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污水處理的主要建設形式為地上式，占地面積較大，土地資源浪費嚴重，不可避免地會對周圍環(huán)境和居民生活產(chǎn)生一些不良影響。隨著城市化進程的快速發(fā)展和城區(qū)外擴，原規(guī)劃在城市邊緣的污水處理廠逐漸被城市包圍。因此，亟需一種環(huán)境友好、土地資源節(jié)省的污水處理廠建設形式以解決目前的困境。

地下式污水處理廠發(fā)展相對較晚，近年來，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，在一些環(huán)境要求較高、用地緊張的大城市，已逐步開始建設地下式污水處理廠。地下污水處理廠由于處于地下全封閉狀態(tài)，對周圍環(huán)境的影響較小、協(xié)調(diào)性強、可節(jié)約土地資源、防止周邊土地貶值，特別適合在土地資源高度緊張、環(huán)境要求高的地區(qū)建設。

01地下式污水處理廠優(yōu)勢

1、公共環(huán)境治理提升至新高度

當公共環(huán)境治理提升至新高度的同時，地下式污水處理廠重要性愈發(fā)凸顯。

較之傳統(tǒng)地面污水處理廠完全暴露于自然環(huán)境之中的處理工藝相比，下沉式再生水系統(tǒng)不僅解決了鄰避問題，尤其在應對疫情的當下，優(yōu)勢特點更加明顯，可以阻隔病毒傳播，有利于消毒管理。

由于地下單體建設的投資普遍高于地上廠，其設計建設通常需要重點統(tǒng)籌考慮工藝處理效果、占地面積等指標。

誠如在地下污水處理廠設計中，考慮到地下空間和投資的限制，構(gòu)（建）筑物設計都比較緊湊，技術(shù)上也盡量選用占地面積小的處理工藝。

地下式污水處理廠建構(gòu)筑物整體或部分設置于地面以下天然形成或人工挖掘的地下空間，運行人員可經(jīng)常在地下空間內(nèi)進行日常巡視、操作和維護等生產(chǎn)活動。

況且地下常年溫差較地面溫差小，水溫比較恒定，有利于各種污水生物處理工藝的穩(wěn)定運行。同時出水標準高，可以滿足再生水回用的要求，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

地下式污水處理廠既可獨立建設，也可與城市水環(huán)境綜合治理工程、生態(tài)綜合體等結(jié)合建設。

利用下沉式污水處理廠可以實現(xiàn)污水“分散處理，就近回用”，利用高品質(zhì)再生水補給到河道，改善整個河道湖泊的水環(huán)境質(zhì)量。

2、地下式污水處理廠的經(jīng)濟價值

污水處理廠“藏”在地下，經(jīng)濟價值體現(xiàn)在哪些方面呢？

一般情況下，地下式污水處理廠的投資成本（4000—6000元/m3）是同等規(guī)模地上式污水處理廠的2—3倍。

但如果考慮上土地價值、環(huán)境價值，地下污水處理廠的“性價比”與地上式相差無幾。

與傳統(tǒng)污水處理廠相比，地下式水廠建在城市中央，便于水質(zhì)的回用，不需要做管網(wǎng)。

而將產(chǎn)生噪音的設備轉(zhuǎn)入地下，也降低了對隔音設備的要求，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

由于處于地下全封閉管理，地下式污水處理廠對產(chǎn)生的臭氣進行全面處理，對環(huán)境和城市居民生活基本不產(chǎn)生影響。

在節(jié)省城市開闊空間的同時，也不會對周圍景觀的美觀性產(chǎn)生影響，提高了周圍土地資源的價值。

3、將污水處理廠功能分區(qū)重新統(tǒng)籌

然而，地下式污水處理廠并不是把地上的污水處理廠 “簡單下沉”，而是重新統(tǒng)籌污水處理廠的功能分區(qū)。

不僅是污水工藝要先進，處理效率要高，在地下如何使它占有更小的空間，立體三維布置，也為污水處理廠帶來了新挑戰(zhàn)。

地下污水處理廠的建設由眾多分項工程組成，涉及到地面景觀、深大基坑的開挖和支護以及通風照明等，這些分項設施往往會根據(jù)實際情況加大規(guī)模或建設標準提高。

由于地下水廠是密閉空間，對除臭要求比地上水廠更高。地下污水處理廠所有處理構(gòu)筑物均在地面以下相對封閉的空間中，通風與除臭尤為重要，要確保地下密閉空間內(nèi)的空氣質(zhì)量和廠區(qū)臭氣排放的達標要求。

但是其劣勢也很明顯，如設計、施工難度相對較大，直接投資和運行成本相對較高，而且土建擴建難度大，風險因素增加。

其中規(guī)劃建設要求高，地下污水處理廠的主體構(gòu)筑物建于地下，一旦修筑完成再進行改擴建的難度將大大增加。

為此，業(yè)界專家建議，基于污水處理廠除臭的研究和工程實踐，地下式污水處理廠除臭工藝選擇上應優(yōu)先以生物處理工藝為核心，且生物除臭裝置的填料使用壽命不宜低于15年。

對于經(jīng)濟發(fā)達、土地資源高度緊張、環(huán)境要求高的地區(qū)，地下污水處理廠建設將成為一種趨勢。

2019 年底，我國首例針對地下式污水處理廠的技術(shù)標準《地下式城鎮(zhèn)污水處理廠工程技術(shù)指南》正式發(fā)布。

而在同年印發(fā)的《國家先進污染防治技術(shù)目錄（水污染防治領(lǐng)域）》中，“生態(tài)型下沉式再生水廠集約構(gòu)建與資源化利用技術(shù)”亦作為唯一的下沉式技術(shù)名列其中。

也正基于此，“十三五”期間（2016年1月—2019年2月），地下式污水處理廠數(shù)量已增長至70座，處理水量超700萬m/d。

02盤點我國地下式污水處理廠

廣州市最大地下污水處理廠——石井凈水廠

石井凈水廠是廣州市占地面積最大的全地埋式污水處理廠，占地面積14.68公頃，處理源于白云二線、環(huán)城高速至白云區(qū)界以北區(qū)域的污水，日處理量高達30萬噸/天。

一期污水處理主體工藝采用改良A2/O+高效沉淀池工藝，二期采用改良A2/O+V型濾池工藝，出水水質(zhì)達到國標一級A排放標準，出水水質(zhì)均優(yōu)于地表Ⅴ類水。

石井凈水廠始終堅持現(xiàn)代化生態(tài)型水廠管理理念，對標行業(yè)先進標準，借鑒行業(yè)先進經(jīng)驗，加強內(nèi)部管理提升、技術(shù)改造，水廠管理日趨精細規(guī)范。

張家港金港污水處理廠

張家港金港污水處理廠是江蘇省首座全地下式污水處理廠，占地面積36畝，2010年9月動工，2012年年底投運。設計總規(guī)模5萬m3/d，一期規(guī)模2.5萬 m3/d，實際運行規(guī)模1.4~1.5萬m3/d，服務面積130萬km2，服務人口20多萬。2016年共處理污水5.6萬m3，COD削減量為862t，氨氮削減量為168t，總磷削減量為21t。

主體工藝采用AAO+MBR工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行一級A排放標準。污泥采用離心濃縮脫水，干化后外運焚燒。

該污水廠地上部分布局合理，景觀優(yōu)美，作為科普教育既定，定期向市民開放，展示現(xiàn)代化的污水處理工藝流程，宣傳建設生態(tài)文明城市的理念。

合肥塘西河再生水廠

合肥市塘西河再生水廠服務面積788公頃，服務人口約15萬，設計規(guī)模3.5萬m3/d（一期0.5萬m3/d，二期3萬m3/d），二期于2012年投運，是塘西河“五管齊下”綜合治理工程的重要組成部分。

塘西河廠70%服務區(qū)域為新建的雨污分流制管網(wǎng)，進水COD濃度約250~350 mg/L，TN約20~30 mg/L，TP約4.5~5 mg/L。水廠主體工藝采用倒置式AAO+MBR工藝，出水指標同時滿足GB18918-2002一級A排放標準和GB/T18921-2002娛樂性景觀用水標準。污泥離心濃縮脫水后外運集中處理處置。

該廠采用半地下式建設方式，所有處理構(gòu)筑物合成一體埋于地下，其上設檢修空間并以綠化覆蓋。

昆明市第十水質(zhì)凈化廠

昆明市第十水質(zhì)凈化廠位于昆明市官渡區(qū)東二環(huán)以東、石虎關(guān)立交東北，占地3.93公頃，2013年7月通水投運，全地下式布置形式。

污水處理采用AAO+MBR工藝，污泥處理采用儲泥池+離心脫水+外運。

十廠設計規(guī)模15萬m3/d，最大流量19萬m3/d，再生水處理規(guī)模4.5萬m3/d，服務面積20.34平方公里，服務人口43萬人。十廠出水執(zhí)行國家一級A排放標準，尾水排至海明河。

昆明市第十一水質(zhì)凈化廠

昆明市第十一水質(zhì)凈化廠位于昆明市官渡區(qū)虹橋立交東南側(cè)，歸十路南側(cè)、一號路西側(cè)，占地4.07公頃，采用全地下布置形式。

污水廠設計規(guī)模6萬m3/d（校核規(guī)模8萬m3/d，雨季處理能力12萬m3/d），現(xiàn)狀實際運行3~4萬m3/d，另配套建設近期0.5萬m3/d，遠期3萬m3/d的再生水處理設施。該廠于2013年1月動工，2015年5月建成，2015年10月通水，2016年8月正式投運，服務面積19.3km2，服務人口16萬人。

工藝采用倒置AAO生物反應池+高效沉淀池+V型濾池，沒有選用MBR工藝。該廠初沉池一般停運，在雨季作為調(diào)蓄池，可減少暴雨徑流對污水廠生化系統(tǒng)的沖擊，保證運營安全，生化處理后的二沉池較長，水力停留時間3.3 h，出水控制在10 mg/L以下。深度處理采用斜板沉淀+V型濾池+紫外消毒，出水標準達到一級A排放標準排入東白沙河，再生水采用次氯酸鈉消毒回用，污泥采用離心脫水至80%后外運。

昆明經(jīng)開區(qū)普照水質(zhì)凈化廠

普照廠位于昆明經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)普照村昆石高速、寶象河和小普路之間地塊，占地面積約6.6公頃，服務面積63.3km2，服務人口15.35萬人。

普照廠采用MSBR工藝，預處理后的污水進入MSBR生物反應池生化處理。采用全地下式布置形式，污水廠土建工程設計規(guī)模按遠期10萬m3/d一次建成，設備按一期5萬m3/d配置，實際運行水量為4萬m3/d，再生水處理一期規(guī)模4萬m3/d，遠期規(guī)模8萬m3/d。工程自2013年8月開工建設，2014年12月完成主體工程建設并順利通水調(diào)試，2015年10月正式通水，2015年12月投運。

南三環(huán)水務

中原環(huán)保股份有限公司南三環(huán)水務分公司（簡稱“南三環(huán)水務”）位于河南省鄭州市，服務范圍為南三環(huán)以南、南水北調(diào)總干渠以北、京廣鐵路以西區(qū)域，服務面積16平方公里，占地面積78畝?？傇O計污水處理規(guī)模10萬m3/日，采用前置缺氧段AAO脫氮除磷工藝，深度處理采用高效沉淀池+V型濾池+次氯酸鈉消毒工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行河南省《賈魯河流域水污染物排放標準》。該項目被列入國家水污染防治“十二五”規(guī)劃，2011年和2012年連續(xù)兩年被列為省級重點工程，2014年8月建成試運行，工程投資概算為50750.08萬元。

南三環(huán)水務采用半地下式建設，是河南省首家半地下式城市污水處理廠。將生產(chǎn)區(qū)主要構(gòu)筑物合建成一個集約化水池，在其上部建造一個高約4.25m的大型鋼筋混凝土箱體，箱體長247.5m，寬127m。箱體的底板即為水池的頂板，形成一個二層的半地下式空間結(jié)構(gòu)，上層為巡視操作層，下層為水池結(jié)構(gòu)，箱體頂板覆土1.5m以種植綠化植物。在箱體頂部建有“中水主題公園”，公園所用景觀用水為處理消毒過再經(jīng)進一步強化脫色除濁后的中水。

南三環(huán)水務獨特的建設方式，不僅有效節(jié)約用地，而且實現(xiàn)了市政污水處理廠建設與城市綠化景觀的和諧統(tǒng)一，是一家與自然環(huán)境和諧共處的現(xiàn)代化、花園式、半地下、集約化污水處理企業(yè)。南三環(huán)水務在七里河上游興建，對加快鄭州市城市基礎設施建設，解決南三環(huán)以南區(qū)域污水排放問題，改善鄭州市區(qū)南部地下水及地表水環(huán)境，提高居民生活質(zhì)量，確?；春恿饔蛭廴局卫砟繕藢崿F(xiàn)具有重要的現(xiàn)實意義。

河濱再生水廠

河濱再生水廠位于河濱公園靠南明河處?？捎玫貕K面積18497m2(27.75畝)。

河濱再生水廠現(xiàn)狀為公園，規(guī)劃不允許地上有跟公園無關(guān)的建筑。由于地形高差較大，為了有效利用地形，減少土方量和邊坡支護費用，再生水廠設置為地下四層，西北角地形高差大（17m）的地方設置成局部四層，其余較平坦的地方地下2層。再生水廠操作層頂部1056 m，高于200年一遇洪水位1055.716m。

貴鋼再生水廠

貴鋼再生水廠位于貴陽市花冠路貴鋼BRT樞紐站位置，可用地塊面積15236 m2（22.85畝）。

貴鋼再生水廠上部為BRT交通樞紐，污水廠設計時上部BRT交通樞紐設計已經(jīng)完成，因此污水廠地下空間的柱網(wǎng)必須與上部建筑完全保持一致，地下空間利用率相比其他三廠略低。

再生水廠操作層頂標高1065m，高于200年一遇洪水位1052.19m。

貴棉再生水廠

貴棉再生水廠廠址位于浙江商城內(nèi)，可用地塊面積9240m2（13.86畝）。

貴棉再生水廠上部為商場，可用地是四個廠中最小的，僅13.86畝，地下沒有足夠的空間，辦公、化驗等設置在商場內(nèi)特定區(qū)域，在商場未建成之前，設臨時綜合樓滿足生產(chǎn)管理的需要。

設計中與上部商場設計單位密切配合，地下空間的墻柱均需承受上部建筑的荷載，因此投資高于同規(guī)模的太慈再生水廠。

再生水廠操作層頂標高1061m，高于200年一遇洪水位1055.716m。

太慈再生水廠

太慈再生水廠位于小車河和南明河交匯處地塊，現(xiàn)狀為廢棄的監(jiān)獄?？捎玫貕K面積11141m2（16.7畝）。

太慈再生水廠可用地非常小， 在地下空間內(nèi)沒有可用做辦公的場所，必須將綜合樓設置在地面上，由于規(guī)劃用地為綠地，在綜合樓外覆綠以滿足規(guī)劃用地性質(zhì)的要求。

再生水廠操作層頂標高1064.4m，高于200年一遇洪水位1061.365m。

03地下式污水處理廠水淹風險

隨著大量項目落地，地下式污水處理廠固有的一些風險在設計和運行過程中逐漸顯現(xiàn)，其中水淹事故是地下污水處理廠面臨的重大風險之一，這樣的事故已有發(fā)生，會給污水處理廠帶來較大的經(jīng)濟損失和安全風險，因此在項目建設尤其是設計過程中要充分考慮可能存在的風險點并事先采用相應的防范措施。

1、全地下污水處理廠水淹的風險點

1.水淹風險的來源

地下式污水處理廠有全地下和半地下兩種形式。按照國內(nèi)約定俗成的定義，全地下式污水處理廠是指整個廠房埋于地下，廠房頂?shù)陀谥苓叺孛?，污水處理廠的生產(chǎn)管理在地下一層的操作空間內(nèi)進行。半地下式污水處理廠是指僅水池等處理構(gòu)筑物埋于地下，廠房高出周邊地面，污水處理廠生產(chǎn)管理層的標高與周邊地面標高基本一致。

由于全地下污水處理廠地下操作層的標高一般比周邊地面要低7~8m，低于地下水位和地面水體的水位，同時對進水水位的控制有很高要求，相對于地下而言，更容易發(fā)生水淹風險。由于全地下式污水處理廠的巡視人員和主要設備基本都集中在地下一層和二層，因此水淹風險造成的危害也大大增加。帶來水淹風險的水可大致分為外水和內(nèi)水兩個部分。

2.來自“外水”的水淹風險點分析

這里所說的“外水”是指來自于污水處理廠地下箱體以外的水。通常包括雨水、地下水、管網(wǎng)的超量進水以及污水處理廠尾水排放河道的河水等。

來自雨水的風險點：雨水可能侵入污水處理廠地下箱體的地方主要是地下箱體的出入口、地下箱體頂部開設的各種吊裝孔、采光孔和通風孔等。

來自地下水的風險點：地下水對于污水處理廠地下箱體的風險主要來自于箱體本身結(jié)構(gòu)和箱體進出管道洞口的滲漏，地下水的滲入量可能不大，但具有持續(xù)性，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)也會給地下箱體內(nèi)的設備尤其是供配電設備帶來較大的危害。

來自管網(wǎng)超量進水的風險點：地下廠對進水水位的控制有嚴格的要求，不能高于要求的安全水位。但管網(wǎng)來水量的波動不可避免，尤其在管網(wǎng)存在合流制系統(tǒng)或雨污分流不徹底的情況時，雨天往往會帶來超過旱天正常水量的沖擊負荷，處理不當就可能會導致進水泵房的水外溢至地下箱體內(nèi)。

來自尾水排放河道河水的風險點：地下污水處理廠處理后的尾水通常通過出水泵提升外排河道，在河道水位處于高水位、同時發(fā)生出水泵停泵故障且止回裝置出現(xiàn)問題時，河水可能會通過出水管倒灌回地下箱體。

3.來自“內(nèi)水”的水淹風險點分析

這里所說的“內(nèi)水”是指已經(jīng)正常進入污水處理廠地下箱體、在各個構(gòu)筑物池體內(nèi)處理的水。內(nèi)水外溢淹沒地下箱體的事在地下污水處理廠中也時有發(fā)生，引發(fā)的原因各種各樣。

二、三級泵房的風險點：地下污水處理廠一般有進水泵房、中間提升泵房和出水泵房共三級泵房。當污水廠進水量波動，加減泵時如各級泵房之間響應不及時，或者某些故障情況下出現(xiàn)某一級泵房掉電停泵，就很容易發(fā)生泵房前池滿溢的危險。

格柵的風險點：污水處理廠進水細格柵處是一個容易被忽視的風險點。現(xiàn)在污水處理廠設計中，進水細格柵的柵隙通常選用3~6mm，當采用膜處理工藝時，柵隙會選用1mm。當進水柵渣量較大時，容易引起細格柵的堵塞；或者來水中有較大的垃圾時，會引起格柵的卡阻進而引起停機保護導致進一步加劇格柵的堵塞，這時格柵之前的渠道就容易發(fā)生溢出的風險。

濾池的風險點：污水處理廠深度處理段的濾池也是容易發(fā)生溢出事故的地方。在濾池發(fā)生堵塞沒有及時反沖洗，或者是濾池自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障影響到正常出水時，濾池的進水渠道處也會發(fā)生溢出的風險。

廠區(qū)污水及放空泵房的風險點：地下污水處理廠通常要設置廠區(qū)污水及放空泵房，將污水和污泥處理過程中排放的廢水以及池體檢修放空的水提升到污水處理廠最前端。廠區(qū)污水及放空泵房通常設置在地下箱體的最低處，當各種原因出現(xiàn)進、出水量不匹配時，該泵房前池也極易發(fā)生滿溢的危險。

其他風險點：一般來講污水處理廠各工藝環(huán)節(jié)之間的水流靠重力流動的，則總體來講相對安全。如果要靠泵或其他設備來控制的，則風險度相對較高。如采用MBR工藝時，該工藝段的出水需要依靠產(chǎn)水泵，在產(chǎn)水泵出現(xiàn)故障或產(chǎn)水能力出現(xiàn)下降而前端工藝未及時減量時，膜池就有滿溢的風險。

2、全地下污水處理廠防淹設計要點及實例

以下結(jié)合上海40萬m3/d規(guī)模的泰和全地下式污水處理廠設計對全地下箱體的防淹設計要點進行闡述。上海泰和污水處理廠地下一體化箱體平面尺寸約350m×350m，采用全地下布置形式，污水處理廠地下一體化箱體的豎向布置如圖1所示，地下一層操作層的設計絕對標高-1.0m，低于周邊地面標高5.5m。

圖1 泰和污水處理廠地下箱體豎向布置

1.針對外水的防淹設計要點

雨水侵入的防范措施

在泰和污水處理廠的設計中，廠區(qū)設計地坪標高比周邊市政道路路面高出約50cm，以避免市政道路雨水排放不暢出現(xiàn)積水時倒灌進污水處理廠。地下箱體的進出道路在出入口處進一步設置了一段15cm高的逆坡避免道路雨水進入地下箱體。地下箱體進出坡道全線設置了輕質(zhì)遮雨棚，并在坡道的入口和坡腳處各設置了一道400mm×400mm斷面的橫截溝攔截可能進入的雨水，其中入口處的橫截溝通過雨水管接入廠區(qū)雨水井，坡腳處的橫截溝就近接入污水處理池，進出坡道設計如圖2所示。地下箱體出露地面的設施中，風井的進出風口均設置防雨百葉，人員疏散樓梯間出口的標高均高出周邊地坪30cm，設備起吊孔都加設了輕質(zhì)防雨罩等。

圖2 泰和污水處理廠地下箱體進出坡道

地下水入滲的防范措施

泰和污水處理廠地下箱體按防水等級一級的要求設計，采取多道防水措施，具體做法包括：箱體側(cè)墻為疊合式雙層墻，圍護結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，墻厚1 000mm，抗?jié)B等級P10，內(nèi)襯墻體厚度600~800mm，抗?jié)B等級P8。地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻之間采用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，在干作業(yè)區(qū)內(nèi)襯墻內(nèi)側(cè)另外設置一道水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料層。箱體底板厚度1 400~1 600mm，抗?jié)B等級P8，底板下層設置高分子自粘膠膜防水卷材。干作業(yè)區(qū)底板上層設水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料層。箱體頂板厚度250mm，抗?jié)B等級P8，頂板下層設置水性滲透結(jié)晶型涂料防水層，上層設置聚脲彈性防水防腐涂料以及SBS改性瀝青耐根穿刺防水卷材。

來自管網(wǎng)超量進水的防范措施

泰和污水處理廠設計中對于管網(wǎng)可能出現(xiàn)的超量來水采取了被動防范和主動防范兩種措施。被動防范措施是在來水超量、污水處理廠進水泵房前池液位超過最高報警液位有溢出風險時，進水速閉閘門迅速關(guān)斷，污水處理廠停止進水以確保安全。為確保安全，進水井頂板做到箱體的頂板高度，即使進水水位超出地下操作層標高也不會溢出。另外，在速閉閘門之后還設置了一道電動閘門，即使在速閉閘門故障的情下，還能通過電動閘門關(guān)斷進水。主動防范措施則是通過工程手段和管理手段，對污水處理廠的進水流量進行調(diào)控，最大程度地避免污水處理廠進水泵房前池液位的劇烈波動。工程手段是在污水處理廠的進水端設置了一個系統(tǒng)調(diào)蓄池，調(diào)蓄池容積15萬m3。調(diào)蓄池進水渠道內(nèi)設置有水平格柵及液動閘門，液動閘門的開啟高度可調(diào)。當污水處理廠進水量超過設計規(guī)模，進水水位超過溢流液位時，超量的水會首先溢流進入調(diào)蓄池，從而保證進水水位的穩(wěn)定和地下箱體的安全。管理手段則是通過系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)度，調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)各污水處理廠之間的流量分配來達到水量調(diào)控的目的。泰和污水處理廠屬于上海石洞口污水系統(tǒng)，與石洞污水處理廠共用新西干線一根系統(tǒng)總管。當泰和污水處理廠進水出現(xiàn)高水位風險時，可通過系統(tǒng)調(diào)度，加大月羅泵站向石洞口污水處理廠的輸送水量。極端情況下還可以減小上游新薀藻浜泵站的輸送水量，通過系統(tǒng)調(diào)度向其他污水片區(qū)進行分流。

河水倒灌的防范措施

主要有兩個措施，一是在出水泵后的管路上設置可靠的止回裝置，即使在出水泵事故停泵、河道水位高企的情況下也能阻止河水倒灌回地下箱體內(nèi)。二是在出水高位井內(nèi)再設置一道閘門，在全廠停運、事故檢修或其他特殊工況下，可關(guān)斷該閘門切斷與河道的聯(lián)系從而確保污水處理廠地下箱體的安全。

2.針對內(nèi)水的防淹設計要點

二、三級泵房滿溢的防范措施

泰和污水廠設計中，首先，為防止各級泵房之間水泵流量的不匹配導致加減泵時出現(xiàn)水位的大幅波動，進水泵房（一級泵房）、中間提升泵房（二級泵房）和出水泵房（三級泵房）的水泵都按照8用2備的相同數(shù)量進行配置，單泵流量也相同。運行時各級泵房依次同步開停，從而保持前后流量的匹配和穩(wěn)定。其次，各級泵房前池均設置了液位計和浮球開關(guān)，水泵也配置了變頻裝置，運行時根據(jù)泵房前池液位的變化可增減水泵或變頻運行。第三，在二、三級泵房前池設置了溢流管，管徑DN500，管口標高高出前池最高設計液位50cm，這樣在前池水位非正常波動的情況下，超量來水可以通過溢流管溢流進入廠區(qū)污水系統(tǒng)而不至于發(fā)生池體滿溢。第四，建立各級泵站之間的聯(lián)動控制機制，在后一級泵站出現(xiàn)掉電或故障停泵時，前端泵站自動關(guān)停。另外，有條件的情況下宜適當加大二、三級泵房前池的設計池容，通過增加調(diào)節(jié)容積來盡量減小池內(nèi)的水位波動。

格柵前滿溢的防范措施

針對污水處理廠細格柵攔截壓力大，容易堵塞的問題，泰和污水廠設計中在常規(guī)配置粗、細兩道格柵的基礎上，增設了一道中格柵。其中粗格柵采用回轉(zhuǎn)式格柵，柵條間隙20mm，中格柵采用回轉(zhuǎn)式固液分離機，柵條間隙10mm，細格柵采用內(nèi)進流網(wǎng)板式格柵，柵條間隙3mm。三道格柵的設置可減輕細格柵的截污壓力，緩解因細格柵堵塞而造成格柵前端污水冒溢的風險。其次，建立格柵前液位和進水水泵聯(lián)動調(diào)控的機制，設置中、細格柵前報警水位。其中中格柵前池頂板標高0.80m，設計水位-0.20m，設定報警水位0.30m；細格柵前池頂板標高0.30m，設計水位-0.50m，設定報警水位0.00m。當格柵前水位超過報警水位則依次關(guān)停進水泵，避免造成格柵前污水冒溢。另外，在中、細格柵前也可以設置溢流管或超越渠道，事故情況下可通過溢流管讓污水回流到進水泵房前池或通過超越渠道實現(xiàn)事故超越。

濾池滿溢的防范措施

濾池是污水處理廠中自控程度和管理要求都相對較高的一個處理構(gòu)筑物。容易發(fā)生滿溢的風險點一是濾池的進水渠，可能會因為濾池堵塞或誤操作等原因發(fā)生滿溢；還有就是濾池的反洗廢水池，容易因為廢水泵故障、控制系統(tǒng)問題或濾池進水漏進廢水池等原因發(fā)生滿溢。而設計的防范措施除可靠的自控報警系統(tǒng)外，設置溢流管是一種最簡單有效的措施，在濾池進水渠和廢水池內(nèi)均宜設置溢流管，管口標高位于設計水位和池頂板之間，溢流管道接入廠區(qū)污水管。

廠區(qū)污水及放空泵房滿溢的防范措施

污水處理廠正常運行情況下，撇渣排出的污水、垃圾壓榨和砂水分離的污水、污泥脫水的污水、濾池反洗廢水以及除臭系統(tǒng)排出的廢水等均最終匯集到廠區(qū)污水及放空泵房。構(gòu)筑物檢修情況下，檢修構(gòu)筑物的放空水也會匯集到廠區(qū)污水及放空泵房，因此該泵房是地下污水處理廠內(nèi)排水壓力很大的一個點。在設計該泵房時，需按照正常運行工況、正常運行疊加一組生反池放空的工況來分別計算和校核。按照正常運行疊加放空的不利工況來確定泵房的規(guī)模，水泵配置數(shù)量需要滿足不同流量情況下靈活調(diào)度的需求。另外，由于該泵房的重要性很高，因此泵房前池宜盡量設計大一些以提供足夠安全的調(diào)節(jié)容積。泰和污水處理廠設計中，在一體化箱體的地下二層設置了廠區(qū)污水及放空泵房，泵房前池容積約4 500m3，配置了3臺潛污泵，2用1庫備，單泵參數(shù)Q=501 L/s，H=17.3m，P=120 kW。

3.其他設計要點

除以上主要節(jié)點以外，在全地下污水處理廠的防淹設計中，還有以下注意事項：

雙電源供電：污水廠需要有兩路獨立的供電電源，在一路電源停電的情況下能自動切換到另一路電源，確保供電的安全。

完善的自控系統(tǒng)及報警系統(tǒng)：污水處理廠內(nèi)有水位控制需求的點都需要設置液位計，重要的地方如廠區(qū)污水及放空泵房前池甚至可以設置雙液位計以提高安全性。廠內(nèi)要有完善的自控系統(tǒng)實現(xiàn)各處理環(huán)節(jié)之間的聯(lián)動控制，還要有完善的報警系統(tǒng)，在區(qū)域停電、設備非正常停機、液位超限以及其他事故情況下能迅速報警，提示管理人員及時處理。

積水排出設施的設置：在地下箱體內(nèi)如地下管廊等低處，需通長設置集水邊溝，并每隔適當距離設集水坑并安裝存水泵，以備在有局部管道泄漏時能將積水及時排出。泰和污水處理廠在一體化箱體內(nèi)沿底板邊緣均設置了200mm×200mm的排水溝、匯入800mm×800mm×800mm的集水坑，坑內(nèi)設置了固定安裝的存水泵。整個箱體內(nèi)共設置了10處集水坑，存水泵單泵參數(shù)Q=25 m3/h，H=12m，P=1.5 kW。

設備要有足夠的備用率：按設計規(guī)范配置備用設備的基礎上，關(guān)鍵節(jié)點的設備備用率可適當提高。

另外應急設備的庫備也要充分考慮，如水淹事故發(fā)生后的應急排水水泵、箱體入口的應急防汛擋板以及其他防汛物資等。

最后

安全設計是全地下污水處理廠設計考慮的重中之重。相對于常規(guī)的地上式污水處理廠，全地下污水處理廠要復雜得多，對設計和運行管理的精細化都提出了更高的要求。雖然近年來國內(nèi)的全地下式污水處理廠建設呈爆發(fā)式增長，但大部分項目都是2015年后才開始啟動立項和建設的。國內(nèi)全地下污水處理廠的設計和運行經(jīng)驗也就十來年時間，應該說經(jīng)驗還是相對缺乏。這些年來已建成運行的全地下污水處理廠中，大大小小的水淹事故也有發(fā)生，有設計考慮不周的原因、有運行管理疏忽的原因、也有設備系統(tǒng)各種故障引發(fā)的原因。總之，還需要在今后項目的實際運行中不斷發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)經(jīng)驗，才能有效地化解已知和未知的各種風險，更好地確保全地下式污水處理廠的安全，從而更好地發(fā)揮全地下式污水處理廠的綜合效益。