泰和全地下污水廠(chǎng)建設背景

　　1泰和污水處理廠(chǎng)項目背景

　　根據上海市污水處理系統專(zhuān)業(yè)規劃確定的目標，上海市第六輪環(huán)境保護和建設三年行動(dòng)計劃要求至2017年全市污水處理率要達到90%以上，隨著(zhù)寶山地區的發(fā)展和截污納管率的不斷提高，石洞口污水處理廠(chǎng)和竹園第一污水處理廠(chǎng)的污水處理量已經(jīng)達到設計規模。為滿(mǎn)足寶山地區污水量增長(cháng)的需求，提高污水處理能力，減少污染物排放，改善蕰藻浜及其支流水質(zhì)，泰和污水處理廠(chǎng)的建設提上了議事日程。

　　泰和污水處理廠(chǎng)位于上海市寶山區規劃共富路、規劃梅林路、泰聯(lián)路、蕰藻浜北側綠化帶圍合的區域內，污水廠(chǎng)規劃總規模55~60萬(wàn)m3/d，本次一期工程建設規模40萬(wàn)m3/d，工程服務(wù)范圍包括西至環(huán)西二大道、蕰川路，北到外環(huán)線(xiàn)、湄浦河，東至共和新路、北泗塘，南到走馬塘、蕰藻浜所圍區域，寶鋼吳淞工業(yè)區和蘇州河六支流服務(wù)范圍，總服務(wù)面積約115km2。

　　由于項目地處上海市外環(huán)線(xiàn)(S20)內，屬于上海市中心城區，周邊又緊鄰居民住宅區，最近的小區距離污水廠(chǎng)用地不足200m，因此為最大限度減少污水廠(chǎng)設施運行對周邊環(huán)境的影響，同時(shí)亦滿(mǎn)足用地規劃的控制要求，泰和污水處理廠(chǎng)采用了全地下式的布置形式，并與地面公共綠地、水系、建筑有機融合，全力打造優(yōu)宜的景觀(guān)環(huán)境，成為真正意義上的“環(huán)境友好型”城市污水處理廠(chǎng)。

　　2項目建設規模及目標

　　泰和污水處理廠(chǎng)規劃總規模為55~60萬(wàn)m3/d，本次一期工程建設規模為40萬(wàn)m3/d(其中污泥處理及尾水排放管的土建設施按遠期規模一次建成)。為了減少雨季的溢流污染，同時(shí)也為滿(mǎn)足污水廠(chǎng)檢修及事故排放的調蓄要求，本工程還將新建一座容積為15萬(wàn)m3的系統調蓄池。

　　泰和污水處理廠(chǎng)出水水質(zhì)執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準，其中氨氮、總磷達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)的Ⅳ類(lèi)標準，尾水排入蕰藻浜;污泥處理至含水率小于等于40%后外運至石洞口污水廠(chǎng)集中處理處置;臭氣處理執行上海市地方標準《城鎮污水處理廠(chǎng)大氣污染物排放標準》(DB31/982—2016)中排氣筒及廠(chǎng)界排放限值。

　　3泰和全地下污水廠(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究應用

　　泰和污水處理廠(chǎng)是目前上海建設標準最高、工程規模超大的全地下式污水處理廠(chǎng)，工程的建設項目總投資約40億元。

　　立足污水廠(chǎng)高標準的建設目標及全地下式的布置形式，并充分考慮后期運維的相關(guān)需求和廠(chǎng)區用地的特殊復合屬性，本項目在處理工藝選擇、平面布置及豎向高程確定、地下空間適宜性深化設計、節能降耗和智能化運行系統設置等方面都進(jìn)行了針對性的研究。

　　3.1處理工藝的選擇

　　根據泰和污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)、污水處理要求及上海實(shí)際情況，污水廠(chǎng)的污水處理擬采用AAO工藝;污泥處理擬采用低溫真空脫水干化工藝。

　　污水處理廠(chǎng)總體工藝處理流程如圖1所示。

　　3.1.1污水處理工藝

　　本工程的污水處理工藝充分考慮技術(shù)的可靠性、運行的穩定性、經(jīng)濟的合理性、處理重點(diǎn)的強化性、對污水水質(zhì)、水量、設施布置的適應性以及遠期提標的預留空間等各種因素。經(jīng)論證比較，泰和污水廠(chǎng)污水處理工藝路線(xiàn)采用預處理+二級生物處理+混凝沉淀+反硝化過(guò)濾工藝。

　　(1)預處理：增設了初沉池，當進(jìn)水SS濃度較高時(shí)可截留部分無(wú)機物質(zhì)，保證后續生物處理設施的正常運行，當進(jìn)水SS濃度較低時(shí)，予以直接超越。

　　(2)二級生物處理：選用常用的AAO工藝，具體池型分區設計時(shí)通過(guò)生反池進(jìn)水點(diǎn)、內回流點(diǎn)以及各點(diǎn)之間進(jìn)水比例的調整，可實(shí)現常規AAO、倒置AAO和兩段式AAO三種模式間的切換運行;二沉池采用矩形周進(jìn)周出沉淀池，其設計表面負荷取值1.18m3/(m2˙h)，比常規的平流式沉淀池[一般設計表面負荷為0.9m3/(m2˙h)]，可節地約30%。

　　(3)深度處理：為確保污水廠(chǎng)出水穩定達到優(yōu)于一級A的排放標準，深度處理環(huán)節近期需考慮強化對SS、氨氮和總磷的去除效果;遠期還要考慮出水進(jìn)一步提標的可能，需對總氮有進(jìn)一步降解。針對上述需求，并結合地下式污水廠(chǎng)的特點(diǎn)，泰和污水處理廠(chǎng)深度處理采用水力負荷高、處理效率優(yōu)、出水穩定、布置集約且近遠期運行模式可應對需求轉換的“高效沉淀池+反硝化深床濾池”的工藝。

　　(4)消毒處理：采用紫外線(xiàn)消毒為主，次氯酸鈉消毒為輔的消毒方式，保證消毒效果。

　　3.1.2污泥處理工藝

　　泰和污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥最終運至石洞口污水廠(chǎng)進(jìn)行干化焚燒處置，廠(chǎng)內污泥處理采用低溫真空脫水干化工藝，污泥含水率降至40%以下后集中外運。該工藝是一種集污泥深度脫水和低溫真空干化于一體的新型污泥干化專(zhuān)利技術(shù)，與其它干化技術(shù)相比具有節能、集約化、臭氣排放少和運行管理簡(jiǎn)單等綜合優(yōu)勢，出泥量小、出泥含水率低，相對于常規污水處理廠(chǎng)80%的出泥含水率，減少了約67%的污泥外運量，對環(huán)境的影響亦大大減小。

　　3.2平面及豎向布置的優(yōu)化

　　泰和污水處理廠(chǎng)位于規劃共富路、規劃梅林路、泰聯(lián)路、蕰藻浜北側綠化帶圍合的區域內，規劃總用地面積約2.728×105m2，近期工程用地約1.923×105m2。污水廠(chǎng)以聯(lián)誼路劃分為南北兩個(gè)片區，根據規劃，聯(lián)誼路以北的污水廠(chǎng)建設用地為公共綠地和環(huán)衛設施綜合用地的復合屬性，地下污水廠(chǎng)上部擬建設公共綠地，項目用地外沿還有規劃“9”字型圍場(chǎng)河，因此在污水廠(chǎng)平面及豎向布置時(shí)，需充分考慮與上部空間各系統的融合。

　　(1)平面布置的合理布局

　　泰和污水處理廠(chǎng)以聯(lián)誼路為界劃分為南北兩個(gè)片區，聯(lián)誼路北側為近期工程生產(chǎn)區，主要布置污水廠(chǎng)的地下一體化箱體，所有污水處理設施均集約化設置于其中，箱體頂部加蓋，上部建設公共綠地。北側近期一體化箱體平面尺寸約349m×350m，由西向東依次為預處理區及污泥處理區、生物處理區和深度處理區，分區清晰;根據污水廠(chǎng)一體化箱體人員及車(chē)輛進(jìn)出、設備起吊、通風(fēng)、逃生及運行管理等的相關(guān)需求，在地面布置相應的附屬設施，為避免交叉影響，集中廠(chǎng)房建筑區域及箱體主通道出入口設置為4個(gè)獨立的區域，與公共綠地進(jìn)行分隔;9字型規劃河道圍繞污水廠(chǎng)一體化箱體四周布設，交通由4座橋梁與周邊市政道路相接。

　　聯(lián)誼路南側為污水廠(chǎng)廠(chǎng)前生產(chǎn)管理區、出水區和遠期工程預留用地。廠(chǎng)前區位于聯(lián)誼路西南角，南臨蕰藻浜，衛生條件及景觀(guān)效果均較好;污水廠(chǎng)擬建的系統調蓄池也位于該區域，采用地下式的布置形式;出水區位于最南側，處理尾水就近排放蕰藻浜。

　　(2)豎向布置的平衡優(yōu)化

　　泰和污水處理廠(chǎng)一體化箱體的豎向布置標高綜合考慮工程投資、工程安全、進(jìn)出水水力銜接、環(huán)境協(xié)調和綠化景觀(guān)等方面的需求。污水廠(chǎng)周邊市政道路的設計地面標高約4.50m，一體化箱體的豎向布置采用箱體頂標高高于周邊道路1m的方案(箱體內操作層標高-1.00m;箱體頂板標高5.50m)，箱體分兩層，地下二層為水處理層，主要為鋼筋混凝土水池結構;地下一層為操作層，主要為框架結構，箱體頂部覆土厚度1.5m實(shí)施綠化。污水廠(chǎng)的這個(gè)高程布置方案在滿(mǎn)足綠化景觀(guān)建設要求的前提下，通過(guò)適當抬升豎向布置高程，既節省了工程造價(jià)，也一定程度提升了工程實(shí)施及運行的安全性。污水廠(chǎng)整體豎向布置如圖3所示。

　　3.3地下空間適宜性的細化設計

　　不同于常規地上污水廠(chǎng)，全地下式污水廠(chǎng)其構筑物池體以及操作平臺空間都為相對封閉的環(huán)境，為保證后期運維安全，也體現高標準的建設目標，泰和污水廠(chǎng)在除臭通風(fēng)、采光照明、消防安全、防腐等方面都作了針對性的細化設計。

　　(1)除臭通風(fēng)

　　泰和污水處理廠(chǎng)臭氣處理執行上海市地方標準《城鎮污水處理廠(chǎng)大氣污染物排放標準》(DB31/982—2016)，為確保除臭系統滿(mǎn)足工程要求，保證周邊環(huán)境達標，也保證地下式污水廠(chǎng)操作層良好的運行環(huán)境，本工程根據不同構筑物所產(chǎn)生臭氣的特點(diǎn)、濃度情況，采用不同的除臭處理工藝。對于較高濃度臭氣，例如粗格柵及進(jìn)水泵房、細格柵及曝氣沉砂池、平流式初沉池、AAO生物反應池、儲泥池、污泥深度脫水機房及料倉等選用生物滴濾+改良式生物過(guò)濾+活性炭吸附組合式除臭工藝;系統調蓄池為間歇運行，其臭氣濃度相對較低，透氣井處設置活性炭吸附除臭設備，調蓄池水泵區域設置離子法除臭設備。構筑物區操作層空間由蓋板處外溢出的臭氣采取區域隔斷+合理的氣流組織(離子送風(fēng)+活性炭吸附)進(jìn)行控制。

　　一體化箱體操作層大空間采用全面機械通風(fēng)，換氣次數不小于6次/h，事故狀態(tài)下滿(mǎn)足12次/h的通風(fēng)要求。由于泰和污水廠(chǎng)地下空間體積大，通風(fēng)換氣量亦大，為達到通風(fēng)系統節能降耗的目的，污水廠(chǎng)設計專(zhuān)門(mén)配置有一套智能通風(fēng)系統。

　　(2)采光照明

　　針對污水廠(chǎng)地下式布置的特點(diǎn)，本工程在地下箱體便于自然采光的區域，考慮充分利用室外自然光線(xiàn)，即設置采光井;局部設置光導照明裝置將自然光均勻高效地導入室內作為人工光源的補充，光導照明的設置與地面綠化景觀(guān)密切配合，同時(shí)也與照明系統控制相結合，在白天可關(guān)閉相應區域人工照明設施，以節省能源。

　　本工程在地下箱體區域設置智能照明控制系統，既能優(yōu)化能源的利用，又可最大限度地節約電能。此外，針對應急照明，在必要場(chǎng)所均設置備用照度不低于正常照度的應急照明、疏散指示標志燈等設施，備用時(shí)間不低于90min。

　　(3)消防安全

　　相比于傳統的地上污水處理廠(chǎng)，地下式污水處理廠(chǎng)的消防問(wèn)題有其獨有的特點(diǎn)，一方面是其風(fēng)險性較大，因空間相對封閉，若發(fā)生火災，人員疏散較困難;另一方面是其發(fā)生概率較低，主要是水池構筑物，只有定期巡視和取樣人員在內部作短暫停留。因此，泰和污水廠(chǎng)地下箱體的防火分區及其面積控制進(jìn)行了適宜的區分確定，其中初沉池、生反池和二沉池水處理構筑物部分按構筑物考慮，設置必要的人員安全出入口;除此以外的均按地下廠(chǎng)房考慮，共設12個(gè)防火分區，每個(gè)防火分區面積不大于2000m2，設置噴淋系統，并設有兩個(gè)以上安全出口，其中一個(gè)能直通室外;鍋爐房單獨設置一個(gè)防火分區，并考慮泄爆通道。消防采用室內消火栓系統+自動(dòng)噴淋系統+防火分隔水幕相結合的方式;地下空間內的電纜均采用了阻燃電纜，風(fēng)管采用了難燃玻璃鋼。

　　一體化箱體在南北兩側各設一個(gè)車(chē)行出口，從地下一層操作層出地面后分別與共富路和聯(lián)誼路相接，廠(chǎng)房?jì)炔恳苍O置縱橫貫通的車(chē)行道路，車(chē)行道路寬為7m，轉彎半徑為9m，滿(mǎn)足消防要求。

　　(4)構筑物耐久性設計和設備防腐

　　地下式污水處理廠(chǎng)空間密閉，如果通風(fēng)效果不佳，內部濕熱的環(huán)境容易加重設備設施的腐蝕，因此防腐問(wèn)題一直是地下污水廠(chǎng)建設設計需要重點(diǎn)考慮的。本工程中針對不同構筑物涉及介質(zhì)的腐蝕性差異采取不同的防腐措施，其中預處理、生物處理、泥處理部分構筑物采用鋁酸鹽無(wú)機砂漿防腐;深度處理構筑物采用聚氨酯或環(huán)氧防腐涂料。所有設備均要求能適用于地下污水廠(chǎng)的腐蝕環(huán)境，污泥管和空氣管均采用不銹鋼。

　　(5)防淹保障措施

　　為避免水淹風(fēng)險，泰和污水處理廠(chǎng)在總體豎向高程確定、場(chǎng)地系統完善、設施設備配套等方面均采取了一定措施，包括合理確定全廠(chǎng)水力高程布置、保證地下箱體操作層標高與各處理構筑物控制水位有足夠的超高，以提高安全性;全廠(chǎng)進(jìn)水端設置速閉閘門(mén)，當進(jìn)水異�；蛭鬯畯S(chǎng)遭遇突然失電時(shí)，可瞬時(shí)切斷進(jìn)水，避免污水內部冒溢;出水端設置高位井及閘門(mén)，防止外河水體倒灌;整個(gè)污水廠(chǎng)廠(chǎng)區地坪要高于周邊0.5~2.5m，并設置完善的雨污水排除系統，避免雨水匯流并可得到有效排放;所有通往地面的連通口(車(chē)輛出入口、人員出入口、通風(fēng)井、采光井等)均考慮擋水高度和設置擋水設施，以阻擋緩解雨水的漫入，同時(shí)箱體內部分散設置多處集水井，其容積及配泵均滿(mǎn)足規范相關(guān)要求，如有積水可及時(shí)清排。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　3.4節能降耗與智能化運行

　　作為近年來(lái)新興的污水處理廠(chǎng)建設模式，地下式污水處理廠(chǎng)的節能降耗和智能化運行管理的需求較常規污水廠(chǎng)有更高的要求，本次泰和污水處理廠(chǎng)工程擬建設一套污水廠(chǎng)綜合信息自動(dòng)化系統。

　　整個(gè)系統包括多層次各環(huán)節的控制管理，以實(shí)現對污水處理廠(chǎng)運行狀況的實(shí)時(shí)感知、對重要工藝環(huán)節及主要耗能設備的智能化高級控制(例如精確曝氣)、生產(chǎn)運行智能輔助決策、智能照明(例如實(shí)現單點(diǎn)、多點(diǎn)、區域、群組控制、場(chǎng)景設置、定時(shí)開(kāi)關(guān)、亮度自動(dòng)調節、紅外線(xiàn)探測、集中監控等不同模式下的照明控制效果)及智能通風(fēng)(例如分區式通風(fēng)控制、基于氣體分析測定儀表的通風(fēng)閉環(huán)控制)、公共安全管理(包括安保、入侵報警、出入口控制、火災自動(dòng)報警等)及內部信息設施(包括視頻監視、移動(dòng)巡檢、人員定位、移動(dòng)通訊室內分布等系統)的完善等等，保證地下式污水處理廠(chǎng)的安全穩定運行，提升污水處理廠(chǎng)自動(dòng)化運行管理水平。

　　3.5新建調蓄池

　　本工程在廠(chǎng)前區新建一座調蓄池，調蓄池容積15萬(wàn)m3，其主要包括兩方面功能：一是在雨季時(shí)可對污水廠(chǎng)服務(wù)范圍內的初期雨水及合流污水進(jìn)行調蓄，從而有效地緩解雨季合流污水溢流情況的發(fā)生，雨后蓄存的合流污水可通過(guò)污水廠(chǎng)全流程處理后達標排放;二是在污水廠(chǎng)檢修及事故狀態(tài)時(shí)對污水進(jìn)行調蓄，避免排河污染，同時(shí)亦可通過(guò)系統連通管道平衡石洞口區域其它污水廠(chǎng)在非正常工況時(shí)的水量調配要求，提高整個(gè)石洞口區域污水廠(chǎng)平穩運行能力。

　　新建調蓄池采用地下式的布置形式，考慮與泰和污水廠(chǎng)豎向布置和運行水位的配合，調蓄池進(jìn)出水方式均采用重力+水泵強排的方式。為充分利用空間，調蓄池構筑物基本為全封閉結構，不具備人員經(jīng)常進(jìn)出和開(kāi)大型設備吊裝孔的條件，因此在設備選型方面采用機械程度高、運行操作便捷的門(mén)式自沖洗系統。

　　4結論

　　隨著(zhù)城市化的發(fā)展，土地資源的集約利用及建設項目的環(huán)境相容性越來(lái)越被重視，占用空間少、節省土地、綜合影響小，并能與周邊環(huán)境相協(xié)調的地下式污水處理廠(chǎng)已經(jīng)成為一種趨勢和需求。泰和污水處理廠(chǎng)是上海市建設的第一批地下式污水廠(chǎng)，項目立足高標準的建設定位，方案充分考慮了多方面的應對和優(yōu)化，力爭打造先進(jìn)、高效、節能的典范工程。(谷騰環(huán)保網(wǎng))