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芬蘭“水智慧” | 地下污水處理廠的經(jīng)驗啟示
發(fā)布日期:2019/8/13 11:37:57

   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,在北歐國家芬蘭已成為現(xiàn)實或著手努力的目標(biāo)。

 
  未來城市污水處理規(guī)劃
 
  根據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(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,污水處理廠對周邊環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響等因素,地下污水處理廠的價值就會顯現(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,這個設(shè)計還可防止海水倒灌入處理廠。

 

 


 

  這是赫爾辛基唯一的一個污水處理廠,地下空間達(dá)14萬畝,有2~3層,巖石堅固。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)時赫市有5個普通的污水處理廠,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%。”

 

  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。

 

  這個從1994年開始運營的污水處理廠,因為位于地下能保證全年恒溫,有助于降低能耗。其每日運營所需的電量是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m?/d,生化部分的設(shè)計容量為31萬m?/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氣。

 

 


 

  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)國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗,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,對城市經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展起到積極作用。

 

 

 

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