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摘要：为应对土地资源稀缺和生态环境需求不断提高的难题，建设占用空间少、环境污染小，并能与周边环境相协调的地下污水处理厂将成为大型城市污水治理工程发展的新方向，笔者通过对已建成投产的两座地下污水处理厂的调研分析，揭示地下污水处理厂的设计要点。
关键词：地下污水处理厂；设计要点；布局；通风；除臭
1、概述
随着城市化的迅速推进，城市土地日益稀缺，而与之对应的是人们不断提升的生态环境需求，在这样的时代背景下，传统形式的地上式污水处理厂已经无法适应城市快速发展的需要，污水处理厂的建设工作势必由地上空间向地下空间进行探寻。[1]笔者通过对两座地下污水处理厂的调研分析，从布局、通风、除臭工艺等方面对设计要点进行解析。
2、地下污水处理厂比较
2.1 水厂概况
A、B两地下污水处理厂出水标准均为一级A标，其中A污水处理厂处理规模为10万m3/d，占地1.83公顷，采用“改良型A2/O”+“MBR”污水工艺；B污水处理厂处理规模为20万m3/d，占地5.95公顷，采用“A2/O-生物膜共池工艺（HYBAS）”强化生物脱氮除磷，“双层二沉池+高效纤维滤池”强化去除SS污水工艺。
2.2 厂区规划布局
为使污水处理构建筑物与生态景观融为一体，A污水处理厂将地面设计為城市绿化及园林式建筑，将主要工艺构筑物全部布置在地下。
（1）地面部分：布置综合楼、高空排放塔、变电房、鼓风机房等附属构筑物和风雨廊道、水榭假山等庭院式构筑物。
（2）地下部分：负一层布置主要污水及污泥处理构筑物，负二层布置膜处理水池和综合管廊等。地下箱体部分整体尺寸为160m×80m×15.75m，采用7.35m×6m的标准柱网，负一层生化处理间层高5.8米、膜处理间层高8.65米，负二层层高8.25米。地下部分顶部覆土厚度为1.7米。
B污水处理厂设计时间较早，将主要水处理构筑物和附属构筑物均布置于地面部分（围墙内部分仅占地1.72公顷，其余部分为开放式公园），地下箱体部分主要是部分反应池。
（1）地面部分：布置综合楼、脱水间、鼓风机房、变配电站、加氯加药间等，总建筑面积约4500m2。
（2）地下部分：地下部分顶部覆土厚度为1.5米；负一层层高5米，主要布置二沉池和生物池等水处理构筑物；负二层层高10米，主要布置综合管廊。
2.3 通风工程
A污水处理厂由于水厂地下通道出入口为由西向东布置，与当地夏季主导风向相反（东、南风向），加之机械送风考虑不到位，导致地下部分在余热、余湿的控制上存在明显不足，地下空间闷热、潮湿，舒适度差。
B污水处理厂地下部分的行车通道（6m×4.5m）呈南北向贯通布置，这与所在地的主导风向一致，且充分利用机械排风系统在地下部分形成负压状态，强化自然通风的效果。此外，该厂为半地下式污水厂，耗电量大、发热量高的构筑物（鼓风机房、脱水机房等）均布置于地面部分，地下箱体内仅有少量搅拌、提升设备。相较于A厂，该厂地下部分通风效果更好。
2.4 除臭工艺
A污水处理厂对曝气沉砂池、生化池等产生臭气的构筑物进行加盖密封，收集产生的臭气，并经密闭管道输送至生物滤池处理。经过水喷淋、生物滤池和活性炭处理装置，大大降低臭气中污染物的浓度。
两座生化池各设置一套除臭装置，每套除臭装置设计流量约为35000 m3/h；预处理、脱水机房共用一套除臭装置，设计流量约为12000m3/h。
B污水处理厂同样对曝气沉砂池、生化池等产生臭气的构筑物进行加盖密封，收集产生的臭气，并经密闭管道输送至生物除臭装置，不同之处在于该除臭装置的工作原理是利用生物填料层，在适当的温度下，培养能分解臭气成分的微生物，从而达到除臭的目的。
3、设计要点
3.1 厂区规划布局
（1）由于地埋式再生水厂后期扩建的难度太大、造价太高、可行性太低，因此，在确定再生水厂规模及工艺前，必须明确所在区域的规划需求及其服务范围、服务人口，并在此基础上适当考虑冗余量。[2]
（2）厂区规划布局过程中，应尽量将构筑物放入地下部分，并将地上部分进行统一规划使其尽量集中（特别是疏散口、行车通道等），在保证再生水厂自身正常运营的情况下尽量保留完整、成片的区域，用以建造市政公园或体育公园，增加市政公园用地。
（3）考察的地埋式污水处理厂均存在地下部分场地空旷的现象（如水池顶板区域），可考虑在规划设计过程中通过技术措施将该区域适当加以利用。
3.2 通风系统
（1）建设、设计单位应当摒弃再生水厂中通风系统无关紧要的传统观念和思路，从设计阶段即高度重视通风系统的研究和设计工作。
（2）厂区规划布局过程中，地下部分的行车通道布设方式宜为贯通性布置，且应充分考虑所在地的主导风向，以最大程度保证地下部分的自然通风能力。
（3）地埋式再生水厂不同于其他地下建筑物，产热量大且存在臭气，应适当增加地下部分设计换气次数。
（4）提前对配电间、控制室等的空调设施进行分析、考虑，宜将该部分空间降温、通风产生的热能直接排出地下空间。切勿出现前期考虑不周，投产后加装分体式空调，空调外机热气直接排入地下箱体，进一步增加了地下箱体的温度。
3.3 除臭系统
（1）设计过程中，合理布设除臭装置，不宜出现除臭管道行程过长，导致局部构筑物臭气收集能力不足的问题。
（2）由于除臭系统的收集率不可能完全达到100%，因此即使已考虑除臭系统，但局部仍有臭味，为缓解该状况可考虑进一步加大除臭风量和区域性通风换气量。
（3）设计时对构筑物进行分区、分质规划，对产生臭气的构筑物采用“负压抽气”，不产生臭气的构筑物采用“微正压换气”相结合的方式，用以保障地下空间的空气质量。[3]
4、结语
地下污水处理厂因占地面积小，环境友好性强的优势将逐渐成为大型城市污水处理厂的首选，其在设计过程需综合考虑布局、通风、除臭等因素，以保障污水净化质量和地下作业空间环境质量，提高安全运行可靠性。此外，地下污水处理厂更应因地制宜的布置景观造型，弱化常规污水处理厂固有的、刻板的地面环境，合理种植植被，综合考虑土壤排水、保水功能。
参考文献：
[1]邱明.地下式污水处理厂工程设计探讨与实例[J].中国给水排水，2015，31（12）：48-51.
[2]包太，朱可善，刘新荣.国内外地下污水处理厂概况浅析[J].地下空间，2003，23（3）：335-340.
[3]邱维. 地下污水处理厂设计探讨[J].中国给水排水，2017，33（10）：12-16.
关键词：地下污水处理厂；设计要点；布局；通风；除臭
1、概述
随着城市化的迅速推进，城市土地日益稀缺，而与之对应的是人们不断提升的生态环境需求，在这样的时代背景下，传统形式的地上式污水处理厂已经无法适应城市快速发展的需要，污水处理厂的建设工作势必由地上空间向地下空间进行探寻。[1]笔者通过对两座地下污水处理厂的调研分析，从布局、通风、除臭工艺等方面对设计要点进行解析。
2、地下污水处理厂比较
2.1 水厂概况
A、B两地下污水处理厂出水标准均为一级A标，其中A污水处理厂处理规模为10万m3/d，占地1.83公顷，采用“改良型A2/O”+“MBR”污水工艺；B污水处理厂处理规模为20万m3/d，占地5.95公顷，采用“A2/O-生物膜共池工艺（HYBAS）”强化生物脱氮除磷，“双层二沉池+高效纤维滤池”强化去除SS污水工艺。
2.2 厂区规划布局
为使污水处理构建筑物与生态景观融为一体，A污水处理厂将地面设计為城市绿化及园林式建筑，将主要工艺构筑物全部布置在地下。
（1）地面部分：布置综合楼、高空排放塔、变电房、鼓风机房等附属构筑物和风雨廊道、水榭假山等庭院式构筑物。
（2）地下部分：负一层布置主要污水及污泥处理构筑物，负二层布置膜处理水池和综合管廊等。地下箱体部分整体尺寸为160m×80m×15.75m，采用7.35m×6m的标准柱网，负一层生化处理间层高5.8米、膜处理间层高8.65米，负二层层高8.25米。地下部分顶部覆土厚度为1.7米。
B污水处理厂设计时间较早，将主要水处理构筑物和附属构筑物均布置于地面部分（围墙内部分仅占地1.72公顷，其余部分为开放式公园），地下箱体部分主要是部分反应池。
（1）地面部分：布置综合楼、脱水间、鼓风机房、变配电站、加氯加药间等，总建筑面积约4500m2。
（2）地下部分：地下部分顶部覆土厚度为1.5米；负一层层高5米，主要布置二沉池和生物池等水处理构筑物；负二层层高10米，主要布置综合管廊。
2.3 通风工程
A污水处理厂由于水厂地下通道出入口为由西向东布置，与当地夏季主导风向相反（东、南风向），加之机械送风考虑不到位，导致地下部分在余热、余湿的控制上存在明显不足，地下空间闷热、潮湿，舒适度差。
B污水处理厂地下部分的行车通道（6m×4.5m）呈南北向贯通布置，这与所在地的主导风向一致，且充分利用机械排风系统在地下部分形成负压状态，强化自然通风的效果。此外，该厂为半地下式污水厂，耗电量大、发热量高的构筑物（鼓风机房、脱水机房等）均布置于地面部分，地下箱体内仅有少量搅拌、提升设备。相较于A厂，该厂地下部分通风效果更好。
2.4 除臭工艺
A污水处理厂对曝气沉砂池、生化池等产生臭气的构筑物进行加盖密封，收集产生的臭气，并经密闭管道输送至生物滤池处理。经过水喷淋、生物滤池和活性炭处理装置，大大降低臭气中污染物的浓度。
两座生化池各设置一套除臭装置，每套除臭装置设计流量约为35000 m3/h；预处理、脱水机房共用一套除臭装置，设计流量约为12000m3/h。
B污水处理厂同样对曝气沉砂池、生化池等产生臭气的构筑物进行加盖密封，收集产生的臭气，并经密闭管道输送至生物除臭装置，不同之处在于该除臭装置的工作原理是利用生物填料层，在适当的温度下，培养能分解臭气成分的微生物，从而达到除臭的目的。
3、设计要点
3.1 厂区规划布局
（1）由于地埋式再生水厂后期扩建的难度太大、造价太高、可行性太低，因此，在确定再生水厂规模及工艺前，必须明确所在区域的规划需求及其服务范围、服务人口，并在此基础上适当考虑冗余量。[2]
（2）厂区规划布局过程中，应尽量将构筑物放入地下部分，并将地上部分进行统一规划使其尽量集中（特别是疏散口、行车通道等），在保证再生水厂自身正常运营的情况下尽量保留完整、成片的区域，用以建造市政公园或体育公园，增加市政公园用地。
（3）考察的地埋式污水处理厂均存在地下部分场地空旷的现象（如水池顶板区域），可考虑在规划设计过程中通过技术措施将该区域适当加以利用。
3.2 通风系统
（1）建设、设计单位应当摒弃再生水厂中通风系统无关紧要的传统观念和思路，从设计阶段即高度重视通风系统的研究和设计工作。
（2）厂区规划布局过程中，地下部分的行车通道布设方式宜为贯通性布置，且应充分考虑所在地的主导风向，以最大程度保证地下部分的自然通风能力。
（3）地埋式再生水厂不同于其他地下建筑物，产热量大且存在臭气，应适当增加地下部分设计换气次数。
（4）提前对配电间、控制室等的空调设施进行分析、考虑，宜将该部分空间降温、通风产生的热能直接排出地下空间。切勿出现前期考虑不周，投产后加装分体式空调，空调外机热气直接排入地下箱体，进一步增加了地下箱体的温度。
3.3 除臭系统
（1）设计过程中，合理布设除臭装置，不宜出现除臭管道行程过长，导致局部构筑物臭气收集能力不足的问题。
（2）由于除臭系统的收集率不可能完全达到100%，因此即使已考虑除臭系统，但局部仍有臭味，为缓解该状况可考虑进一步加大除臭风量和区域性通风换气量。
（3）设计时对构筑物进行分区、分质规划，对产生臭气的构筑物采用“负压抽气”，不产生臭气的构筑物采用“微正压换气”相结合的方式，用以保障地下空间的空气质量。[3]
4、结语
地下污水处理厂因占地面积小，环境友好性强的优势将逐渐成为大型城市污水处理厂的首选，其在设计过程需综合考虑布局、通风、除臭等因素，以保障污水净化质量和地下作业空间环境质量，提高安全运行可靠性。此外，地下污水处理厂更应因地制宜的布置景观造型，弱化常规污水处理厂固有的、刻板的地面环境，合理种植植被，综合考虑土壤排水、保水功能。
参考文献：
[1]邱明.地下式污水处理厂工程设计探讨与实例[J].中国给水排水，2015，31（12）：48-51.
[2]包太，朱可善，刘新荣.国内外地下污水处理厂概况浅析[J].地下空间，2003，23（3）：335-340.
[3]邱维. 地下污水处理厂设计探讨[J].中国给水排水，2017，33（10）：12-16.