地下污水處理廠的可行性、優(yōu)劣及風(fēng)險(xiǎn)分析

1、地下污水處理廠的可行性、優(yōu)劣及風(fēng)險(xiǎn)分析面對(duì)傳統(tǒng)污水處理廠建設(shè)的用地、環(huán)保等諸多問(wèn)題,甚至是難以逾越的鴻溝，地下污水處理廠提供了一種全新的選擇思路，甚至可能成為解決現(xiàn)實(shí)難題的的唯一方案。地下污水處理廠建設(shè)的必要性和可行性已通過(guò)許多工程實(shí)踐得以證明。地下污水處理廠具有良好的防護(hù)性、密閉性和熱穩(wěn)定性，能更好地解決污水處理車間隔音、隔臭和隔熱（保溫）問(wèn)題，能最大維度地利用土地資源，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。地下污水處理廠具有與傳統(tǒng)污水處理廠不同的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)，因此也具有其獨(dú)特的適應(yīng)性。地下污水處理廠在當(dāng)下城市設(shè)計(jì)和規(guī)劃中將體現(xiàn)更多的適應(yīng)性，在未來(lái)“城市精細(xì)化設(shè)計(jì)”中發(fā)揮更大的綜合價(jià)

2、值。地下污水處理廠在結(jié)構(gòu)形式上與傳統(tǒng)地上污水處理廠的本質(zhì)區(qū)別是處理建構(gòu)筑物整體或部分設(shè)置于地面以下天然形成的或人工挖掘的地下空間，并且運(yùn)行人員可經(jīng)常在地下空間內(nèi)進(jìn)行日常巡視、操作和維護(hù)等生產(chǎn)活動(dòng)。地下污水處理廠及多種衍生形式都具有處理構(gòu)筑物和操作空間的雙重封閉性共同點(diǎn)，均可防止噪聲、惡臭污染泄漏擴(kuò)散，污染治理更為徹底。除了常規(guī)污水處理廠可能存在的一般風(fēng)險(xiǎn)外，地下污水處理廠因位于地下，其風(fēng)險(xiǎn)因素大大增多，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后的危害程度也大大增加。很多時(shí)候，地下污水處理廠建設(shè)成為必然選擇，根本上緣于“城市發(fā)展”，其必要性典型邏輯“鏈條”如下：城市發(fā)展一城市化加?。ㄒ?guī)劃失效）f人口密度增長(zhǎng)、城區(qū)范圍擴(kuò)大f過(guò)去

3、的上游郊區(qū)變成城市密集區(qū)f城市污水量加大，但原污水干管、污水廠超負(fù)荷，且處于城市中心區(qū)難以擴(kuò)容f上游新增污水廠成為最佳方案f上游土地緊張f傳統(tǒng)式污水廠占地較大、周邊居民反對(duì)、選址困難f占地小、環(huán)境友好的地下污水廠方案成為必需f同時(shí)污水就地收集、就地處理、尾水再生水兼做河道就地補(bǔ)水及周邊雜用水f廠區(qū)地面花園式環(huán)境為周邊居民提供休閑活動(dòng)場(chǎng)所f綜合效益最優(yōu)。一、地下污水處理廠可行性國(guó)家政策面及資金的支持（資金可行性）當(dāng)前，中央和地方政府十分重視城市水污染問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、政策的保證、資金的投入以及多項(xiàng)措施的齊頭并進(jìn)，地下污水處理廠高標(biāo)準(zhǔn)的水污染治理勢(shì)必將進(jìn)入了一個(gè)新的階段。占地小利于污水處理廠落實(shí)用

4、地（規(guī)劃可行性）污水處理廠采用占地小的全地下式，只需常規(guī)污水處理廠用地的1/5-1/3，占地小的地下式方案最終能夠在寸土寸金的城市居住區(qū)內(nèi)落實(shí)污水處理廠選址，實(shí)現(xiàn)用地規(guī)劃調(diào)整和污水規(guī)劃調(diào)整的可行性。環(huán)境友好利于周邊居民接收（居民支持）地下污水處理廠環(huán)境友好性易于獲得周邊居民的接受和支持。地下污水處理廠能最大可能地兼顧“治污”與“污染”的矛盾，在治理區(qū)域污水的同時(shí)，保持良好的廠區(qū)地面環(huán)境，同時(shí)也讓緊鄰小區(qū)遠(yuǎn)離臭氣、噪音等污染，清澈的尾水又補(bǔ)充河道，全方位地創(chuàng)造更好的環(huán)境。我國(guó)已建成的許多地下污水處理廠地面作為廠區(qū)綠化、小區(qū)花園、城市公園、休閑健身場(chǎng)地、停車場(chǎng)、道路、活水公園等多種用途。與周邊小區(qū)

5、環(huán)境兼容實(shí)現(xiàn)利益共享（企業(yè)支持）地下污水處理廠理念更好地契合周邊地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)理念，易于獲得周邊開(kāi)發(fā)企業(yè)的支持，實(shí)現(xiàn)多贏。如位于中心城區(qū)的昆明市第九、第十污水處理廠周邊建筑密集，因地下式方案用地節(jié)省、地面景觀與周邊地產(chǎn)開(kāi)發(fā)的地面環(huán)境相協(xié)調(diào)等顯著優(yōu)點(diǎn)，最終促成昆明市政府、業(yè)主與房產(chǎn)商的成功談判合作，打破多年用地僵局問(wèn)題，實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)了兩座地下污水處理廠建設(shè)。如今，這兩座地下污水處理廠建成后的地面為城市公園，成為周邊居民小區(qū)花園和休閑場(chǎng)所。技術(shù)可行性（技術(shù)支持）現(xiàn)有污水處理技術(shù)、地下空間建造技術(shù)和管理技術(shù)已完全滿足地下污水處理廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行。目前，我國(guó)數(shù)十座地下污水處理廠相繼成功建設(shè)和運(yùn)行，均

6、表明地下污水處理廠相關(guān)技術(shù)方面不存在壁壘。而且，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，地下污水處理廠將越來(lái)越體現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)可行性。二、地下污水處理廠優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)關(guān)聯(lián)性地下污水處理廠具有占地小、隔臭、隔音、隔熱（保溫）、地面景觀好、與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)等優(yōu)勢(shì)，而且還能提高區(qū)域整體開(kāi)發(fā)綜合價(jià)值。但是其劣勢(shì)也很明顯，如設(shè)計(jì)、施工難度相對(duì)較大，直接投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高，而且土建擴(kuò)建難度大，風(fēng)險(xiǎn)因素增加。因此，建設(shè)地下污水處理廠時(shí)不能單獨(dú)考慮或過(guò)分強(qiáng)調(diào)某一個(gè)或幾個(gè)因素，因?yàn)楦鱾€(gè)因素一般存在內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，相互交叉。設(shè)計(jì)、施工難度加大的同時(shí)，征地拆遷難度減小污水處理廠向地下空間拓展，地下深度變深，施工難度增加,平面組團(tuán)和分層疊加因素

7、倍增，精細(xì)化設(shè)計(jì)復(fù)雜；同時(shí)，平面占地變小，規(guī)劃落地變易，征地拆遷量變小，場(chǎng)地平整工作更易。綜合實(shí)施難度方面需要比選。工程直接費(fèi)增加與征地拆遷等工程間接費(fèi)降低并存地下污水處理廠工程直接造價(jià)增加，同時(shí)，占地小帶來(lái)的減小征地拆遷費(fèi)用等間接費(fèi)用的好處，進(jìn)而再考慮周邊環(huán)境改善、周邊土地增值帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，其好處更加凸顯。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性方面需要比選。地面污染控制良好與運(yùn)行成本增加正相關(guān)惡臭、噪音等污染源控制在相對(duì)密閉的地下空間內(nèi)，利于有效治理，避免逸散，必要的成本實(shí)現(xiàn)地面環(huán)境的保護(hù)，其投入、產(chǎn)出需要權(quán)衡。功能提升通常會(huì)導(dǎo)致工程投資增加地下污水處理廠能實(shí)現(xiàn)地面功能的大大提升，必須同時(shí)面對(duì)投資、成本“價(jià)格”的增加

8、，提升額外功能后“價(jià)值”在單一治污項(xiàng)目中的比較不在同一維度。例如，土地資源的節(jié)約和生態(tài)環(huán)境的改善等因素在生命周期尋優(yōu)比選中不容忽視。因此，“價(jià)格”與“價(jià)值”需要權(quán)衡。技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)優(yōu)勢(shì)更突出而劣勢(shì)更弱上述優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)在不同的地區(qū)、不同的時(shí)期表現(xiàn)的權(quán)重各不相同。隨著經(jīng)濟(jì)水平提高，技術(shù)在發(fā)展，地下污水處理廠方案的投資增幅越來(lái)越小，成本增量逐漸在經(jīng)濟(jì)發(fā)展能承受范圍，各類風(fēng)險(xiǎn)因素可防可控，所以，地下污水處理廠作為一種選擇，將會(huì)越來(lái)越凸顯優(yōu)勢(shì)，弱化劣勢(shì)，也必然推動(dòng)地下污水處理廠的進(jìn)一步發(fā)展。三、地下污水處理廠適應(yīng)性污水處理廠采用地上式或地下式方案，應(yīng)綜合考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市發(fā)展需求、污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)定位

9、、土地制約因素、環(huán)境約束條件等各個(gè)方面，在各個(gè)因素中尋求特定區(qū)域、特定時(shí)期的“平衡點(diǎn)”?？傊?，應(yīng)貫徹“因地制宜”原則。一般來(lái)說(shuō)，地下污水處理廠具有以下方面的適應(yīng)性：適應(yīng)于城市快速發(fā)展的土地稀缺城區(qū)必須“見(jiàn)縫插針”新增污水處理廠發(fā)展迅猛、規(guī)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(shì)，面對(duì)土地稀缺，“被動(dòng)”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四川成都大邑縣工業(yè)污水處理廠即為典型案例。適應(yīng)于經(jīng)濟(jì)條件較好的大中城市新建高標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件較好的大中城市，地下污水處理廠建設(shè)將逐漸從“被動(dòng)”發(fā)展到“主動(dòng)”，包括城市規(guī)劃層面提前謀劃地下污水處

10、理廠。預(yù)期未來(lái)，地下污水處理廠將從一種技術(shù)選擇發(fā)展為一種發(fā)展趨勢(shì)，是前瞻性建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠的體現(xiàn)。適應(yīng)于城市綜合體、CBD、住宅區(qū)等成片新建或改造中配套建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計(jì)提升至城市經(jīng)營(yíng)的更高高度成為城市設(shè)計(jì)新的方向。與城市綜合體、CBD、住宅區(qū)結(jié)合配套，提升區(qū)域整體標(biāo)準(zhǔn)和綜合價(jià)值，地下污水處理廠大有作為。適應(yīng)于城市公園、綠地等用地性質(zhì)地塊上新建污水處理廠市政設(shè)施與城市公園、綠地均為城市規(guī)劃用地的重要內(nèi)容。地下污水處理廠與與城市公園、綠地能有機(jī)結(jié)合，土地共享，實(shí)現(xiàn)資源更大的利用價(jià)值。目前建成的很多地下污水處理廠地面都作為城市公園、休閑場(chǎng)地。適應(yīng)于結(jié)合停車場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、公共

11、休閑場(chǎng)地、道路、廣場(chǎng)、公交站場(chǎng)、再生水廠等市政實(shí)施和其他地下空間合建多功能地下污水處理廠。污水處理廠與其他市政設(shè)施、公共設(shè)施結(jié)合建設(shè)，打造綜合功能的“市政設(shè)施群”，實(shí)現(xiàn)城市用地性質(zhì)的跨界和融合，是未來(lái)“城市精細(xì)化設(shè)計(jì)”的一個(gè)方向。四、地下污水處理廠風(fēng)險(xiǎn)分析地下污水處理廠與常規(guī)地上式污水處理廠相區(qū)別，運(yùn)行人員主要在地下空間內(nèi)進(jìn)行巡視、管養(yǎng)，除了保持正常運(yùn)行中良好的地下空間環(huán)境外，設(shè)計(jì)還應(yīng)特別關(guān)注潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素，采取相應(yīng)工程對(duì)策，指導(dǎo)污水處理廠的規(guī)范運(yùn)行、管養(yǎng)，以確保地下污水處理廠的長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。洪水與池體漏水地下污水處理廠因全部位于地下，易受洪水淹沒(méi)，也可能存在地下池體泄漏淹沒(méi)地下空間的風(fēng)

12、險(xiǎn)。地下污水處理廠防洪標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)高于常規(guī)污水處理廠，除了廠區(qū)地面標(biāo)高滿足基本的防洪要求外，還要再額外考慮超標(biāo)洪水的風(fēng)險(xiǎn)控制，對(duì)于進(jìn)入地下的道路通道、地面開(kāi)口等存在洪水涌入的地點(diǎn)，均需特別加高（不少于0.5米安全超高），阻止遠(yuǎn)超防洪標(biāo)準(zhǔn)的廠外洪水泄入地下空間。另外，還要考慮地下池體意外漏水，在地下最低點(diǎn)設(shè)置排水泵井，應(yīng)對(duì)非常洪水、漏水的即時(shí)排干，避免淹沒(méi)地下空間。事故超量進(jìn)水地下污水處理廠處理能力限制在一定范圍，故超量進(jìn)水大大超過(guò)設(shè)計(jì)處理能力，若不加控制或控制不當(dāng)，可能造成地下空間淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于廠外污水收集系統(tǒng)，尤其是截流式合流制系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)計(jì)可靠的雨污合流水溢流措施；地下污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別考

13、慮進(jìn)水事故限流措施，對(duì)于自流進(jìn)水的地下污水處理廠在進(jìn)水管上至少應(yīng)設(shè)置兩道以上的安全截?cái)嚅l閥，如采用快速刀閘閥、液壓閥能快速進(jìn)水水流；設(shè)計(jì)可靠的進(jìn)水水位、水量自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)；采購(gòu)可靠安全的進(jìn)水閘閥設(shè)備，并保證安裝質(zhì)量；除了常規(guī)雙電源外，另設(shè)消防備用電源進(jìn)行關(guān)鍵進(jìn)水閘閥的自動(dòng)控制；加強(qiáng)常規(guī)的監(jiān)控管理；進(jìn)水泵房可優(yōu)先考慮設(shè)在地下空間以外。工藝運(yùn)行異常、設(shè)備設(shè)施故障污水處理廠工藝運(yùn)行異常造成不達(dá)標(biāo)排放會(huì)形成重大的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；可能面對(duì)水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)；可能存在生化池活性污泥膨脹、污泥中毒等工藝運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；設(shè)備故障造成少產(chǎn)、停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)；通風(fēng)除臭設(shè)備故障造成地下空氣惡化等。上述風(fēng)險(xiǎn)隱患一旦出現(xiàn)，對(duì)于規(guī)

14、模較大的污水處理廠，后果非常嚴(yán)重。地下污水處理廠設(shè)計(jì)中應(yīng)保證充足的安全性、可靠性，設(shè)計(jì)留足余地，保證工藝過(guò)程及關(guān)鍵設(shè)備在日常運(yùn)營(yíng)中的可靠運(yùn)行，減少、避免并及時(shí)修復(fù)其出現(xiàn)的異常和故障，防患于未然。采用安全可靠工藝，并能應(yīng)對(duì)沖擊負(fù)荷；加強(qiáng)水質(zhì)、水量的在線監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)自動(dòng)控制應(yīng)對(duì)各種工況；重要設(shè)備均需要設(shè)置備用，必要時(shí)設(shè)置倉(cāng)庫(kù)備用；設(shè)備定期安全檢測(cè)，定期保養(yǎng)，對(duì)起重機(jī)等特種安全設(shè)備，須由專業(yè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期檢測(cè)?；馂?zāi)爆炸及化學(xué)品泄漏地下污水處理廠存在的火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)包括硫化氫、甲烷燃燒爆炸、電氣火宅（電纜、變壓器、開(kāi)關(guān)柜）等。避免采用甲醇作為碳源（易爆），可采用乙酸等相對(duì)安全的碳源；避免地下空間儲(chǔ)存

15、或使用氯酸鈉、活性炭、高錳酸鉀等甲類、乙類火災(zāi)危險(xiǎn)性化學(xué)物品；設(shè)置充足的火災(zāi)監(jiān)測(cè)和報(bào)警設(shè)施；地下空間內(nèi)作業(yè)避免使用明火作業(yè)，嚴(yán)禁吸煙。另外，嚴(yán)格按照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。消毒、加藥工段可能涉及的化學(xué)品一般都有較強(qiáng)的腐蝕性，一旦泄漏，會(huì)造成嚴(yán)重污染。設(shè)計(jì)中盡量避開(kāi)腐蝕性化學(xué)品的采用或泄漏。例如，避免采用氯氣消毒；消毒可采用紫外消毒；再生水消毒可采用次氯酸鈉溶液消毒，次氯酸鈉溶液儲(chǔ)罐可設(shè)于地面埋地，避免設(shè)在地下空間，密閉管路系統(tǒng)加藥避免泄漏；其他加藥盡量采用成品溶液，便于在密閉管路系統(tǒng)加藥;避免使用鹽酸等腐蝕性嚴(yán)重的化學(xué)品；作業(yè)人員應(yīng)規(guī)范操作化學(xué)品的使用，采用必要的防護(hù)設(shè)施。作業(yè)人員安全風(fēng)

16、險(xiǎn)為避免噪音對(duì)作業(yè)人員造成傷害，設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)易產(chǎn)生噪聲的設(shè)備應(yīng)選用低噪聲產(chǎn)品，如水泵、鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)等；對(duì)噪聲特別大的設(shè)備應(yīng)另配隔音罩，如鼓風(fēng)機(jī)；對(duì)噪聲車間采用多種降噪處理，如鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)中考慮采用雙層隔音門窗等控制噪音的擴(kuò)散，并設(shè)有吸音吊頂及吸音墻裙于建筑內(nèi)部，消除噪音、對(duì)外界的干擾；作業(yè)人員進(jìn)入噪聲車間應(yīng)盡量限制時(shí)間，必要時(shí)應(yīng)佩戴防噪設(shè)施。設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備和電纜等盡量避免設(shè)在地下空間的最底層，保證較好的干燥環(huán)境，定期檢查、保養(yǎng)、維護(hù)電氣設(shè)備、設(shè)施，規(guī)范操作電氣設(shè)備，以免發(fā)生操作、檢修時(shí)的觸電危險(xiǎn)?？紤]方便的地下巡視通道，設(shè)置完善的安全設(shè)施，包括穩(wěn)定的蓋板、欄桿和必要的照明、警示牌等設(shè)施。進(jìn)入池體作業(yè)時(shí)臨時(shí)使用安全的臨時(shí)爬梯，并配備充足的通風(fēng)措施和空氣檢測(cè)設(shè)施，保證充分的安全。管理風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行管理人員管理操作不當(dāng)，可能造成各種風(fēng)險(xiǎn)。管理上，逐步建立污水處