聊城市茌平区污水处理厂 山东聊城 252100
摘要：地下式污水处理厂具有节约地面空间、环境协调性佳的优点，成为当前我国污水处理的主要建筑物类型。相较于地上污水处理厂，其建筑设计要求高，设计人员需根据污水处理需求，合理规划建筑空间，优化建筑排水管道设计，提升建筑防火抗爆性能，加强地下防水设计。
关键词：地下式污水处理厂；建筑设计；要点
由于工业的发展，废水排放量不断增长，《2014-2018年中国污水处理行业市场前瞻与投资规划分析报告》显示，2001我国废水排放总量为433亿吨，到2012年年废水排放总量增加了252亿吨，达到了685亿吨，平均年复合增长率高达4.3%[1]。要想有效解决污水所致的环境污染问题，首要措施就是建设污水处理厂。现阶段，常见的污水处理厂有地上污水处理厂、地下污水处理厂两大类，前者会产生噪音、恶臭等问题，影响到周边环境，而地下污水处理厂，不占用地面空间，节约土地资源，且环境污染小，成为当前污水处理厂建设的首选。不过，相较而言，地下式污水处理厂在建设设计上，有更多的要求，更高的标准，需要严格按照相关建筑设计规范，优化空间布局，提升建筑综合性能。
1.合理规划建筑空间
在我国，地下式污水处理厂主要由地下污水提升泵房、集水池、沉砂池、投药间和加氯间等构筑物组成，为了优化建筑综合性能，应加强以下几个区域的设计：①地下污水提升泵房。设计人员在工作展开前应进行调研，明确地下式污水处理厂每天需处理的污水量，确定潜水泵站的具体规模，设计泵站进水管流量相符，配置相适应的防水墙；②集水池。根据集水池的最大工作量，合理设计集水池面积，确保其容积与吸水管及安装格栅的具体要求相符合；③沉砂池。沉砂池通常被设计在建筑细格栅后面的区域，发挥清除污水中砂子、煤渣等颗粒物的作用，这样能够避免管道、水泵叶轮等受到颗粒物的磨损，避免颗粒物占据处理构筑物的有效容积，影响到污水处理效能。目前，我国在污水处理中，常见的沉砂池有曝气沉砂池、竖流式沉砂池、平流式沉砂池三种类型，设计人员需根据污水处理需求，选择合适的沉砂池，采取不同的设计方案；④投药间。在设计投药间时，设计人员应该协调好投药间与药库的地理位置，尽量缩短投药间与投加点的距离，优化投药间通风系统设计，设置不少于2根的加药管，在投药间和投加点，都需设置良好的切换阀门，投药间的药液池旁需设置1m至1.5m宽的工作台；⑤加氯间。加氯间和氯库一般会建设在一起，设计工作联合起来，但需设计向外打开的独立的门，方便运输药剂。按照要求，氯库的平均每日储药量应该在15kg至30kg之间，加氯间需配备不少于2套的加氯机，加氯机的间距不得小于0.7m[2]。
2.优化建筑排水管道设计
排水管道是地下式污水处理厂设计中的重点内容，从整体结构上看，排水系统由以下三部分组成：①排水横管。将排水管与建筑卫生器具相连接的软管，就是排水横管，它在流向立管方向应该设计出0.02°的坡度，严格控制安装误差，且但建筑内设置不少于2个的卫生器具时，应该在排水横管增设适量清扫口；②排水立管。在地下式污水处理厂建筑排水系统中，排水立管的作用为接收横支管所排放的污水，再将其排放到排出管道，在这一管道的设计中，应严格遵守《建筑给水排水设计规范》（GB 50015—2009）的要求，排水立管的管径不得小于横管，且不得小于50mm，以100mm为最佳，而且，在排水立管的第一层，需设计检查口，检查口与地面的间距需大于等于1m；③排水出管。排水出管是地下式污水处理厂建筑排水系统中，连接排水管道和室外排水检查井的管道，按照设计规范，这一管道与排出管连接的最大管径，需大于等于排出管的最大管径，且流向室外检查井方向的坡度应该设计为0.01°至0.02°[3]。
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在进行地下式污水处理厂建筑排水管道设计时，应注意以下几点：①在给排水系统中，建筑给排水横干管的上一层排水支管，应采用倾斜度为 45°的斜三通向排水横干管的上方接入，连接点与上游最近的排水立管底部水平相距3m，下游水平相距1.5m；②当多条排水立管汇集成水平的并排横干管时，各排水立管的间距应为3m；③当排水支管接近排水立管底部时，二者的前后水平距离应控制在1.5m与3.0m之间。
3.提升建筑防火抗爆性能
地下式污水处理厂属于地下建筑，按照《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014），其建筑耐火等级需满足一级标准要求，在防火分区间设计中，防火分区面积不得小于1000m2，且必须设置防火墙、防火卷帘和防火门，如若污水处理厂配置了自动灭火系统，可酌情将防火分区面积增加一倍，也就是说，地下式污水处理厂每个防火分区的做大允许建筑面积为2000m2。同时，按照要求，地下式污水处理厂每个防火分区需设计2个及以上的安全出口，且其中至少有一个独立安全出口是直通室外[4]。此外，污水处理厂中所涉及的药品在危险性上归属于甲类或乙类，按照要求，这些药品是不能直接放置在地面的，需独立储存于专用房间，储存室应设置在远离人员密集区域、主交通道路的位置，且设计为敞开式或半敞开式建筑形式。
4.加强地下防水设施设计
地下式污水处理厂建筑的防水等级需满足一级标准要求，严选防水材料，一般而言，会选用3mm厚的自粘聚合物改性沥青防水卷材及2mm厚的聚合物水泥作为防水材料。其次，建筑顶板需设计0.5%的排水坡度，按照《20kV及以下变电所设计规范》（GB 50053—2013）的要求，地下层需配置非充油电气设备的变电所和配电所，以防电气设施遭受雨水、消防水侵蚀，负1层应设计优质电房，生产调度中心设计优质半地下设备层，地面入口处设计截水沟，抬高设备层地面标高以防水流倒灌。
5.结语
在工业化城市建设过程中，人类的活动对于自然环境造成了不可忽视的损害，现阶段，水污染形势严峻，污水治理与再生受到社会各界的广泛关注，要想改善生态环境，政府与企业应该联合起来进行污水处理，建设污水处理厂，根据污水排放的标准或再次利用的水质要求，净化工业污水及生活废水等，缓解当前水资源稀缺现状[5]。在我国，地下式污水处理厂是污水处理的主要场所，大部分属于二级三类工程项目，建筑面积通常大约为2 665m2至3 455m2，日污水处理量平均为10至20万m3。不过，地下式污水处理厂多建设于土地资源紧张及污水处理需求大的主城区，建设成本高，施工难度大，建筑设计要求高，必须基于城市发展规划，作出合理设计，方可达到建筑在污水处理及环境保护上的平衡。
参考文献：
[1]柳蒙蒙，陈梅雪，齐嵘，魏源送，杜海洲，胡彦明，张鑫.面向寒冷地区城镇污水处理厂提标改造的ASM模拟优化及其应用实例[J/OL].环境工程学报：1-19.
[2]叶孝虎，邵元卿.关于浙江省城镇污水处理厂清洁排放技术改造的工艺选择——基于温岭市某污水处理厂[J].环境与发展，2019，31（07）：110-111.
[3]刘剑，周听昌，普海清，吕萌萌，杨凯，温天红.结合AAO工艺的微动力技术处理农村生活污水工程设计实例[J].工业用水与废水，2019，50（04）：81-83.
[4]陈宏平，梁凯宇，陈彩萍，胡涛，任琳.污水处理厂抑制硝化反应主因排查及供氧速率影响硝化反应的机理[J].环境工程，2019，37（08）：21-26.
[5]王韬，莫世扬，曾显灶，洪元堂，侯鹏飞.生物滤池在日处理量四十万吨提标改造污水厂中的应用和对环境的影响研究[J].环境科学与管理，2019（08）：84-89.
论文作者:王少坤
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/25
标签：污水处理论文; 地下论文; 建筑论文; 污水论文; 废水论文; 建筑设计论文; 地面论文; 《建筑细部》2019年第9期论文;