地下污水處理廠，是趨勢，還是挑戰(zhàn)？7月14日，由清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院、中國水環(huán)境集團(tuán)主辦，E20環(huán)境平臺協(xié)辦的清華大學(xué)工程博士高峰論壇在清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院舉辦，本期論壇聚焦地下污水處理廠建設(shè)。桑德國際執(zhí)行董事兼行政總裁張景志做了關(guān)于“桑德在地下污水處理廠的創(chuàng)新與思考”的主題分享，以下為文字實錄。

（根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）

對地下污水處理廠的創(chuàng)新與思考，需要從三個方面闡述：第一，桑德在地下污水處理廠的創(chuàng)新與實踐；第二，北京肖家河污水處理廠實例介紹；第三，地下污水處理廠的發(fā)展前景。

桑德對地下污水處理廠的創(chuàng)新與實踐

對于地下污水處理廠，桑德的創(chuàng)新理念來自于6個方面

第一，城區(qū)污水處理廠不增加用地情況下的提標(biāo)、擴(kuò)容改造。大城市的地下污水處理廠受用地因素的影響非常大。在未來，城區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造擴(kuò)容過程當(dāng)中，會有一大批地下污水處理廠涌現(xiàn)。

第二，生態(tài)景觀及環(huán)境友好要求。地下污水處理廠在環(huán)境友好方面的優(yōu)勢是地上水廠無法比擬的，這點毫無疑問。

第三，基于完整產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)工藝、工程建設(shè)、運營管理的能力準(zhǔn)備。做地下水廠，在一定程度上對企業(yè)是一種考驗，每一個工藝環(huán)節(jié)，包括建設(shè)環(huán)節(jié)，都要求非常嚴(yán)格，建成后再完善的難度非常大。

第四，出水水質(zhì)要達(dá)到再生水要求。地下水廠出水水質(zhì)達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn)建完意義不大。

第五，處理規(guī)模達(dá)到一定要求。如果地下水廠建一兩萬噸，意義不大，而要建十萬噸、二十萬噸的大規(guī)模，而且更側(cè)重在城市建。

第六，社會效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益相對均衡�，F(xiàn)在中國出現(xiàn)了地下污水處理廠，一定是社會環(huán)境發(fā)展的要求，而且現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)能力也足以支持行業(yè)做地下水廠。

桑德的實踐

對于城市污水廠提標(biāo)、改建要求，因地制宜，采用不同的建設(shè)模式與技術(shù)路線。針對地表改造，只提標(biāo)不擴(kuò)容，有相應(yīng)的工藝；提標(biāo)加擴(kuò)容有預(yù)留地也有相應(yīng)的安排；又要提標(biāo)又要擴(kuò)容，但是沒有地怎么辦？這時候地下污水處理廠在理論上就應(yīng)運而生了。

半地下式污水處理廠相比于地上式、全地下式的污水處理廠有更多優(yōu)勢。肖家河項目就采用半地下污水處理廠形式。無需全面拆除全部的設(shè)施，改造不停運，這方面的施工難度較大；半地下式意味著建筑結(jié)構(gòu)大都建在了地下，地上僅僅是部分的建筑物，生產(chǎn)性設(shè)施建設(shè)在地上，便于維修、維護(hù)、保養(yǎng)，這樣消防、通風(fēng)、照明等環(huán)節(jié)上，比全地下的有優(yōu)勢；可以最大限度利用土地面積和空間；噪聲、異味容易控制，體現(xiàn)生態(tài)理念，雖然是半地下，但是一定是全封閉的，而且所有的臭氣、噪聲在封閉系統(tǒng)當(dāng)中，跟地下是無異的，這也體現(xiàn)了相應(yīng)的優(yōu)勢。

地下水廠可以跟地表景觀結(jié)合，跟公園的結(jié)合，這就是桑德做肖家河污水處理廠至今一直在探索的。我們與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院合作，這個水廠就是科研、教學(xué)的一塊陣地；而且我們非�？粗貙⒌叵挛鬯畯S作為產(chǎn)、學(xué)、研、用全方位聯(lián)合開發(fā)的實驗平臺，強(qiáng)化工程性實驗研究，持續(xù)加大應(yīng)用性、改進(jìn)型研究，實現(xiàn)研發(fā)成果向工程應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)化，大學(xué)生在水廠里面直接跟運行結(jié)合起來的實驗，能夠把水廠逐步完善。

北京肖家河污水處理廠案例介紹

肖家河污水處理廠是北京市第一個首家民營企業(yè)以BOT的方式承建了這個項目。2013年，北京市“ 污水治理三年行動方案”正式發(fā)布，提出升級改造要求，即在不新增占地的情況下，將日處理規(guī)模由2萬噸提高到8萬噸，改造后出水水質(zhì)由原來的一級A提高到2012年7月發(fā)布的北京市地標(biāo)中的B標(biāo)準(zhǔn)，其中主要指標(biāo)滿足地表水IV類水體標(biāo)準(zhǔn)，可提供優(yōu)質(zhì)、安全的再生水源，實現(xiàn)了“不增加一寸土地，處理能力增四倍，升級改造不停運”的目標(biāo)。目前，該水廠占地面積不到33畝， 4萬噸已經(jīng)完成運行了，另4萬噸還在改造過程當(dāng)中。

改擴(kuò)建會和園林綠化緊密相連。建成過后，地上建筑可以綠化，也可以放太陽能板、光伏。這樣水廠將進(jìn)一步節(jié)能；而且綠地面積也大于30%。

地下污水處理廠的出水水質(zhì)要達(dá)到地表水四類標(biāo)準(zhǔn)，一旦碳源不足，加葡萄糖會成本會很高，加甲醇的防爆要求會很高且建在地下安全隱患也很大，所以，地上有加藥間、有污泥脫水間。

項目建設(shè)必要性與難點

隨著北京市污水排放標(biāo)準(zhǔn)的大幅提高，進(jìn)水水質(zhì)逐年提高并已超過設(shè)計值，改造成為必然；提高肖家河污水廠處理量是讓清河水質(zhì)還清的重要部分；而且現(xiàn)有處理規(guī)模無法滿足對現(xiàn)有污水量的處理要求和回用水量的要求，需要擴(kuò)容改造；改善周邊環(huán)境質(zhì)量、創(chuàng)建宜居和詣生活也是本次改造需要考慮的重要內(nèi)容之一。如此看來，地下水廠確實是一個趨勢。

此項目有4大難點。1、占地面積小， 僅為22000m2，改造用地非常緊張。2、冬季水溫低，進(jìn)水NH3-N、TN高、碳源較低，不利于脫氮，尤其北京地區(qū)冬季水溫太低，冬季最低的進(jìn)水是7度左右，氨氮、總氮、碳源都低，導(dǎo)致要加部分碳源。3、需考慮與原廠工藝的銜接，如何盡可能利用原有設(shè)施，優(yōu)化改造設(shè)計遇到很大挑戰(zhàn)，肖家河盡可能利用原有設(shè)施，而原有設(shè)施就是利用辦公樓。4、為了減少對清河的污染，改造期間不停水、保證污水廠的連續(xù)運行是改造的重要考慮因素，減少改造期間的環(huán)境污染。，這個難度相當(dāng)大。

主體工藝與實施方案

改造后污水處理主體工藝采用“A2O-節(jié)能MBR”工藝，比傳統(tǒng)MBR工藝節(jié)省膜曝氣能耗1/3以上，出水采用臭氧紫外聯(lián)合氧化消毒方式，并設(shè)有臭氣收集與生物除臭裝置。所有構(gòu)筑物均建于地下，生產(chǎn)性建筑物及辦公、生活區(qū)統(tǒng)一建于地上。

項目按整體施工計劃分三階段實施，有效保證了改造期間項目的正常運行：第一階段為拆除原絮凝沉淀池和快濾池新建預(yù)處理設(shè)施及總進(jìn)水管道；第二階段拆除原提升泵房、初沉池等，新建Ⅰ期生物池和膜系統(tǒng)；第三階段拆除原生化池、二沉池等，新建Ⅱ期生物池和膜系統(tǒng)。

項目特色與效益

半地下式水廠結(jié)合了地上水廠和地下水廠的優(yōu)點：1、不增加占地，日處理規(guī)模由原來的2萬噸提高到8萬噸，出水達(dá)到北京市地方標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)；2、建設(shè)期間采取分階段進(jìn)行及臨時處理設(shè)施，實現(xiàn)建設(shè)不停水，保證處理水量不下降，出水水質(zhì)不下降；3、 貫徹節(jié)能理念，采用以脈沖曝氣裝置為核心的節(jié)能型MBR工藝，較常規(guī)MBR工藝節(jié)約曝氣能耗30%以上；4、建成后運行無噪聲、無臭氣，真正實現(xiàn)環(huán)境友好與人水和諧；5、運行期間設(shè)備維修方便，洪澇、消防隱患小，采光效果相對好。我認(rèn)為半地下污水處理廠未來可能在一定程度上可能比全地下的還要快，數(shù)量還要多。

這個項目很好地將社會和環(huán)境效益結(jié)合了起來。肖家河污水處理廠升級改造項目將處理水量從2萬噸/天提高到8萬噸/天，有助于減輕北京北部地區(qū)污水處理壓力，進(jìn)一步改善清河上游地區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)功能；水廠采用半地下式設(shè)計，所有構(gòu)筑物全封閉，對環(huán)境的有害影響降至最低，建成后廠區(qū)綠化率大于30%，環(huán)境優(yōu)美；項目注重水質(zhì)提升與臭氣消減，將大大改善周邊核心商業(yè)區(qū)、景區(qū)、高校及附近居民區(qū)的生態(tài)環(huán)境；項目的建設(shè)可為提標(biāo)擴(kuò)建需求迫切、但用地緊張的污水處理廠提供借鑒。

經(jīng)濟(jì)效益方面，肖家河項目占地22000平米，比標(biāo)準(zhǔn)占地節(jié)約了62000平方米，土地費用節(jié)約近10億元；項目采用自主研發(fā)的節(jié)能型MBR工藝，在保證處理效果與膜沖刷效果的前提下，可節(jié)省膜系統(tǒng)風(fēng)機(jī)能耗30%~50％；項目建成投產(chǎn)后，可為清河上游每天補(bǔ)給8萬噸再生水，為河道景觀和沿岸綠化等用水提供水源，也可提供周邊單位用水，可產(chǎn)生長遠(yuǎn)和潛在的經(jīng)濟(jì)效益。

地下污水處理廠發(fā)展前景

地下污水處理廠是城市污水處理廠的最佳選擇和未來發(fā)展趨勢嗎？建設(shè)成本高、施工難度大、運營難度大、運營成本高；同樣，好處也非常多，節(jié)約占地、節(jié)省空間、受外界影響小、處理效果穩(wěn)定、封閉噪音臭味、廠區(qū)美觀、環(huán)境友好和諧。它是發(fā)展趨勢之一，但是它有一定的適應(yīng)范圍。

應(yīng)用在哪些重點應(yīng)用區(qū)域？1、提標(biāo)擴(kuò)建需求迫切、位于主城區(qū)、土地資源緊張的較大規(guī)模污水處理廠。2、嚴(yán)寒地區(qū)，解決冬季厚重積雪、濃霧以及結(jié)冰等問題。3、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、對城市生態(tài)環(huán)境、居民生活質(zhì)量要求較高的宜居城市。

綜上所述，對于地下污水處理廠，我們有以下觀點：1、它是社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生態(tài)、歡樂要求的必然產(chǎn)物。2、一定要與城市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，做好相應(yīng)的市政環(huán)保設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。3、研究與地下水廠相匹配的工藝技術(shù)建設(shè)運營標(biāo)準(zhǔn)，特別是短流程工藝。4、因地制宜，理性發(fā)展，不宜大面積推廣。

 

桑德國際張景志：對地下污水處理廠的創(chuàng)新與思考