地下式污水處理廠運維要點及成本

時間:2022-12-18 08:37:57

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地下式污水處理廠運維要點及成本

1地下式污水處理廠概況

國內(nèi)地下式污水處理廠于2010年前后開始建設(shè)發(fā)展,目前已建成大型地下市政污水處理廠30座以上。地下式污水處理廠的建設(shè)符合我國人多地少、氣候差異較大的國情,符合現(xiàn)代化大都市公共設(shè)施走向地下的發(fā)展趨勢。因此,隨著我國水環(huán)境治理力度的加大,地下式污水處理廠在我國必將具有良好的發(fā)展前景。但目前我國還沒有關(guān)于地下式污水處理廠的規(guī)范,且設(shè)計經(jīng)驗也相對不足。

2地下式污水處理廠主要特點

2.1結(jié)構(gòu)形式及布置。1結(jié)構(gòu)形式分類。地下式污水處理廠的結(jié)構(gòu)形式主要分為全地下式布局(單層加蓋、全地下式布局(雙層加蓋和半地下式布局(雙層加蓋。其中以雙層加蓋全地下式布局最為常見。2總體布置。雙層加蓋全地下式污水處理廠豎向剖面典型形式一般分為三層:地下負二層(污水處理構(gòu)筑物池體層、地下負一層(處理池面層、生產(chǎn)輔助建筑層、生產(chǎn)運行管理空間層、地面層(綜合樓、地面景觀及其他用途層。3平面和豎向設(shè)計。地下污水處理廠改變常規(guī)的分散布局模式,平面和豎向設(shè)計的重點和難點是“平面組團”“空間加”的集約化設(shè)計。為了盡量節(jié)省地下空間,所有位于地下的處理建(構(gòu)筑物的平面形狀、空間疊合在滿足基本功能和流程的基礎(chǔ)上,應盡量緊縮,形成模塊化的集成設(shè)計。工藝單體設(shè)計與傳統(tǒng)污水處理廠設(shè)計完全不同的主要有兩點。1必須充分考慮與地下空間結(jié)構(gòu)柱距的優(yōu)化、協(xié)調(diào)。2工藝設(shè)計要重點考慮空間高度與設(shè)備吊裝、安裝的匹配,在滿足設(shè)備安裝檢修的基礎(chǔ)上,盡量減少地下空間層凈高。2.2地下式污水處理廠優(yōu)劣勢分析。1優(yōu)勢:地下式污水處理廠相比于傳統(tǒng)地上污水處理廠的優(yōu)勢包括以下幾點:①占地面積小。采用高效處理技術(shù)的集成化設(shè)計,一般來說,地下式污水處理廠建設(shè)用地指標為0.25~0.65m2/t水,占地面積僅為地上式的1/31/2,能提高土地的綜合利用價值。②景觀效果好。地下式污水處理廠地上部分可設(shè)計成濕地公園,具有景觀效果,對周圍景觀具有正面影響。③對周圍環(huán)境影響小。相比于傳統(tǒng)污水處理廠的敞口設(shè)計,地下式污水處理廠能有效控制惡臭、降低噪音、減少視覺污染的影響。④便于中水就地回用。地下式污水處理廠大多位于市區(qū),便于中水回用。⑤降低低溫環(huán)境對處理效果影響。地下式污水處理廠在冬季溫度相對穩(wěn)定,能夠降低低溫對硝化細菌脫氮的影響。2劣勢:地下式污水處理廠投資、運行成本高,對地下式污水處理廠的投資運行成本將在下文進行專門介紹。相比于傳統(tǒng)污水處理廠還具有的缺點如下。①施工難度大。埋深大,通常采用一體化箱體設(shè)計,抗浮要求高、基坑支護和地基處理費用高,箱體滲漏幾率大。施工作業(yè)面小,影響工程進度。②巡視檢修難。在有限的空間內(nèi)優(yōu)化水流、人流、泥流、車流具有一定困難。地下部分由于通風及照明原因,不利于巡視檢修,存在安全隱患,對管理人員健康具有潛在威脅。③消防、照明、通風風險高。地下式污水處理廠處于地下相對密閉空間,消防、照明、通風要求高,增加運行費用。④安全風險高。生產(chǎn)構(gòu)筑物大部分位于地下,現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》無針對性。逃生設(shè)計依據(jù)規(guī)范不足,不利逃生疏散。⑤防洪要求高。污水處理廠地勢一般較低,地下式污水處理廠所有構(gòu)筑物位于地下,對自身排水要求更高,且受洪水威脅增大。

3地下式污水處理廠運維要點

3.1地下式污水處理廠運維難點。由于處于地下,地下式污水廠的運行維護相對困難,使得自動化控制與閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)成為必不可少的部分。相對于同規(guī)模的地上式污水處理廠,地下式污水廠自控儀表系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量及技術(shù)指標均較高,安全監(jiān)測系統(tǒng)、消防及聯(lián)動控制系統(tǒng)則是地下式污水處理廠的新增內(nèi)容。主要難點如下。1設(shè)備檢修難度高。由于主體構(gòu)筑物和設(shè)備均埋于地下封閉空間,吊裝空間有限,所以設(shè)備檢修難度相應增大。2設(shè)備防腐要求高。由于在地下空間相對濕度更大,自然通風條件差,設(shè)備防腐要求更高。3儀器檢測要求高。地下空間巡視安全風險比地上敞開區(qū)域更大,為保證人員安全,對儀器儀表穩(wěn)定性、可靠性要求高。3.2地下式污水處理廠調(diào)試運行注意事項。1在綜合樓與地下箱體結(jié)構(gòu)之間設(shè)聯(lián)絡(luò)通道,便于運行檢修及養(yǎng)護,非常實用,以后可推廣。2污泥套筒閥在初沉池應慎用。由于初沉池污泥無機物較多,易板結(jié),污泥套筒閥導致排泥不暢,在工程中需注意。3土建施工時,設(shè)備需采購到位。若土建施工時設(shè)備未對預埋件預埋,會導致重新開洞等問題,影響結(jié)構(gòu)安全,尤其是應盡量避免負一層底板的開洞。4生物池多設(shè)兼性段。由于全地下污水處理廠很難改擴建或者技改,建成后需考慮應對各種工況,在好氧池內(nèi),部分底部安裝攪拌器,使缺氧與好氧可隨時切換,以應對水質(zhì)變化。

4地下式污水處理廠運行成本分析

地下式污水處理廠由于采用地埋封閉式結(jié)構(gòu),相比地上式污水廠增加了通風、照明費,這兩項的電耗可能達到全地下廠總電耗的30%~50%。此外,地下式污水處理廠的日常維護、檢修難度較大,相應也會增加運營成本。目前常規(guī)污水處理廠采用BOT模式,出水達一級A指標的噸水價格約為1.2元/t,而山西省太原市晉陽32萬t處理規(guī)模的全地下污水處理廠的噸水價格約1.5元/t,比地上的報價高0.3元/t。以鄭州南三環(huán)污水處理廠為例,南三環(huán)地下污水處理廠對照地上污水處理廠高出24%,這主要是因為地下污水處理廠對通風除臭的要求更高,導致運行成本增加。以昆明第九污水處理廠為例,采用BT模式建設(shè),出水水質(zhì)為地表水Ⅳ類,因為興建時間不長,噸水運行成本約為0.78元,包含電費、人工、藥劑等費用,且還不包含檢修等費用支出。

5地下式污水處理廠市場前景

地下式污水處理廠因節(jié)省土地資源,臭味噪聲污染小,與自然景觀相協(xié)調(diào)等優(yōu)勢近些年來受到了廣泛關(guān)注。目前北京、昆明、青島、合肥、深圳、蘇州、桂林等地均已展開地下污水廠的建設(shè)。地下污水處理廠不是一個簡單的削減污染物的設(shè)施,而是一個綜合了經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)境效果的系統(tǒng)。作為國家經(jīng)濟社會發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,地下污水處理廠將成為環(huán)保企業(yè)發(fā)展機會。據(jù)《經(jīng)濟日報》估算,到“十二五”末期,隨著城市污水處理率將達到85%,城市污水處理投資也將大幅下降。地下污水處理廠的建設(shè)給水處理行業(yè)打開了一扇門,預計將產(chǎn)生近200億元左右的市場規(guī)模。地下污水處理廠正逐漸成為一個水處理領(lǐng)域發(fā)展的新方向。

6結(jié)語

目前地下式污水處理廠優(yōu)勢和缺點都很明顯。優(yōu)勢主要表現(xiàn)在環(huán)境友好方面:臭氣、噪聲、景觀、功能(占地面積小、價值(土地利用價值;缺點包括設(shè)計、建設(shè)難度大,運營管理難度高,安全風險大,這些因素都導致地下式污水處理廠的投資、運行成本增高。在建設(shè)用地趨緊和生態(tài)環(huán)境保護要求趨嚴背景下,地下式污水處理廠因具有占地面積小、生態(tài)環(huán)境友好等優(yōu)勢,在經(jīng)濟相對發(fā)達、用地緊張的地區(qū),若能發(fā)揮地下式污水處理廠節(jié)省土地、環(huán)境友好的價值,平衡其高投資、高運行成本的缺點,能帶來較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

作者:王陽 單位:中國葛洲壩集團