粒，所以具有維護成本低，滅火效率高等特點。將該技術(shù)應(yīng)用在地下式污水處理廠的消防系統(tǒng)中，能夠確保消防系統(tǒng)的用水量得到有效的降低，同時還不會占用地下結(jié)構(gòu)中有限的箱體空間資源。

3結(jié)語

綜上所述，地下式污水處理廠不僅能夠提升污水處理效率，還能降低污水處理時對土地資源的浪費與生態(tài)環(huán)境的破壞。為此，相關(guān)部門要重視地下式污水處理關(guān)鍵技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，確保地下式污水處理的效率與質(zhì)量得到有效的提升，由此促進經(jīng)濟建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。

參考文獻：

[1]侯鋒.地下式污水處理廠關(guān)鍵技術(shù)研究與工程實踐[D].北京：清華大學(xué)，2017.

[2]鄭永鵬.基于案例的地下污水處理廠技術(shù)經(jīng)濟分析[J].城市道橋與防洪，2019（7）：328-331，35.

作者簡介：王梓諶（2000.03-），男，河南省濟源人，鄭州市高新區(qū)鄭州大學(xué)給排水科學(xué)與工程本科生;

孟凡超（2000.12-），男，河南省周口人，鄭州市高新區(qū)鄭州大學(xué)給排水科學(xué)與工程本科生。