全(quan)地下污(wu)水處理(li)廠具有(you)用地集約的優點，其(qi)(qi)工藝(yi)、消防、結(jie)構、通風設計具有(you)一定特殊性。正定新區污(wu)水處理(li)廠為(wei)全(quan)地下污(wu)水處理(li)廠，采用MBR工藝(yi)，用地指(zhi)標僅為(wei)0.42m2/噸水，其(qi)(qi)建(jian)成及投運可(ke)為(wei)國(guo)內其(qi)(qi)他類似項(xiang)(xiang)目借鑒。該工程(cheng)由中國(guo)市政工程(cheng)華北設計研(yan)究總院有(you)限公司承擔設計，曾(ceng)榮獲天津市“海河杯”市政工程(cheng)設計二等獎、正定全(quan)地下污(wu)水廠項(xiang)(xiang)目組青年突擊隊。  

1.項目背景  

2009年(nian)(nian)，河北省政府(fu)做出了北跨滹(hu)沱河、建設(she)正定新(xin)區的(de)重大(da)戰略決策。新(xin)區南依滹(hu)沱河，將(jiang)使石家莊(zhuang)成(cheng)為真正的(de)濱水(shui)城市，城市環境(jing)將(jiang)全面(mian)改善(shan)，城市品位將(jiang)全面(mian)提升。在新(xin)區建設(she)全地下(xia)污水(shui)處(chu)理廠，發揮其(qi)最大(da)的(de)環境(jing)效益、社(she)會效益以及經濟效益，是新(xin)區基(ji)礎設(she)施(shi)建設(she)的(de)重要(yao)舉(ju)措。該工程2013年(nian)(nian)開始論證、設(she)計(ji)，2015年(nian)(nian)底投產(chan)運行。  

2.設計規模、工藝流程及設計水質  

2.1  

設計規模、工藝流程正定新區全地下污水處理廠設計規模為10萬m3/天，變化系數1.3。其工藝流程如圖1所示。  

圖1工藝流程圖  

2.2  

設計水(shui)(shui)質(zhi)進水(shui)(shui)主(zhu)要為(wei)生活污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)，出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)達到《城鎮污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠污(wu)(wu)(wu)染物(wu)排放(fang)標(biao)準》(GB18918-2002)一級A排放(fang)標(biao)準，并(bing)同時(shi)滿足《城市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)再生利用景(jing)觀(guan)用水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)》(GB/T18921-2002)中(zhong)用于河道及湖(hu)泊(bo)景(jing)觀(guan)水(shui)(shui)的標(biao)準，剩余部分排入(ru)周漢河，最終匯入(ru)滹沱河。  

表1進、出水水質指標  

3.工程設計  

3.1  

總圖布局  

圖2地下負一層平面圖  

圖3地下(xia)負二層(ceng)平面圖  

整個地(di)下箱體內部有(you)效尺寸為(wei)101.6m×153.8m×12.5m，考慮頂板(ban)、底(di)板(ban)及外(wai)墻(qiang)厚度，則為(wei)103.6m×155.8m×14m的地(di)下箱型結構(gou)。整體結構(gou)分為(wei)兩層。  

負(fu)(fu)一(yi)層(ceng)(ceng)主(zhu)要為(wei)變配(pei)電間、鼓(gu)風(feng)機房、脫水(shui)機房、臭氣處(chu)理裝置(zhi)、加藥設備等(deng)生產性隔(ge)斷(duan)及污水(shui)池檢修平臺(tai)，負(fu)(fu)二層(ceng)(ceng)主(zhu)要為(wei)污水(shui)處(chu)理池及綜合(he)管廊(lang)。  

地(di)下(xia)(xia)(xia)部分處(chu)理工(gong)段基本(ben)分為平行布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)的2組，中間(jian)為8m的車道。依(yi)照(zhao)入廠(chang)車道行進(jin)方向，車道一邊依(yi)次布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)預處(chu)理、生(sheng)(sheng)物池(chi)(chi)、膜(mo)池(chi)(chi)、設備間(jian)及(ji)紫外(wai)線消毒(du)渠。另一邊依(yi)次布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)污泥處(chu)理車間(jian)、生(sheng)(sheng)物池(chi)(chi)、膜(mo)池(chi)(chi)、變(bian)配電間(jian)、熱泵間(jian)。車道下(xia)(xia)(xia)設置(zhi)(zhi)(zhi)綜(zong)合管廊。巴(ba)氏計量槽置(zhi)(zhi)(zhi)于(yu)地(di)面上。整(zheng)個地(di)下(xia)(xia)(xia)箱體(ti)實(shi)際占(zhan)地(di)僅(jin)1.5公(gong)頃(qing)，是華北地(di)區目前同規模占(zhan)地(di)最(zui)小的全(quan)地(di)下(xia)(xia)(xia)污水廠(chang)。  

3.2  

豎向設計借鑒國際上最先進的一體化設計理念，全廠采用一體化設計，使得各主要處理構筑物采用渠道連接成為可能，水流順暢不僅降低了管道、閥門投資，而且有效減少水頭損失僅2.0m。箱體頂板覆土厚度為1.5m，負一層檢修空間凈高5.4m，局部膜池為方便起吊膜組器，凈高6.4m。  

圖4水力高程圖  

3.3  

工藝(yi)設計(ji)  

1.預處理區域：回轉式(shi)粗格(ge)柵(zha)，3臺(tai)(tai)，規(gui)格(ge)：B=1000mm，b=20mm。內進(jin)流式(shi)網板(ban)細(xi)格(ge)柵(zha)，3臺(tai)(tai)(2用1備)，規(gui)格(ge)：B=2000mm，b=3mm;移動式(shi)刮(gua)砂橋，2臺(tai)(tai)，規(gui)格(ge)：B=2.9m;內進(jin)流式(shi)網板(ban)細(xi)格(ge)柵(zha)，4臺(tai)(tai)(3用1備)，規(gui)格(ge)：B=2000mm，b=1mm;提升(sheng)泵：4臺(tai)(tai)(3用1備，1臺(tai)(tai)變頻)，規(gui)格(ge)：Q=1360m3/hH=8mN=55kW。事故檢修泵：2臺(tai)(tai)，Q=80m3/hH=15mN=7.5kW;雨(yu)水排澇(lao)泵：3臺(tai)(tai)，規(gui)格(ge)：Q=700m3/hH=15mN=45kW;  

2.生(sheng)物池(chi)：2組，單組平(ping)面(mian)尺寸：L×B=81.5m×46.8m;a.厭(yan)氧區潛(qian)(qian)水推進(jin)器4套,規(gui)格(ge)：功率(lv)5.5kw;b.缺(que)氧區潛(qian)(qian)水推進(jin)器12套,規(gui)格(ge)：功率(lv)5.5kw;內(nei)回(hui)流泵(缺(que)至厭(yan))5臺(tai)(tai)(4用1冷備)：Q=1042m3/hH=1m,N=7.5kW;內(nei)回(hui)流泵(好至缺(que))7臺(tai)(tai)(6用1冷備)：規(gui)格(ge)：Q=2083m3/hH=1m,N=10kW;內(nei)回(hui)流泵(好至缺(que))7臺(tai)(tai)(6用1冷備)，規(gui)格(ge)：Q=3490m3/hH=1m，N=18.5kW。微(wei)孔曝(pu)氣頭：3902套，規(gui)格(ge)：∅300，4Nm3/h;  

3.膜池(chi)：2組,單組尺寸：L×B=46.8m×27.3m。膜組器(qi)：140套，規格：Q=715m3/d。產水泵(beng)：22臺(tai)(tai)(20用冷備2臺(tai)(tai))，規格：Q=334m3/hH=20mN=30kW。CIP清洗泵(beng)：4臺(tai)(tai)(2用2備)規格：Q=200m3/hH=12mN=11kW;剩余污泥泵(beng)：4臺(tai)(tai)(2用2備)，規格：Q=80m3/hH=15mN=7.5kw;  

4.加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)：PAC加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、NaCLO加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、檸檬酸加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、氫(qing)氧化(hua)鈉加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、亞硫(liu)酸氫(qing)鈉加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)各一(yi)套(tao)。PAC用于化(hua)學除(chu)磷。其(qi)他加藥(yao)(yao)(yao)(yao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)用于膜清洗。  

5.紫(zi)外(wai)線(xian)消毒區域，L×B=15.6m×7.5m;管式紫(zi)外(wai)線(xian)成套設備，6套;規格(ge)：Q=21667m3/dN=40支N=15.5kW;  

6.鼓風機房(fang)：L×B=31.2m×12.8m。曝氣多(duo)級離心鼓風機：3臺(tai)(2用1備)規格：Q=159Nm3/minP=7mN=250kW;膜吹掃多(duo)級離心鼓風機：4臺(tai)(3用1備)，規格：Q=233Nm/minP=4.2mN=220kW;  

7.污(wu)泥處理區域：L×B=46.8m×24m;進泥泵(beng)3臺，Q=14~70m3/h,H=20m,N=15kW;污(wu)泥切割機3臺，Q=50m3/h,N=4.0kW;臥螺離心(xin)脫水機3臺，Q=50m3/h,N=90kW;干(gan)泥料倉(含液壓站)2套，V=50m3，N=7.5kW;干(gan)污(wu)泥螺桿泵(beng)3臺，Q=2.5m3/hH=10barN=11kW;  

3.4  

結(jie)構(gou)(gou)設計地下箱(xiang)體(ti)外墻(qiang)及(ji)池壁采用(yong)混凝(ning)(ning)土(tu)自防水(shui)體(ti)系，箱(xiang)體(ti)為超(chao)長結(jie)構(gou)(gou)，負二層為大容積污水(shui)處理池，為防止(zhi)(zhi)因變(bian)形縫中止(zhi)(zhi)水(shui)帶(dai)(dai)的(de)材質(zhi)及(ji)耐(nai)久性問題引起(qi)的(de)污水(shui)滲(shen)漏及(ji)外泄，箱(xiang)體(ti)采用(yong)補償(chang)收(shou)縮(suo)混凝(ning)(ning)土(tu)，并通過(guo)設置后(hou)澆(jiao)帶(dai)(dai)、控制(zhi)混凝(ning)(ning)土(tu)的(de)水(shui)灰比、膠凝(ning)(ning)材料(liao)的(de)用(yong)量實現(xian)無縫設計，提高結(jie)構(gou)(gou)的(de)整(zheng)體(ti)性。后(hou)澆(jiao)帶(dai)(dai)間距約35m，帶(dai)(dai)寬1000mm，箱(xiang)體(ti)混凝(ning)(ning)土(tu)抗(kang)滲(shen)等級達到(dao)P8，儲(chu)水(shui)構(gou)(gou)筑物裂縫寬度均(jun)按(an)0.20mm設計。  

箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)(ti)外(wai)墻為(wei)(wei)(wei)現(xian)澆(jiao)鋼(gang)筋(jin)砼(tong)(tong)擋土墻結(jie)構，側向以負(fu)一層(ceng)(ceng)、負(fu)二層(ceng)(ceng)樓板(ban)為(wei)(wei)(wei)支撐。內(nei)部(bu)(bu)負(fu)一層(ceng)(ceng)為(wei)(wei)(wei)現(xian)澆(jiao)鋼(gang)筋(jin)砼(tong)(tong)梁(liang)(liang)柱(zhu)體(ti)(ti)(ti)系(xi)。外(wai)側擋土墻體(ti)(ti)(ti)壁(bi)(bi)厚(hou)為(wei)(wei)(wei)600/1000mm變(bian)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)，框(kuang)架柱(zhu)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)(wei)600×600mm(綜(zong)合(he)樓下部(bu)(bu)箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)(ti)柱(zhu)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)(wei)700×700mm)，內(nei)部(bu)(bu)受力池(chi)壁(bi)(bi)壁(bi)(bi)厚(hou)一般為(wei)(wei)(wei)500mm，導(dao)流墻壁(bi)(bi)厚(hou)300mm。頂板(ban)、樓板(ban)及底(di)板(ban)分別采(cai)用不(bu)同的結(jie)構體(ti)(ti)(ti)系(xi)。為(wei)(wei)(wei)減小基坑開挖(wa)深度(du)，箱(xiang)(xiang)體(ti)(ti)(ti)底(di)板(ban)采(cai)用鋼(gang)筋(jin)砼(tong)(tong)板(ban)柱(zhu)結(jie)構，底(di)板(ban)厚(hou)1200mm;為(wei)(wei)(wei)進一步(bu)降低(di)結(jie)構總高(gao)度(du)，頂板(ban)采(cai)用井字梁(liang)(liang)結(jie)構體(ti)(ti)(ti)系(xi)，主(zhu)梁(liang)(liang)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)(wei)500×900mm，次梁(liang)(liang)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)(wei)300×700mm;負(fu)一層(ceng)(ceng)樓板(ban)采(cai)用主(zhu)次梁(liang)(liang)結(jie)構體(ti)(ti)(ti)系(xi)，主(zhu)梁(liang)(liang)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)300×800mm，次梁(liang)(liang)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)(wei)300×700。  

3.5  

除(chu)(chu)臭(chou)(chou)及通(tong)風(feng)(feng)設計臭(chou)(chou)氣的(de)主要來(lai)源為(wei)(wei)(wei)預處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)、生物(wu)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)及污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)。污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)主要為(wei)(wei)(wei)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)緩(huan)沖池(chi)、污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)脫水機房和(he)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)料倉。該工(gong)程共分為(wei)(wei)(wei)三個除(chu)(chu)臭(chou)(chou)子(zi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)，系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)1為(wei)(wei)(wei)預處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)和(he)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)，系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)2和(he)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)3均相(xiang)同，為(wei)(wei)(wei)生物(wu)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)。每個系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)進行局部臭(chou)(chou)氣收集，并(bing)各(ge)自設置(zhi)獨(du)立的(de)生物(wu)除(chu)(chu)臭(chou)(chou)裝(zhuang)置(zhi)。系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)1配(pei)置(zhi)1套生物(wu)除(chu)(chu)臭(chou)(chou)裝(zhuang)置(zhi)，置(zhi)于污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)理(li)(li)區(qu)(qu)，設計除(chu)(chu)臭(chou)(chou)風(feng)(feng)量(liang)規模為(wei)(wei)(wei)26000m3/h。系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)2和(he)3配(pei)置(zhi)4套生物(wu)除(chu)(chu)臭(chou)(chou)裝(zhuang)置(zhi)，每套除(chu)(chu)臭(chou)(chou)風(feng)(feng)量(liang)規模為(wei)(wei)(wei)20000m3/h，共80000m3/h。同時，在各(ge)個加壓送風(feng)(feng)管道設置(zhi)了7套離子(zi)除(chu)(chu)臭(chou)(chou)裝(zhuang)置(zhi)。  

本工(gong)程(cheng)采(cai)用局(ju)部排(pai)(pai)風(feng)(feng)和全面通、排(pai)(pai)風(feng)(feng)相結合的(de)(de)送(song)排(pai)(pai)風(feng)(feng)方式。對地下(xia)一(yi)層敞開車(che)間(jian)及(ji)通過吊裝孔、樓(lou)梯間(jian)與地下(xia)一(yi)層相通的(de)(de)地下(xia)二層的(de)(de)送(song)風(feng)(feng)采(cai)用自然(ran)補風(feng)(feng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)，對地下(xia)一(yi)層的(de)(de)電控間(jian)、控制(zhi)室、配電室等(deng)的(de)(de)送(song)風(feng)(feng)采(cai)用機械送(song)風(feng)(feng)系(xi)(xi)(xi)統(tong);排(pai)(pai)風(feng)(feng)采(cai)用機械排(pai)(pai)風(feng)(feng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。工(gong)程(cheng)設(she)平(ping)時通風(feng)(feng)及(ji)火災(zai)排(pai)(pai)煙系(xi)(xi)(xi)統(tong)。平(ping)時排(pai)(pai)風(feng)(feng)及(ji)火災(zai)排(pai)(pai)煙合設(she)一(yi)套(tao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)，平(ping)時送(song)風(feng)(feng)及(ji)火災(zai)補風(feng)(feng)合用一(yi)套(tao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。  

3.6  

防(fang)(fang)(fang)火(huo)(huo)設計套系統防(fang)(fang)(fang)火(huo)(huo)分(fen)(fen)區(qu)(qu)是地(di)下(xia)水廠設計的難點和(he)重(zhong)點。經過與消(xiao)防(fang)(fang)(fang)部門的多次溝通，地(di)下(xia)箱體共設8個防(fang)(fang)(fang)火(huo)(huo)分(fen)(fen)區(qu)(qu)，每個防(fang)(fang)(fang)火(huo)(huo)分(fen)(fen)區(qu)(qu)面(mian)積約1513~3641m2，設有9部1250mm寬直(zhi)通地(di)面(mian)的防(fang)(fang)(fang)煙樓梯間(jian)，防(fang)(fang)(fang)煙樓梯間(jian)直(zhi)通地(di)上室(shi)外出口。地(di)下(xia)箱體給水消(xiao)防(fang)(fang)(fang)采(cai)(cai)(cai)用(yong)室(shi)內(nei)消(xiao)火(huo)(huo)栓(shuan)采(cai)(cai)(cai)用(yong)消(xiao)火(huo)(huo)栓(shuan)和(he)滅(mie)火(huo)(huo)器結合(he)的方式，消(xiao)防(fang)(fang)(fang)水量按(an)15L/s考慮。電控間(jian)采(cai)(cai)(cai)用(yong)氣(qi)(qi)體滅(mie)火(huo)(huo)系統，采(cai)(cai)(cai)用(yong)S型落地(di)式氣(qi)(qi)溶膠滅(mie)火(huo)(huo)系統。  

4.工程投(tou)資及運行(xing)成本  

整個工程概(gai)算總(zong)投(tou)資43172.33萬元(yuan)，經營成(cheng)本為0.661元(yuan)/m3，總(zong)成(cheng)本為1.23元(yuan)/m3。體">型落(luo)地式氣溶膠滅火系統。  

5.運行效(xiao)果  

正定新區全(quan)地下(xia)污水(shui)(shui)處理廠已經基本運行(xing)半年，實際水(shui)(shui)量6-7萬(wan)噸/天，已經達(da)到了設(she)(she)計水(shui)(shui)量的70%。各項設(she)(she)計水(shui)(shui)質均優于(yu)原設(she)(she)計出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質標準(zhun)，進出水(shui)(shui)平均值(zhi)詳見(jian)表3  

表3運行進、出水水質

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