大型地埋式污水處理廠運行問題及解決對策

文_李萬意 北京碧水源科技股份有限公司

地埋式污水處理系統是一種完全或基本上埋設于地面以下的成套的污水處理系統，具有占地面積小、噪音低、無異味，處理效果明顯，施工管理方便，受氣候條件影響小等特點，符合現代化城市建設條件及現階段的生活污水處理要求。據粗略統計，我國最近幾年已運行和在建的地下污水處理廠有30 多個，規模已達數百萬噸。

1 地埋污水廠適應性

1.1 適應于土地稀缺城區

發展迅猛、規劃滯后造成城市上游必須新增污水處理廠，污水分散處理成為一種新的趨勢，面對土地稀缺，“被動”采用地下污水處理廠方案可能是唯一選擇。目前建成的很多地下污水處理廠包括廣州市京溪污水處理廠即為典型案例。

1.2 適應發達地區

對于經濟條件較好的大中城市，地下污水處理廠建設將逐漸從“被動”發展到“主動”，包括城市規劃層面提前謀劃地下污水處理廠。預期未來，地下污水處理廠將從一種技術選擇發展為一種發展趨勢，是前瞻性建設高標準污水處理廠的體現。

1.3 適應集中成片地區配套

污水處理廠的規劃設計提升至城市經營的更高高度成為城市設計新的方向。與城市綜合體、CBD、住宅區結合配套，提升區域整體標準和綜合價值，地下污水處理廠大有作為。

1.4 適應城市公園、綠地等用地

市政設施與城市公園、綠地均為城市規劃用地的重要內容。地下污水處理廠與與城市公園、綠地能有機結合，土地共享，實現資源更大的利用價值。

1.5 適應市政實施和地下空間合建

污水處理廠與其他市政設施、公共設施結合建設，打造綜合功能的“市政設施群”，實現城市用地性質的跨界和融合，是未來“城市精細化設計”的一個方向。

2 通風除臭問題

2.1 局部區域臭味明顯

通風除臭不佳，直接表現為臭源及附近區域硫化氫濃度超標，影響廠區環境、危害運行人員健康。表1 為山東某地埋污水處理廠地下車間氣體濃度，可見硫化氫濃度較高，為臭味的主要來源。同樣的問題也在山西某地埋污水處理廠一期工程中出現，地下車間內硫化氫檢測儀經常發生濃度超標報警（設置報警值為10ppm，相當于15.2mg/m3），已超過《工作場所有害因素職業接觸限值 第1 部分 化學有害因素》（GBZ 2[1].1-2007）中工作場所空氣中化學物質最高容許濃度（10mg/m3）。

表 1 山東某地埋水廠地下車間氣體濃度

2.2 設備腐蝕加劇

通風除臭不佳，引起地下箱體內硫化氫濃度超標、濕度過大，造成地下車間內金屬材料腐蝕加劇，集中表現在電氣元件、控制模塊、線鼻子、管道表面等。

2.3 設備運行環境溫度過高

通風不佳還會引起環境內熱量無法及時換出，導致大功率設備運行時由于溫度過高而發生報警停機，集中表現在鼓風機房及變配電室。

3 原因探析

3.1 臭氣收集系統密閉性差

除臭系統能否正常工作，極大程度取決于臭氣收集系統密封性是否滿足要求。經過對河北某地埋污水處理廠、山東某地埋污水處理廠、福建某地埋污水處理廠、山西某地埋污水處理廠等項目進行比較，發現臭味問題最不顯著、設備腐蝕情況最輕微的是河北某地埋污水處理廠，該項目與其他項目的一個顯著區別就是臭氣收集系統最為完善，在臭氣收集口、臭源裸露口等均做了合理的密封措施。

3.2 部分臭源未做收集

在地上水廠中，由于這些區域多為露天堆放，通風條件較好，臭味很快擴散，并不會對環境及設備產生太大影響。但在地埋污水處理廠中，柵渣、浮渣均堆放在地下車間，臭味不易快速擴散，導致惡臭氣體積聚。

此外，在一些地埋項目除臭系統設計中，缺少對跌落堰、儲泥池等臭源臭氣的收集，也導致地下車間部分區域臭味明顯。

3.3 部分臭源臭氣收集方式不合理

收集方式不合理主要表現在曝氣沉砂池的臭氣收集上。曝氣沉砂池由于其特殊性，有沿池長方向的開口，盡管可采用密封橡膠板進行密封處理，但是仍然難以避免臭氣逸出，部分項目僅采用在曝氣沉砂池兩頭進行收集的方式，難以控制曝氣沉砂池中部臭氣的逸散。

3.4 送風系統不合理

山西某地埋污水處理廠開放區域采用自然送風+機械排風的方式對鼓風機房進行換風、換熱。這種方式很難保證整個鼓風機房內空氣的流動及擾動，導致采用風冷方式降溫的鼓風機所處實際環境溫度較高，影響風機正常運行。

另外，變配電室不宜設在機械送風管道的末端，否則很難保證密閉空間內有足夠的換氣次數，導致變配電室溫度較高。

4 應對措施

4.1 加強預處理除臭設計

廠區主要的臭氣來源于預處理和污泥處理部分，因此預處理的臭氣收集、去除效果對項目整體的除臭影響很大，建議在設計中強化預處理的除臭。主要內容包括：①適當加大換氣次數；②強化設計密封性，如管道收集口、除臭罩、格柵渠的蓋板等處密封性，需要密封的地方，最好出詳圖，至少應有密封做法說明；③增加柵渣壓榨設施、砂水分離器除臭設計。

4.2 完善除臭單體及除臭量

建議增加浮渣/柵渣堆放區、污泥儲池、污泥料倉等處臭氣收集。表2 為5 個地埋/半地埋污水處理廠除臭風量情況。其中河北某地埋項目除臭效果最佳，一定程度可作為今后設計除臭風量的參考。

表2 地埋污水處理廠除臭風量比較

4.3 加大機械送風量

通風風量直接決定了地下車間內換熱、除濕效果。根據表3 可知，山西某地埋污水廠項目負一層箱體整體的排風次數為2.56 次/h，而機械補風量僅為排風量的11%，項目為地下式箱體結構，自然補風量有限，雖然設計機械排風量很高，但是因為送風無法保證，項目運行效果也存在不確定性。因此，建議對于地埋污水處理廠項目，應加大機械送風風量；對于鼓風機房等需要換熱量較大的區域，應采用機械送風方式。

表 3 地埋污水處理廠通風風量比較

4.4 優化送風管路

送風管路不宜過長，且各個送風口應增加可調節風量的措施。對于距離送風風機過遠區域，應采用分段機械送風的方式。

5 結語

隨著城市化進程的進一步發展，人口、商業聚集地區的土地將進一步升值，地埋污水處理廠將地下與地上、廠區與周邊相結合，成為大型城市未來污水處理設施建設的一種趨勢。

地埋污水處理廠普遍存在通風除臭不佳問題，應結合已有項目的經驗、教訓，在設計時既采取除臭單體及除臭量，加大機械排風送風量等措施，最大限度地避免上述問題，以減少地埋污水處理廠運行管理中的不便，推動地埋污水處理廠建設的不斷完善。