清華大學工程博士高峰論壇在清華大學環(huán)境學院舉辦，本期論壇聚焦地下污水處理廠建設。北京市政設計研究院副總工程師程樹輝先生從認識、規(guī)模、設計理念、運行、工藝、技術(shù)和管理等幾大方面談地下污水處理廠，與大家分享了自己的體會和看法。

　　　　

　　7月14日，由清華大學環(huán)境學院、中國水環(huán)境集團主辦，E20環(huán)境平臺承辦的清華大學工程博士高峰論壇在清華大學環(huán)境學院舉辦，本期論壇聚焦地下污水處理廠建設。北京市政設計研究院副總工程師程樹輝先生關(guān)于地下污水處理廠與大家分享了自己的體會和看法。

　　

　　下面跟大家介紹一下我們做的一些地下廠或者叫半地下廠的體會和個人的看法，大概分為六個方面。

　　

　　一：對地下或半地下廠的認識

　　

　　我們提出地下廠的初衷是土地和環(huán)境問題。其中土地問題可分為地塊的升值和占地問題。

　　

　　土地的升值：污水廠從地上方式改到地下以后，對周邊的環(huán)境如果產(chǎn)生正面的影響，周邊的地塊就會連帶升值，目前這種情況也比較多。

 

 

　　比如，最近正在投票的溫州項目，把污水處理廠的地塊替換成商業(yè)開發(fā)用地，把污水處理廠遷到旁邊做全地下廠。由于污水處理廠采用地下的方式，帶動地上的地塊升值。

　　

　　占地：如果占地非常小，用傳統(tǒng)的方式復制難度比較大，可以考慮地下或者半地廠下的方式。

　　

　　二：地下或半地下廠的規(guī)模

　　

　　首先是全地下廠。全地下廠的整個操作層，包括池體、巡視、檢修都是在地面下，這樣不僅可以很好地解決土地的問題，同時也能在廠的頂面做綠化和景觀。

　　

　　另外一個就是半地下。半地下的操作層和外面是連通的。這個方式是目前我們以及相關(guān)領(lǐng)導部門建議的方式，相對于全地下，可以解決在全地下面臨的非常棘手的問題，對基坑、消防、以后的改建擴建等產(chǎn)生比較大的影響。

　　

　　因為池子操作層在地面以上，基坑、通風、消防和安全問題，相對于全地下來說可以得到很好的解決。同時，因為它整個是封閉的，仍然存在著改擴建的問題。

　　

　　三：地下廠設計的理念

　　

　　地下廠投資高，實施難度比較大，運行管理起來不方便。在設計的時候，就需要對除去工藝專業(yè)以外的其他專業(yè)有一個比較全面的了解，才能設計的更合理。

　　

　　首先投資。工藝要選擇高性價比，盡量節(jié)約占地。因為現(xiàn)在的地下廠，還是按照傳統(tǒng)的理解，全地下廠的土建費用，在全廠占的比例，比常規(guī)的高得多。

　　

　　其次是土建方面。土建要選擇占地小的工藝，因為即便是同樣的構(gòu)筑物采用不同的布局，對廠區(qū)影響也是很大的。

　　

　　再次是其他專業(yè)要提前介入。成本部分，相對于傳統(tǒng)來說，如果選用高效工藝，運行成本都會比較高。

　　

　　最后輔助部分。通風和除臭對地下廠來說是比較重要的設計的輔助設施，這兩個一定要考慮到一起，通風量大，就把臭氣抽出來了，兩個要匹配好。

　　

　　四：安全運行

　　

　　消防部分。目前我們還沒有對地下廠消防有一個明確規(guī)范的要求。首先說消防分區(qū)，如果按照常規(guī)建筑的消防分區(qū)，地下廠就沒有辦法做了?，F(xiàn)在我們做的消防，主要依靠和當?shù)毓芾聿块T的溝通，參考的規(guī)范是地下車庫。

 

 應急處理部分。地下廠出現(xiàn)異常情況的風險可能比較大，如果停電，會不會把廠里淹了，全廠都在地下會不會被淹了。停電了，通風、除臭怎么辦，應急這方面，地下廠需要考慮的因素可能更多一點。

　　

　　運營管理部分。在設計上考慮比較完善的話，以后運營起來出現(xiàn)問題的機率就會比較小。人流物流的組織在地下廠平面布局的時候，首先要考慮到。哪些是人走的，哪些是設備運輸檢修要走的，包括污泥運輸、設備檢修，必須有一個完善和暢通的通道。

　　

　　勞動安全部分。主要是噪音的問題，在地下廠噪音更突出，設備的振動，設備的運行噪音沒有地方去，都在地下廠里面。它的振動會引起土建結(jié)構(gòu)的振動，所以在設計的時候要考慮好這些問題。包括對一些設備，比常規(guī)廠要設置更多的減振和消噪音的設置。

　　

　　五：地下廠的工藝以及工藝選擇和輔助設計

　　

　　在工藝選擇上，地下廠這部分都可以用，BAF的工藝也可以用。MBBR可以破解地下廠改造的難題。BMMR在地下廠可以應用，但是以后可能會遇到檢修和更換的麻煩，操作起來可能有一定的難度。活性污泥法像MBR，在地下廠里，目前應用很廣泛的，包括北京做的槐房就是MBR的。MSBR工藝，當時十五里河二期就是用的MSBR。如果條件允許的話，還是建議做傳統(tǒng)的。無論從運行管理和成本來說，用高效工藝的代價，運行成本會比傳統(tǒng)的一定會高。

　　

　　首先投資。工藝要選擇高性價比，盡量節(jié)約占地。因為現(xiàn)在的地下廠，還是按照傳統(tǒng)的理解，全地下廠的土建費用，在全廠占的比例，比常規(guī)的高得多。

　　

　　其次是土建方面。土建要選擇占地小的工藝，因為即便是同樣的構(gòu)筑物采用不同的布局，對廠區(qū)影響也是很大的。

　　

　　再次是其他專業(yè)要提前介入。成本部分，相對于傳統(tǒng)來說，如果選用高效工藝，運行成本都會比較高。

　　

　　最后輔助部分。通風和除臭對地下廠來說是比較重要的設計的輔助設施，這兩個一定要考慮到一起，通風量大，就把臭氣抽出來了，兩個要匹配好。

　　

　　參數(shù)部分。地下廠一定要對所有的參數(shù)優(yōu)化，無論是池深和池形的選擇。首先要考慮的就是選擇一個占地小的，因為占地的問題，在地下廠非常敏感的：增加一點用地，土建的費用會成倍增加。

　　

　　輔助設施部分。一個是消防，在地下里面，消防系統(tǒng)一定要跟當?shù)夭块T溝通，現(xiàn)在確實沒有一個很明確的規(guī)范確定地下廠的消防怎么做，怎么分區(qū)，逃生門怎么設置。如果是半地下的方式，操作層如果在地上，這個消防就比較好解決。因為它有直接對外的門，就能直接把消防分區(qū)分的比較簡單。如果廠都放大地下，周邊都是封死的，根本沒有地方可去。所以對消防和防排煙的設施要求比較高。

　　

　　加藥部分。這影響比較大的是碳源，地下廠的應用肯定不會用甲醇的，因為甲醇風險太高了，包括它的儲存和投加，在地下廠是不會用的，這也是成本增加的一部分。

　　

　　設備吊裝。這部分雖然比較簡單，但是在地下廠比較敏感，有一些設備根本沒有辦法封起來，還有一些，根本不可能全覆蓋起來的，要考慮好哪些是沒有辦法覆蓋的，必須要對外的。

　　

　　除臭系統(tǒng)。全過程除臭，相對于傳統(tǒng)的除臭，在地下廠算是比較有優(yōu)勢的除臭方式。

　　

　　綠化部分。這地面可能涉及到南北差異的問題，還有規(guī)范的問題。這個要考慮周邊的綠化和綠化部門對綠化率的要求和規(guī)范的要求。北京應該是1.5米以上才算50%的綠化率，如果算到全面的綠化率，要做到固土3米以上。

　　

　　在地下廠設計環(huán)節(jié)中，我們用到的比較數(shù)字化的幾個應用：一個是BIM的應用，BIM這個工具在不同的地區(qū)一直推廣的技術(shù)；另外一個是結(jié)構(gòu)計算。跟工藝有關(guān)的Biowin和CFD的模擬，也是我們設計過程當中用的。BIM是模型和數(shù)據(jù)的管理，BIM實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的輸入，以及其他的信息，它可以對不同的層做切割，把設備、管道、不同的管線，設備的信息，管線的材質(zhì)都可以輸入進去。

　　

　　結(jié)構(gòu)就是三維有限元結(jié)構(gòu)計算，這樣避免我們在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算中把構(gòu)件單獨拆出來以后對邊界條件的界定，就可以實現(xiàn)客觀的計算，這樣能在很大程度上節(jié)省土建的費用。在我們做完的比較里面，最直接的就是池壁的壁厚會明顯下降。BiOWIN優(yōu)化模擬，這個也是為了節(jié)省土建。CFD模擬可以實現(xiàn)對池體流態(tài)的模擬。

　　

　　地下廠是一個投資比較高，管理起來難度比較大，所以在我們設計的時候，盡量采用一些先進的設計手段，減少土建的費用，提高設計的效率。讓設計的東西更客觀，更優(yōu)化實現(xiàn)地下廠的設計的優(yōu)化。

　　

　　六：三點看法

　　

　　從技術(shù)角度來看，地下廠是優(yōu)劣并存的，它的優(yōu)點肯定是很明顯，解決土地和環(huán)境問題的同時，又帶動了周邊土地的升值，它也面臨很大的問題，投資和以后的運行管理，包括以后的改擴建難度非常大。

　　

　　從管理角度來看，建議以后的政府對污水廠定期開放。因為如果定期讓老百姓了解一個廠的運行，這樣對于一些項目的推進可能難度就會更低，包括以后選地下或半地下，這樣解釋環(huán)評就更簡單一點。

　　

　　從除臭角度看，我們在設計過程中也遇到過這個問題。周邊到底留多少用地?這個要根據(jù)環(huán)評計算。我們做的地上廠，環(huán)評給的是300米，300米以外環(huán)評是可以的。如果是地下廠封閉除臭，有集中排放，環(huán)評要求20米高空排放，所有的臭氣收集完以后高空排放，可以降低到100米。 

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