芬蘭“水智慧” | 地下污水處理廠的經(jīng)驗(yàn)啟示

水處理網(wǎng)訊:一打開自來水龍頭就能直接飲用,自來水比瓶裝水更干凈,湖水也能直接飲用……這些聽起來很美好甚至有些理想化的想法,在北歐國(guó)家芬蘭已成為現(xiàn)實(shí)或著手努力的目標(biāo)。

未來城市污水處理規(guī)劃

根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》要求，十三五期間，加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)市政管網(wǎng)等地下基礎(chǔ)設(shè)施改造與建設(shè)，加大黑臭水體整治力度，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體控制在10%以內(nèi)。新建污水廠日益增多，水處理廠選址問題成為困擾城市中心區(qū)污水系統(tǒng)完善的瓶頸，地下污水處理廠作為一種高效、集約用地的新模式成為未來城市污水處理規(guī)劃的新方向。

地下污水處理廠一般將所有建構(gòu)筑物組團(tuán)布置，形成地下箱體。豎向分為 2 層，其中底層為構(gòu)筑物和管廊層，上層為設(shè)備和操作巡視層。

較大規(guī)模的地下污水處理廠操作層均設(shè)有車道，滿足消防車進(jìn)出要求。按照地下污水處理廠的豎向標(biāo)高與室外地坪的相對(duì)關(guān)系，地下污水處理廠可分為地下深埋式和地下淺埋式 2 種。

地下深埋式污水處理廠建構(gòu)筑物均埋設(shè)于地下，頂部做景觀公園。地下淺埋式污水處理廠操作層部分露出地面，可實(shí)現(xiàn)部分自然采光、通風(fēng)，有利于操作管理。地下污水處理廠建設(shè)常常面臨一次性建設(shè)投資成本高的問題。但是綜合考慮土地資源日益緊缺，污水處理廠對(duì)周邊環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響等因素，地下污水處理廠的價(jià)值就會(huì)顯現(xiàn)出來。

芬蘭從1932年開始建造地下污水處理廠。Viikinmäki中心污水處理廠建在赫爾辛基市中心附近，于1986年在污水排放隧道的端點(diǎn)開始建造，廠址高于海面，處理后的污水靠重力通過隧道排放到芬蘭灣的卡塔杰洛托島，出水口位于水底20m深處，這個(gè)設(shè)計(jì)還可防止海水倒灌入處理廠。

這是赫爾辛基唯一的一個(gè)污水處理廠，地下空間達(dá)14萬畝，有2~3層，巖石堅(jiān)固。地下3層空間擁有8條污水處理線，這樣的規(guī)模在整個(gè)北歐也是最大。地下空間可以用闊綽來形容，寬15米，高3.4米，造這么高，是為了讓消防車可以開進(jìn)來，維修的大卡車、機(jī)器也可以方便出入。每年有4000人來這個(gè)著名的地下污水處理廠參觀。

LarsRundberg先生1975年就來到這家公司，他回憶說，當(dāng)時(shí)赫市有5個(gè)普通的污水處理廠，上世紀(jì)90年代開始，赫爾辛基開始集中處置污水，現(xiàn)在就只有這一家污水處理廠，年處理1億噸污水，日處理20~65萬噸(赫爾辛基大區(qū)每天產(chǎn)生污水85萬噸左右，居民80％都居住在污水管網(wǎng)覆蓋的地方)，污水在廠內(nèi)處理需要一天，從管道流到海域需要一天。

污水處理廠一般進(jìn)水COD達(dá)400~1000mg/L，而處理后的污水，在處理率上高于國(guó)家要求的指標(biāo)。LarsRundberg稱，“污水處理廠處理后排入大海的污水，BOD(7天指標(biāo))只有9.2mg/L，磷含量為0.29mg/L，氮的處理率達(dá)到86％?！?/p>

很多污水處理廠很棘手的臭味問題，在這里得到很好的控制，這兒排臭氣的煙囪有82米高，以此保證不會(huì)有臭氣溢出，氣體每秒排放120噸。

LarsRundberg先生說，臭味在很多污水處理廠是大問題，但在這兒不是問題，為了防止臭氣溢出，氣壓的控制非常重要，通氣管道不斷清理；除此之外，經(jīng)常有專家在附近不同地區(qū)走來走去，查看有無異味，并記錄下來。

這個(gè)從1994年開始運(yùn)營(yíng)的污水處理廠，因?yàn)槲挥诘叵履鼙ＷC全年恒溫，有助于降低能耗。其每日運(yùn)營(yíng)所需的電量是39MW/h，而它每日沉淀得來的2200噸污泥，可以產(chǎn)生2.6萬噸的沼氣，能發(fā)電約20MW/h。

為何選擇建在地下？LarsRundberg介紹說，芬蘭四季分明，但冬天非常寒冷，如果污水處理廠在室外，需要做很多額外的工作，在室外，對(duì)處理技術(shù)的效率也有影響，在地下，則一年四季常溫，冬天沼氣出來的熱量還能供熱、供暖。記者了解到，1994年以后芬蘭新建的污水處理廠就全在地下了，另外一個(gè)關(guān)鍵原因是地下臭氣容易控制。

污水處理工藝

污水處理工藝為一套完整的活性污泥法工藝。進(jìn)水水量28萬m³/d，生化部分的設(shè)計(jì)容量為31萬m³/d。進(jìn)水先過格柵和初沉池，分離出水中較大的懸浮物，再經(jīng)過活性污泥法去除有機(jī)物，這期間磷的去除和兩相沉淀同時(shí)進(jìn)行，投加絮凝劑硫酸亞鐵（FeSO4）用于沉淀磷，所得的磷沉積物與污泥結(jié)合。

脫氮過程發(fā)生于2個(gè)單元，第一單元是活性污泥工藝的反硝化工藝段，第二單元在Biostyr®生物脫氮過濾器中，過濾器內(nèi)附載脫氮微生物。在活性污泥法的好氧段（曝氣部分），污水中的銨態(tài)氮被氧化成硝酸鹽氮，進(jìn)而在厭氧段中被還原成氮?dú)狻?/p>

由于該處理廠處于地下，水池等設(shè)施利用原有的巖石，混凝土只在需要的地方才用，水溫等不受季節(jié)影響，利于生化作用。

總結(jié)

根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)集約利用地下空間，充分利用地面環(huán)境條件。緊湊布局污水處理和深度處理構(gòu)筑物及相關(guān)水處理設(shè)施，盡量節(jié)約土地資源和空間資源。還可在地面配套建設(shè)公共綠地、景觀或?qū)嵱眯越ㄖ?；還可充分利用地形，錯(cuò)落有致布局，從而改善污水處理廠周邊總體風(fēng)貌，豐富城市景觀。

建設(shè)污水深度處理設(shè)施和再生水回用配套管道系統(tǒng)，將再生水回用于景觀水體、道路綠化澆灑等，不僅節(jié)約了寶貴的水資源，而且促進(jìn)了城市水資源循環(huán)利用，還有效地保護(hù)了區(qū)域水環(huán)境，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展起到積極作用。

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