王凱軍：我國地下式污水處理廠的發展與生態文明建設

時間：2021-02-19 10:40

來源： JIEI創新實驗室

　　HBR工藝節省占地示意圖

　　此外，好氧顆粒污泥技術沉降速度快（30-70 m/h），節省占地，省區二沉池，出水水質良好，其出水TN可低于4 mg/L，TP僅為0.3 mg/L。若成功推廣應用至地下式污水處理廠，可節約75%以上的占地面積和30%的能耗。該技術基于傳統生物處理工藝，但可實現快速沉降及良好的泥水分離效果，是未來地下污水廠可重點開發的工藝之一。

　　2.采用新型二沉池優化設計

　　二沉池也是地下廠建設的主要難點，需要改進現有沉淀池形式。平流式沉淀池結構復雜，并且采用雙層形式，運行難度大，且占地面積大，不宜在地下式污水廠中應用，圓形輻流式沉淀池的結構也無法在地下箱體中采用。

　　矩形周進周出沉淀池則成為下沉式污水處理廠的優選池型，目前，周進周出矩形沉淀池成功推廣運用于國內多個下沉式污水處理廠，水力負荷可達1.5 m3/(m2·h)，出水SS穩定達標。

　　矩形周進周出沉淀池應用案例

　　3.廠區結構布置豎向形式

　　現階段，一般地下污水處理廠結構設計采用三層或三層以上結構：

　　地上層（-2.0 m）：綠化景觀、主題公園；

　　地下負一層設備層（-7.8 m）：預處理設備、鼓風機、變電間、除臭、加藥設備、污泥處理設備；

　　地下負二層（-15 m）：預處理池、生物池、污泥濃縮池池體。

　　一般地下污水處理廠結構設計

　　在此種構型下，地下設置三層，建設挖深大，土建造價高；設備操作層屬于地下空間，消防要求高；同時，地下空間的通風除臭換氣量大，能耗高。

　　針對此問題，在北京東壩生態再生水廠創新性的采用半地下式建設模式，可采用建筑物或覆土營造景觀兩種形式，充分利用建筑物空間建立企業研發中心。

　　北京東壩生態再生水廠設計圖

　　另一種可行的思路是地上構筑物覆土營造景觀，充分利用廠區的豎向空間：地上覆土，營造景觀；地上一層設置操作間，避免地下空間的封閉問題；地下一層設置主體構筑物，減少挖深，有效降低工程造價。

　　北控水務在寧東污水處理廠

　　廠區結構布置豎向形式

　　生態綜合體的研究與實踐

　　2016年10月，清華大學再一次召開關于污水處理廠建設高峰論壇，提出將城鄉生態綜合體建設與地下污水廠相結合，進一步推動“負資產”向“正資產”的轉變，并且明確提出，把地下污水廠作為抓手，推動生態文明建設。

　　污水處理廠生態綜合體，根據所在地區，分為城區型和郊野型，具備公共服務、教育、生態、科研等多方面功能。秉承生態文明理念，將污水處理與提供生態景觀、休閑娛樂、科普教育、科技研發、濕地綠化等公共服務有機融合，地上地下統籌規劃，改善周邊環境質量。

　　城市生態綜合體的研究與實踐

　　生態綜合體概念的提出，可以說是污水處理的行業踐行生態文明理念的一次社會實踐。在幾年前我去參加歐洲水科技周交流會議上，做了相關報告，國外學者馬上表示，公共基礎設施就應該這樣建設，歐洲說的多，沒有機會實踐。所以說，污水處理廠可成為良好的載體，與周邊社區融合，為居民提供各類服務，是未來引領世界技術進步的方向之一。

　　生態文明建設是中國在社會發展方面的一次創舉。所謂“生態文明”，是以人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環、全面發展、持續繁榮為基本宗旨的社會形態。美國國家人文科學院院士小約翰·柯布（John B. Cobb, Jr.）曾撰文指出“直接進入生態文明的發展抉擇帶給中國一個千載難逢的偉大機會，這個機會是中國獨有的領導世界的機會……中國應該抓住直接進入生態文明這一千載難逢的偉大歷史機遇。”

　　在生態文明的大背景下，特別是進入“十三五”時期以來，地下式污水處理廠的總處理規模和總投資增量明顯，分別占同期污水處理廠處理水量和總投資的18%和30%左右。眾所周知，發展趨勢要看增量，而不是看存量，因此地下污水處理廠的建設已經成為非常明顯的發展趨勢。值得注意的是，在此快速發展的階段，地下式污水處理廠的建設方式不約而同了走向了生態綜合體的形式。

　　“十三五”期間地上/地下污水處理廠總量與增量情況對比

　　接下來，列舉幾個地下污水處理廠及生態綜合體建設的實例。

　　1.案例分析（1）：南翔再生水廠

　　南翔再生水廠為全國首批PPP示范項目，由中國水環境集團建設，是華東地區首座地下式再生水廠。出水標準達地表IV類。該項目主要分為三大板塊，地面景觀公園、水環境科普館（華東首座）、地下污水處理層。總占地11.32公頃，約170畝地。該廠污水處理本身的工藝改進不大，但是建筑的藝術、科技館、景觀等已經初具雛形。

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編輯：徐冰冰

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