張家港市金港地下污水處理廠運行情況評估與經驗分析

阮辰旼，馬 艷

（1.上海城市水資源開發利用國家工程中心有限公司，上海 200082；2.上海《凈水技術》雜志社，上海 200082）

張家港金港污水處理廠是江蘇省首座全地下式污水處理廠［1］，建設周期共2年3個月，自2010年9月開工建設至2012年12月通水。金港污水廠土建按5萬m3／d建設（總規模），設備按2.5萬m3／d安裝（一期工程），目前實際運行處理規模為1.4～1.5萬m3／d［2］，配套五座全自動無人值守的污水提升泵房和23 km的主管網，服務面積為130萬km2，服務人口20多萬。

1 工藝設計與運行效果

金港污水廠進水基本為分流制的污水管來水，以生活污水為主，自流進入污水廠內。污水處理廠主體工藝采用AAO＋MBR工藝，出水水質執行一級A排放標準。污泥處理采用離心濃縮脫水，脫水污泥干化外運后焚燒處理，工藝流程如圖1所示。

圖1 金港污水廠工藝流程圖Fig.1 Flow Chart of Jingang Wastewater Treatment Plant Process

圖2 MBR膜池Fig.2 MBR Tank

1.1 AAO＋MBR生化池

工藝設計水力停留時間為12 h，其中厭氧區為1.66 h，缺氧區I為2.82 h，缺氧區II為1.23 h，好氧區為4.23 h，膜區為2.07 h；污泥齡為18 d，MLSS保持在12 g／L左右。膜池采用玻璃蓋板全封閉，如圖2所示。

1.2 運行效果

自通水運行至今，金港污水廠運行狀況良好。目前進水水質CODCr約300 mg／L，總氮約40～50 mg／L，總磷約5～6 mg／L，出水水質穩定達到一級A，除總氮之外基本能夠達到IV類地表水標準，其中總磷可控制在0.3 mg／L以下。水廠對出水總氮內控標準為12 mg／L，冬季需適當投加乙酸鈉作為補充碳源。據統計，金港污水廠2016年共處理污水506萬m3，CODCr削減量為862 t，氨氮削減量為168 t，總磷削減量為21 t。

2 通風除臭方式與運行效果

2.1 通風

金港污水廠采用自然進風、機械排風的形式，大部分進風井與采光井、設備起吊口相結合，進風、排風井設置百葉窗，排風系統日常連續排風。根據《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB 50019—2015）標準，通風換氣次數為4次／h。

2.2 除臭

金港污水廠采用活性氧除臭＋土壤除臭工藝。廠內設置負壓抽吸通風裝置，主要收集預處理區、污泥處理區和生化處理區的空氣。所收集的空氣經過活性氧氧化和土壤層除臭后排放到外界。全廠除臭設備共有兩套，單套設備21 000 m3／h。其中預處理區采用封閉式，如圖3（a）所示；生化區采用蓋板封閉，如圖3（b）所示。

圖3 金港污水廠內部實景Fig.3 Photos of Jingang Wasterwater Treatment Plant

2.3 通風和除臭效果

金港污水廠除臭整體效果較好，以生化池區域最佳，但預處理區一般，存在臭氣逸散的問題。主要原因在于預處理區除臭換氣次數不足，隔斷空間較大，臭氣吸風口布置不合理，無法形成密閉罩內整體負壓，導致臭氣外溢。污泥處理區因采用離心脫水工藝，整體密閉性好，臭氣逸散少，但出泥階段由于直接將脫水污泥排入污泥車內，存在臭氣逸散。

3 運行管理與運行效果

3.1 防災減災系統

3.1.1 消防系統

金港污水廠消防參照地下停車庫消防標準。地下一層箱體共劃分為4個消防分區，單個分區最大面積約3 000 m2。一體化箱體內部設置了火災自動報警系統，使消防人員即時了解火災情況并采取措施。在主通道及所有池體上均設置了消火栓滅火系統，消火栓間距約20 m。實際運行中尚未出現火情。

3.1.2 防汛系統

防汛參照地下車庫的防汛模式，在地下進口設置一道排水溝，進口與地表有一定的高度落差，防止雨季雨水倒灌入地下污水廠。廠區內每隔一段設置一道排水溝，集中收集后用排澇泵抽出。但針對南方雨量大的氣候特征，仍存在一定的安全隱患。

3.1.3 防腐防爆

金港污水廠設計的防腐防爆登記和地上污水廠一致，沒有做加強處理，主要工藝設備、儀表、自控配置標準較高，進水格柵等機械設備均采用不銹鋼材質，外層涂布防腐涂料。但實際運行過程中，部分設備、材料的腐蝕仍存在，部分設備維護頻繁。

3.2 節能降耗

金港污水廠主要采取了以下措施優化運行中的能耗：

（1）采用自然采光和自然通風，在通風換氣和照明中節能效果明顯；

（2）處理工藝中鼓風機采用單級離心或多級離心風機，如圖3（c）所示，產水泵和反沖洗泵共用一套泵，即凸輪泵，硝化液回流采用穿墻泵，所使用的設備高效節能；

（3）AAO和MBR池中的曝氣量根據DO在線監測值進行控制，污泥外回流和消化液內回流亦可用缺氧池、厭氧池ORP值或進水水質指標進行實時調整，有效降低能耗。

3.3 整體運行效果評價

金港污水廠總體運行維護情況良好。運行五年，場地設備、地下衛生、地上景觀維護均較好，地面水景如圖3（d）所示。該廠雖為全地下污水處理廠，但大量使用了自然采光，人員進入廠區內基本無不適感覺。但由于通風效果尚不太理想，進入地下一層可以感覺到高溫、高濕和臭氣。

4 運行經驗總結

結合金港污水廠的運行現狀評估，認為在今后地下污水廠的設計和運行過程中，有以下細節可以進一步優化。

（1）目前國內大多地下污水廠均處于實際進水量低于設計水量的非滿負荷運行狀態，應當進一步開展研究，對滿負荷狀態下可能出現的運行問題提出預案，如膜組件在高通量條件下的運行穩定性、膜格柵過濾精度較高所導致的毛發雜質纏繞等問題。

（2）地下污水廠根據實際情況的不同，應當設定有針對性的通風除臭策略。如預處理、污泥料倉區域應更合理布置除臭吸風口，減少臭氣逸散；對鼓風機房、變配電間等發熱量大的區域，應強化通風換氣次數或增加空調降溫措施。

（3）針對南方地下水廠，應充分考慮南方地區雨量大的問題，采取必要的應急措施，包括在進口處設置多個排澇溝、定期清理排澇溝內淤泥和雜物、設置防汛移動墻、設置應急抽水泵、進水設置雙閘門（其中一個為帶蓄電池閘門）、生物處理段設置溢流管等。

［1］施衛娟，李培培.金港地下污水處理廠工程建設及設計特點［J］.中國給水排水，2013，29（18）：81-83.

［2］朱峰.國內外地下式污水廠發展現狀及其啟示［J］.城市道橋與防洪，2015，32（12）：62-65，71.