國內地下式污水處理廠的發展現狀和關鍵技術分析

王梓諶　孟凡超

摘要：社會經濟的發展加速了城鎮化建設的速度，使得城市污水處理工作面臨巨大的挑戰與壓力。傳統式的地上污水處理廠，不僅無法滿足現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展現狀和關鍵技術進行了詳細的分析，以期確保地下式污水處理廠的關鍵技術能夠得到科學的應用，從本質上增強污水處理的效率與質量，為經濟建設和生態環境的和諧發展提供有力的基礎保障。

關鍵詞：地下式污染處理廠;發展現狀;關鍵技術

1發展現狀

地下式污水處理廠，實質上是指將污水處理構建物設置在一個箱體內或者若干個箱體之內，同時在箱體的上部再設置建筑物，并將操作層密封在室內的污水處理中心。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，這在國外已經具有了80年以上的發展歷史，而我國是在2010年左右才開始地下式污染處理廠的建設與使用。隨著經濟建設與生態環境保護工作的不斷影響，使得地下式污水處理廠在發達城市得到了廣泛的應用，地下式污水處理廠必將具有廣闊的發展前景。但是由于我國現階段針對地下式污水處理廠的設計經驗與關鍵技術相對匱乏，并且在地下式污水處理廠的施工經驗與運行規范方面缺乏完善性與針對性，所以需要相關部門與技術人員的進一步研究與落實。

2關鍵技術

2.1結構技術

地下式污水處理廠的水處理構筑物通常都是設置在地下結構之中，而水處理構筑物之上會設置操作檢修層，由此而形成兩層地下空間結構。但是，在開展地下式污水處理廠的結構設計時，尤其是在深基坑設計與施工環節，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雜，并且成本投入較高。其次，基坑的深度大，但是層數少，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構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，雖然能夠實現支護效果，但是針對軟土地區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運而生，例如，雙排樁支護結構形式，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用優勢，所以在深基坑施工中得到了廣泛的應用。

2.2除臭技術

由于地下式污水處理廠運行中會產生大量的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象。為此，科學應用除臭技術尤為關鍵。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，處理系統以及排放系統。在不管是在收集環節，還是在處理和排放環節，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，如果處于一般區域或巡視強度較低的區域，則應當采用混凝土現澆板的模式進行加罩密封處理;如果是巡視強度較高的區域，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得更為顯著，所以在臭氣收集管路材質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，應當選擇玻璃鋼材質的管道進行臭氣收集工作。在臭氣收集系統的實際操作過程中，要以保障操作工作和維護工作正常進行為基礎，科學減小實際除臭空間。同時，要保障臭氣收集系統負壓保持的穩定性與合理性，根據構筑物內臭氣的具體濃度科學選擇換氣率和分區。地下式污水處理廠的臭氣處理技術，現階段常用的有三種，即生物處理法，化學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，在應用除臭技術時通常要重點考慮除臭技術的經濟性，操作性等因素，所以生物除臭法的應用頻率相對較高。

2.3通風技術

2.3.1風管式機械通風技術

風管式機械通風設計具有排煙與防火兩大系統的明顯分區，風管式機械通風技術在應用的過程中，需要對排煙機房與通風機房進行合理設置，同時還要敷設進風管道與排風管道。所以整個通風系統的管道數量較多，截面大，必將占據較大的空間，加上其他工藝管線施工的交叉影響，所以風管式機械通風技術的施工難度較高。

2.3.2聯合通風技術

聯合通風技術，主要是指風管式機械通風技術與自然通風技術相結合的方式，在現階段的地下式污水處理廠中具較高的應用頻率。同傳統的風管式機械通風技術相比，聯合通風技術的防火區域劃分更具合理性，所以在應用時操作更具便捷性。主要是因為聯合通風技術能夠充分結合地下式污水處理廠的通風需求與工藝特點進行區域劃分，并且區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域能夠得到科學的分離，從而提升整體通風效果。

2.3.3無風管式機械通風技術

無風管式機械通風技術，其實屬于一種新型的地下通風技術，主要是指利用排風機或者送風機在大空間內形成的活塞流動而達到科學排除污染物的目標。該類型的通風技術不會出現管道與結構交叉的現象，同時對內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效果。

2.4照明技術

由于地下式污水處理廠均在地下封閉的環境中進行，所以內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，則是利用直接式或間接式的方式科學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行能耗，還能增強環境效益與經濟效益。

2.5消防技術

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，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。將該技術應用在地下式污水處理廠的消防系統中，能夠確保消防系統的用水量得到有效的降低，同時還不會占用地下結構中有限的箱體空間資源。

3結語

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環境的破壞。為此，相關部門要重視地下式污水處理關鍵技術的科學應用，確保地下式污水處理的效率與質量得到有效的提升，由此促進經濟建設與生態環境的平衡發展。

參考文獻：

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

[2]鄭永鵬.基于案例的地下污水處理廠技術經濟分析[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，鄭州市高新區鄭州大學給排水科學與工程本科生;

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