广州市政总院王广华探索城市污水处理新途径一技术创新之旅
近年来,我国经济快速发展和城市化进程加速,许多在2000年前后建成的污水处理厂因城市扩张而被城区包围,这些“城中厂”面临着传统地上式污水处理厂的问题,如占地面积大、臭气和噪声污染严重,对周边环境造成负面影响。地下式污水厂应运而生,它不仅可以解决这些问题,还能集约用地、提高土地利用效率,是当前城市中心城区污水系统发展的新趋势。
全球已有超过200座稳定运行的地下式污水处理厂,其中芬兰、瑞典、韩国、日本等国家应用最为广泛。我国也拥有50多座稳定运行的地下式污水处理厂,取得了显著的社会、经济和环境效益。
地下式污水处理厂具有以下特点:(1)占地小,比如京溪地下污水厂单位水量占地指标为0.18m²/m³,只是传统的地上式的一半;(2)隔臭,通过池体加盖除臭设备,再加之箱体密封,双重封闭隔离和多重除臭彻底解决了常规地面恶臭问题;(3)隔音,双重封闭隔离有效控制噪音;(4)景观好,没有传统的地上式所见到的众多池塘及构筑物,只有园林、绿地、流动性强的美丽景观,为人们带来全新的视觉体验;(5)与周边环境协调,大幅度改善空气质量、降低噪声水平,使周边环境受益明显,加强人与自然之间关系;此外,它还能够提升区域整体开发综合价值。
然而,由于其开挖基坑较深且施工难度高,以及工程投资成本较高,因此适合在以下场景下建设:首先,当城市快速发展导致土地稀缺时,“被动”采用地下方式可能是唯一选择;其次,在规划层面提前谋划并预期未来将逐渐成为主动选择之一,即从技术选择转变为一种发展趋势,以展示前瞻性建设高标准污水处理设施的手段;再者,在城市综合体、新建或改造项目中配套建设高标准设施时,更容易实现资源共享、高效利用以及提高区域整体标准和综合价值。此外,与公园绿地结合新建或者在地块上的其他市政设施合建,将实现更大的资源共享效果。
关键技术创新方面,包括建筑模式创新,将追求集约用地新模式,将pollution control and urban renewal, ecological landscape creation相结合。总体布置创新采取集约组团化布局,使得各种设备间进行垂直空间优化设计,以便节约用地。同时,也推出了MBR工艺及其它先进生物反应器工艺,如MBBR工艺,它们因出色的性能优势,被广泛应用于这类特殊场合。此外,还需考虑通风系统、中消防系统等方面的创新设计以满足安全要求,并确保室内空气质量,同时还要保证火灾自动报警系统功能正常工作。在结构设计方面,则需要超长结构裂缝控制措施,以避免潜在风险。