地下污水處理廠，是趨勢，還是挑戰(zhàn)？7月14日，由清華大學環(huán)境學院、中國水環(huán)境集團主辦，E20環(huán)境平臺協(xié)辦的清華大學工程博士高峰論壇在清華大學環(huán)境學院舉辦，本期論壇聚焦地下污水處理廠建設。桑德國際執(zhí)行董事兼行政總裁張景志做了關于“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。

（根據現(xiàn)場發(fā)言整理，未經本人審閱）

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、擴容改造。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)污水處理廠提標改造擴容過程當中，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，基于完整產業(yè)鏈的技術工藝、工程建設、運營管理的能力準備。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)，包括建設環(huán)節(jié)，都要求非常嚴格，建成后再完善的難度非常大。

第四，出水水質要達到再生水要求。地下水廠出水水質達不到一定標準建完意義不大。

第五，處理規(guī)模達到一定要求。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，而且更側重在城市建。

第六，社會效益、環(huán)境效益、經濟效益相對均衡。現(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)在的經濟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、改建要求，因地制宜，采用不同的建設模式與技術路線。針對地表改造，只提標不擴容，有相應的工藝；提標加擴容有預留地也有相應的安排；又要提標又要擴容，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構大都建在了地下，地上僅僅是部分的建筑物，生產性設施建設在地上，便于維修、維護、保養(yǎng)，這樣消防、通風、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)當中，跟地下是無異的，這也體現(xiàn)了相應的優(yōu)勢。

地下水廠可以跟地表景觀結合，跟公園的結合，這就是桑德做肖家河污水處理廠至今一直在探索的。我們與清華大學環(huán)境學院合作，這個水廠就是科研、教學的一塊陣地；而且我們非常看重將地下污水廠作為產、學、研、用全方位聯(lián)合開發(fā)的實驗平臺，強化工程性實驗研究，持續(xù)加大應用性、改進型研究，實現(xiàn)研發(fā)成果向工程應用的快速轉化，大學生在水廠里面直接跟運行結合起來的實驗，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，改造后出水水質由原來的一級A提高到2012年7月發(fā)布的北京市地標中的B標準，其中主要指標滿足地表水IV類水體標準，可提供優(yōu)質、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。目前，該水廠占地面積不到33畝， 4萬噸已經完成運行了，另4萬噸還在改造過程當中。

改擴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要達到地表水四類標準，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。

項目建設必要性與難點

隨著北京市污水排放標準的大幅提高，進水水質逐年提高并已超過設計值，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，需要擴容改造；改善周邊環(huán)境質量、創(chuàng)建宜居和詣生活也是本次改造需要考慮的重要內容之一。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，冬季最低的進水是7度左右，氨氮、總氮、碳源都低，導致要加部分碳源。3、需考慮與原廠工藝的銜接，如何盡可能利用原有設施，優(yōu)化改造設計遇到很大挑戰(zhàn)，肖家河盡可能利用原有設施，而原有設施就是利用辦公樓。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，并設有臭氣收集與生物除臭裝置。所有構筑物均建于地下，生產性建筑物及辦公、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處理設施及總進水管道；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，出水達到北京市地方標準B標準；2、建設期間采取分階段進行及臨時處理設施，實現(xiàn)建設不停水，保證處理水量不下降，出水水質不下降；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、運行期間設備維修方便，洪澇、消防隱患小，采光效果相對好。我認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，數量還要多。

這個項目很好地將社會和環(huán)境效益結合了起來。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，進一步改善清河上游地區(qū)的水環(huán)境質量和生態(tài)功能；水廠采用半地下式設計，所有構筑物全封閉，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；項目的建設可為提標擴建需求迫切、但用地緊張的污水處理廠提供借鑒。

經濟效益方面，肖家河項目占地22000平米，比標準占地節(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)風機能耗30%~50％；項目建成投產后，可為清河上游每天補給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，可產生長遠和潛在的經濟效益。

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范圍。

應用在哪些重點應用區(qū)域？1、提標擴建需求迫切、位于主城區(qū)、土地資源緊張的較大規(guī)模污水處理廠。2、嚴寒地區(qū)，解決冬季厚重積雪、濃霧以及結冰等問題。3、經濟發(fā)達、對城市生態(tài)環(huán)境、居民生活質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、經濟發(fā)展，生態(tài)、歡樂要求的必然產物。2、一定要與城市發(fā)展規(guī)劃相適應，做好相應的市政環(huán)保設施建設規(guī)劃。3、研究與地下水廠相匹配的工藝技術建設運營標準，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