国内地下式污水处理厂的发展现状和关键技术分析

王梓谌　孟凡超

摘要：社会经济的发展加速了城镇化建设的速度，使得城市污水处理工作面临巨大的挑战与压力。传统式的地上污水处理厂，不仅无法满足现阶段污水处理的需求，还极易造成噪声或臭气等二次污染现象。而地下式污水处理厂，则能有效的避免这些问题。为此，本文针对我国地下式污水处理厂的发展现状和关键技术进行了详细的分析，以期确保地下式污水处理厂的关键技术能够得到科学的应用，从本质上增强污水处理的效率与质量，为经济建设和生态环境的和谐发展提供有力的基础保障。

关键词：地下式污染处理厂;发展现状;关键技术

1发展现状

地下式污水处理厂，实质上是指将污水处理构建物设置在一个箱体内或者若干个箱体之内，同时在箱体的上部再设置建筑物，并将操作层密封在室内的污水处理中心。地下式污水处理厂又被分为两种情况，一种为全地下式污水处理厂，另一种为半地下式污水处理厂。针对地下式污水处理厂而言，在我国的起步相对较晚，这在国外已经具有了80年以上的发展历史，而我国是在2010年左右才开始地下式污染处理厂的建设与使用。随着经济建设与生态环境保护工作的不断影响，使得地下式污水处理厂在发达城市得到了广泛的应用，地下式污水处理厂必将具有广阔的发展前景。但是由于我国现阶段针对地下式污水处理厂的设计经验与关键技术相对匮乏，并且在地下式污水处理厂的施工经验与运行规范方面缺乏完善性与针对性，所以需要相关部门与技术人员的进一步研究与落实。

2关键技术

2.1结构技术

地下式污水处理厂的水处理构筑物通常都是设置在地下结构之中，而水处理构筑物之上会设置操作检修层，由此而形成两层地下空间结构。但是，在开展地下式污水处理厂的结构设计时，尤其是在深基坑设计与施工环节，会面临以下问题：首先，基坑的面积较大，所以基坑的水平支撑体系十分复杂，并且成本投入较高。其次，基坑的深度大，但是层数少，所以水平换撑条件缺乏充足性。再次，大面积基坑的水平支撑周期相对较长，所以水平支撑会对地下结构的开挖和基坑的开挖及施工造成直接性的影响，那么地下污水处理厂的整体施工周期则会被迫延长。

无支撑支护形式，例如重力挡墙支护形式，排桩支护形式等，虽然能够实现支护效果，但是针对软土地区的深基坑支护要求则无法满足。所以，新型无支撑类的支护形式应运而生，例如，双排桩支护结构形式，主要由前排桩，后排桩，以及前后排桩顶部冠梁和连梁等部分组成。由于该类型的支护形式具有显著的应用优势，所以在深基坑施工中得到了广泛的应用。

2.2除臭技术

由于地下式污水处理厂运行中会产生大量的HS和NH，并且地下式污水处理厂均是在地下空间进行处理，所以处理环境相对密封，那么在处理污水或者处理污泥的过程中会造成恶臭气体富集现象。为此，科学应用除臭技术尤为关键。地下式污水处理厂中的恶臭气体污染治理过程主要由以下几个流程，如收集系统，处理系统以及排放系统。在不管是在收集环节，还是在处理和排放环节，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。在具体的除臭过程中，如果处于一般区域或巡视强度较低的区域，则应当采用混凝土现浇板的模式进行加罩密封处理;如果是巡视强度较高的区域，则通常采用高强度玻璃钢盖板进行加罩处理。

同地上式污水处理厂相比，地下式污水处理厂的腐蚀性体现得更为显著，所以在臭气收集管路材质的选择时要重点考虑污染物的浓度情况与湿度情况。例如污泥处理车间，进水泵站粗格栅间和细格栅间，应当选择玻璃钢材质的管道进行臭气收集工作。在臭气收集系统的实际操作过程中，要以保障操作工作和维护工作正常进行为基础，科学减小实际除臭空间。同时，要保障臭气收集系统负压保持的稳定性与合理性，根据构筑物内臭气的具体浓度科学选择换气率和分区。地下式污水处理厂的臭气处理技术，现阶段常用的有三种，即生物处理法，化学处理法和物理处理法。由于地下式污水处理厂对场地的要求较高，在应用除臭技术时通常要重点考虑除臭技术的经济性，操作性等因素，所以生物除臭法的应用频率相对较高。

2.3通风技术

2.3.1风管式机械通风技术

风管式机械通风设计具有排烟与防火两大系统的明显分区，风管式机械通风技术在应用的过程中，需要对排烟机房与通风机房进行合理设置，同时还要敷设进风管道与排风管道。所以整个通风系统的管道数量较多，截面大，必将占据较大的空间，加上其他工艺管线施工的交叉影响，所以风管式机械通风技术的施工难度较高。

2.3.2联合通风技术

联合通风技术，主要是指风管式机械通风技术与自然通风技术相结合的方式，在现阶段的地下式污水处理厂中具较高的应用频率。同传统的风管式机械通风技术相比，联合通风技术的防火区域划分更具合理性，所以在应用时操作更具便捷性。主要是因为联合通风技术能够充分结合地下式污水处理厂的通风需求与工艺特点进行区域划分，并且区域细分与相对集中的分布方式能够有效的保障各类有毒有害或者有余热的区域能够得到科学的分离，从而提升整体通风效果。

2.3.3无风管式机械通风技术

无风管式机械通风技术，其实属于一种新型的地下通风技术，主要是指利用排风机或者送风机在大空间内形成的活塞流动而达到科学排除污染物的目标。该类型的通风技术不会出现管道与结构交叉的现象，同时对内部空间面积的占用率较低，所以能够有效的降低工程的成本投入，并且获得理想的通风效果。

2.4照明技术

由于地下式污水处理厂均在地下封闭的环境中进行，所以内部空间无法获得自然光，如果一味的使用人工照明的方式获得光线，不仅会消耗大量的能量，还无法获得理想的感官效果。地下式污水处理厂中的照明技术，则是利用直接式或间接式的方式科学的将自然光引入到地下式污水处理厂之中，不仅能够有效的降低污水处理厂的运转行能耗，还能增强环境效益与经济效益。

2.5消防技术

由于地下式污水处理厂的操作层与管廊间要进行分隔，通常是被防火墙所分隔，所以疏散口的数量较多，这样则会为增大管理难度，同时降低地上空间的利用率。高压细水雾消防技术，喷头的工作压力通常能保持在10MPa以上，水流能够被有效的分解为小颗粒，所以具有维护成本低，灭火效率高等特点。将该技术应用在地下式污水处理厂的消防系统中，能够确保消防系统的用水量得到有效的降低，同时还不会占用地下结构中有限的箱体空间资源。

3结语

综上所述，地下式污水处理厂不仅能够提升污水处理效率，还能降低污水处理时对土地资源的浪费与生态环境的破坏。为此，相关部门要重视地下式污水处理关键技术的科学应用，确保地下式污水处理的效率与质量得到有效的提升，由此促进经济建设与生态环境的平衡发展。

参考文献：

[1]侯锋.地下式污水处理厂关键技术研究与工程实践[D].北京：清华大学，2017.

[2]郑永鹏.基于案例的地下污水处理厂技术经济分析[J].城市道桥与防洪，2019（7）：328-331，35.

作者简介：王梓谌（2000.03-），男，河南省济源人，郑州市高新区郑州大学给排水科学与工程本科生;

孟凡超（2000.12-），男，河南省周口人，郑州市高新区郑州大学给排水科学与工程本科生。