地下式污水处理厂的发展和关键技术问题论文_杨东方

地下式污水处理厂的发展和关键技术问题论文_杨东方

浙江博华环境技术工程有限公司 浙江省杭州市 310018

摘要:随着我国经济的快速发展,环境污染问题日益凸显。作为我国最主要的环境问题,水污染问题一直是政府环保工作的重中之重,全国陆续建设并改扩建了大批污水处理厂。

关键词:地下式污水处理厂;技术;发展

引言

地下式污水处理厂相对于传统的地上式污水处理厂有其独特优势,但投资与成本高、运行维护困难、安全风险大等问题也是现阶段限制其广泛应用的关键因素。

1地下式污水处理厂优势分析

相较于地面污水处理厂,地下式污水处理厂具有较多的优势。特别是当前建筑用地十分紧张,基于地下空间和运营管理方面因素的考虑,地下式污水处理构筑物设计十分紧凑,而且处理工艺占用空间较小,这就使整个地下式污水处理厂占地面积少。通过全自动控制系统和设备故障报警系统,污水处理厂运行安全可靠,可减少传统模式下的管理人员投入,便于运营管理。

地下式污水处理厂设备多位于地下,这样设备运行过程中所产生的噪音和振动不会对地面的建筑和居民带来多大的影响,有效地降低了噪音污染。地下式污水处理厂处于地下全封闭空间,能够全面对产生的臭气进行处理,对环境所带来的污染较小。

在地下式污水处理厂所占资源十分有限,不会对周边区域的发展带来任何影响。地下式污水处理厂改变传统地上式构筑物施工模式,顶部可以全部覆土,周边配套建设公园、停车场、商业设施等,土地资源利用率及景观效果较好。

由于地下式污水处理厂构筑物位于地下,不会受到外部环境因素的影响,水温较为恒定,这对于污水生物处理工艺运行的稳定性十分有利。地下式一体化污水处理技术因其优点显著,日益得到重视及推广应用。

2地下式污水处理厂常用工艺类型

2.1MBR工艺

MBR技术具有出水优质安稳、剩余污泥数量少、占地面积小、脱氮除磷效率高、可实现全程自动控制等优势,因此特别适用于占地面积有限、对自动化要求程度高的地下式污水处理厂。该技术集约化程度高、对周边环境影响小、处理后的出水可直接用于景观河道补水。除此之外,选用MBR膜过滤技术替代二沉池进行深度处理,在节约占地的同时可提高生化池中的污泥浓度,进而提高系统的处理效率。

2.2其他工艺技术

MBBR技术是经过向反应器中投加一定数量的悬浮载体用于微生物着床,构成生物膜以完成生物脱氮除磷和有机物去除的工艺,该工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的长处,出资少、运营管理便利、污泥产率低,可不设置污泥回流设备,不需要填料支架,克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点及约束。

3地下式污水处理技术存在的问题

地下式污水处理厂工艺成熟、优点显著,是城市污水处理系统的良好发展方向。但从实际应用情况来看,该技术还存在一些不足:

3.1地质条件要求高

由于地下式污水处理构筑物深埋于地下,对该区域的地质要求较高。如果该区域地质情况较差,因构筑物承载力要求,需加大进行地基处理施工。同时因为地下式污水处理厂各构筑物施工时间长,在进行不利地质条件下的深基坑施工时,还要进行基坑围护及施工过程中的降排水,施工工期及综合成本整体提高的同时,安全风险也明显加大。

3.2设备使用寿命短,设备维护检修困难

在地下式污水处理工艺中,使用的设备材质多为玻璃钢、碳钢或是不锈钢为主。设备需埋入地下或直接安装在各地下构筑物的受限空间内。设备在地下运行过程中易受到腐蚀及电解作用,这也对设备使用寿命带来较大的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于空间受限,并且部分设备埋于地下,不易于设备维护检修和更换。

3.3地下式污水处理构筑物抗浮要求高

地下式污水处理构筑物抗浮能力较差,因此还要有针对性的设计抗浮设施。在施工过程中,特别是雨季施工阶段均应制定专门的应对措施,防止出现不必要的质量问题甚至会出现质量事故。

3.4工期时间长

因为地下式污水处理厂占地面积小,整体施工空间有限。地下式污水处理厂多为连体式构筑物,基本都位于基坑内进行施工,各种资源投入受限。相同处理规模的污水处理厂,地下式施工工期明显要高于地上式。在一些投产要求时间紧,工期要求短的项目,地下式污水处理厂的建设明显不占优势。

4应对措施

4.1地下式污水处理厂设计理念的创新

在中国提出生态文明理念推进的技术大繁荣昌盛的背景之下,地下式污水处理厂在建设形式上也在不断地开拓创新。地下式污水处理厂建设可作为生态文明建设的抓手,以污水处理为载体构建城市生态综合体,与景观、湿地、公园包括都市农业等相结合。例如,能够规划一个地下式污水处理厂,第一跟现代设备农业或都市农业相结合,第二为市民提供休闲的空间,第三建立生态湿地,这样一来就可以同时为社会服务,为出产服务,以及为自然服务的功能,创造低碳的资本回收、零排放和生态的污水处理系统,将污水处理厂由变负资产为生态正资产,完成跨界思想的污水处理形式的创新,以大幅增加商场容量,推进中国经济社会的发展。

4.2污水处理关键技术的突破

建设地下式污水处理厂对技术创新提出了新的挑战,包括预处理、生物处理以及深度处理污泥等一系列问题都需要进行深入研究。若能研发出专门供地下式污水处理厂运用的技术或者关联性更强的技术,地下式污水处理厂的处理效率将会大大提高,并会取得非常好的发展。例如选用恒温处理等技术将会明显提高生物进程关于污水的处理能力,然后取得更高的容积去掉负荷,而主流厌氧氨氧化、好氧颗粒污泥,膜浓缩等都能够明显降低污水处理反应器的体积并获得非常好的处理效果。

5地下式污水处理技术的前景及发展方向

当前城市化进程不断加快,这也使城市污水处理厂发挥着越来越重要的作用。虽然当前城市大力建设及改扩建污水处理厂,但仍存在因城市空间受限,存在覆盖及处理范围不足的局面。目前居民对周边地上式污水处理厂的反对呼声也越来越高,这涉及的不仅仅是民生层面,更涉及社会效应、政府决策及国家立法等多种层面。对于这种情况,大力发展建设地下式污水处理厂进而替换原有的地上式污水处理厂也成为社会发展需要的必然趋势。

目前,海外许多国家都在建设地下式污水处理厂。欧美及日本等国家起步较早,已施工运营的地下式污水处理厂均取得了较好的经济效益和社会效益。我国此项建设起步晚,相应经验欠缺。近几年,国内陆续投入建设了一批地下式污水处理厂,社会效应及各种效益逐步显现。此种污水处理技术符合我国土地资源短缺,人口密度大,环保需要及社会和谐发展的基本国情。

结语

地下式污水处理技术在实际应用过程中取得了较好的成效,该技术目前已十分成熟,在使用过程中能有效地节约土地资源。地下式污水处理技术适用范围较广,具有非常好的处理效果,这也使其应用范围不断扩大。但地下式污水处理厂技术应用过程中还存在一些不足之处,需要加大对处理工艺和后续处理环节进行优化,有效提高处理工艺水平。另外,国家也要加大研发的力度,要开发出能够适用于地下式污水处理厂的配套处理设备。在实际应用过程中,需要将处理工艺与实际情况有效结合,确保污水处理效果的全面提升,使地下式污水处理技术具有更为广阔的发展空间。

参考文献:

[1]周建忠,张学兵,靳云辉.地下式污水处理厂建设发展趋势[J].西南给排水,2012,34(1):24-27.

[2]毕馨升,地埋式生活污水处理技术的应用与研究进展[J].北方环境,2011(1):121-122.

[3]邱明,杨书平.北涝圩地下式污水处理厂工程探讨与实例[C].中国给水排水,2015(12):48-48.

论文作者:杨东方

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/11

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