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為有效解決武漢市黃孝河明渠起端旱季污水溢流污染問題，從明渠源頭進行污染控制，同時兼顧雨天的合流制溢流污染的控制，依據上位規劃在明渠東側一處條狀地塊選址修建一座10×104 m3/d水質凈化廠以解決區域城市污水問題。

　　由于周邊臨近有較為密集的住宅區和大型商圈，公用設施建設用地面積有限且形式為條狀，綜合考慮出水水質、對周邊的環境影響等多方面因素，設計確定采用全地下式污水廠。出水水質除TN按≤15 mg/L執行、SS按≤10 mg/L執行外，其它主要指標均執行地表Ⅳ類水質標準。該污水廠處理后尾水排入黃孝河明渠，作為明渠的生態補水。

地下式污水處理廠需考慮污水處理設施及輔助設施的布置，按常規設置兩條獨立的污水處理線，同時還要將這兩類設施集成于一體。這既需要結合用地條件，又要結合區間功能與安裝施工、巡視檢修等所需空間以及通風除臭、采光照明、消防等要求統籌考慮。

　　建設方給定的用地范圍是一個長約500 m、寬約80 m的條狀地塊，其南面為鐵路，西面為大型商圈，東面為高架路，用地條件有限。建設方要求布置處理規模為10×104 m3/d的地下式污水處理廠，處理后尾水排入臨近明渠作為生態補水。綜合上述邊界條件，優化設計后確定該地下污水廠處理車間平面布置見圖2。

地下式污水處理廠需考慮污水處理設施及輔助設施的布置，按常規設置兩條獨立的污水處理線，同時還要將這兩類設施集成于一體。這既需要結合用地條件，又要結合區間功能與安裝施工、巡視檢修等所需空間以及通風除臭、采光照明、消防等要求統籌考慮。

　　建設方給定的用地范圍是一個長約500 m、寬約80 m的條狀地塊，其南面為鐵路，西面為大型商圈，東面為高架路，用地條件有限。建設方要求布置處理規模為10×104 m3/d的地下式污水處理廠，處理后尾水排入臨近明渠作為生態補水。綜合上述邊界條件，優化設計后確定該地下污水廠處理車間平面布置見圖2。整個污水處理車間長約282 m，寬約64 m，采用雙層加蓋形式，車間主要分兩層，上層為設備操作層和車道，下層為構筑物層及管廊。上層層高約6.6 m，下層層高約7.0 m。整個車間頂部覆土厚度1.6 m以上;車間下部距設計地面局部最深處約15.4m(生化池和應急溢流泵房底板內底)，其他部分約在地下9.4 m～13.4 m之間。

　　預處理區主要為細格柵、膜格柵及曝氣沉砂區，包括柵渣處理區，豎向上考慮細格柵池下部空間的利用，作為空壓機等設備間。預處理區與生化處理區之間的空間也作為水箱及設備間利用。

　　生化處理區則為A2O主工藝區，在結構和豎向設計上作為最大埋深處，整體為鍋底狀，其關鍵在于生物池溢流排水去處，包括膜池的反洗排水。為減少占地，結合管廊首層道路的設置，本次設計將膜池反洗排水及構筑物溢流排水全部納入管廊最底層的排水泵房和溢流泵房內，再由該泵房壓力輸送至預處理進水端。在本設計中除臭設施置于生化池頂板上，充分利用生物池頂板上的空間。

　　設備及加藥間包括MBR產水泵、鼓風機房、配電間、加藥間等，構成附屬綜合車間;污泥處理區則包括污泥脫水間、泥庫、消毒間等。加藥間藥劑采用液體藥劑地面卸料方式，通過卸料泵將藥劑接入加藥間。離心濃縮脫水后污泥通過管廊地下一層車行通道收集外運處置。該地下式污水廠僅有綜合樓與驛站(地上景觀配套)布置在處理車間外。

　　該污水處理車間占地約1.8 hm2，考慮地上景觀及配套設施總用地紅線的面積約2.91 hm2，根據《城市污水處理工程項目建設標準》中污水處理廠對用地指標的要求，二級處理加深度處理每噸水占地指標為0.8 m2，該地下污水廠占地僅為同規模常規地面污水處理廠占地(8 hm2)的36.4%。

城鎮生活污水

參考臨近污水處理廠進水水質和地方建設單位對出水要求，確定本工程進、出水水質的要求(見表1)，二級生物處理工藝采用脫氮除磷工藝，應用于城市污水處理的活性污泥法有A2/O系列、氧化溝系列和SBR系列等;生物膜法有BAF和MBBR等工藝;MBR工藝也是新型的污水處理工藝?？紤]到項目附近明渠起端周邊的實際情況、合流制污水水質的波動性，結合尾水作為生態補水的用途，確定該污水廠的工藝流程如圖1。

　　該工藝采用多點進水，厭氧區和缺氧區均設進水口，以解決缺氧區碳源不足問題。A2O生化池混合液采用分段回流，缺氧池混合液回流至厭氧池實現厭氧釋磷，好氧池混合液回流至缺氧池實現硝化液回流，膜池內剩余污泥外回流至好氧池。生化池的內回流及外回流比例可據進水水質情況進行靈活控制，可最大限度利用碳源，提高脫氮率和抗晴雨季動態變化水質的能力。

　　為減少占地面積和提高出水水質，該工藝泥水分離通過深度處理段MBR膜完成，由于污水處理車間采用全地埋設置，結構形式采用箱體，構筑物均加蓋以便臭氣收集和處理。

　黃孝河鐵路橋地下凈化水廠設計規模為10×104m³/d，采用A2O+MBR作為核心生物處理組合工藝，設計出水除TN和SS的限值濃度分別為15 mg/L和10 mg/L外，其余主要出水水質均滿足《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)中地表水IV類水標準，處理后尾水排入黃孝河明渠作為生態補水，目前該污水廠正處于建設中。

　　全地下式水廠工藝設計需充分利用下沉箱體的平面功能劃分和豎向結構合并，為便于開挖支護、地基處理及抗浮設計，箱體總體布置應盡量將埋設深度相近的構筑物集中設置，實現相同標高共底板，避免高程錯落。此外，從運營維護角度考慮需重點統籌采光、通風和消防設計，此三者可有效節省運行能耗同時保障污水處理廠運行的安全性。

　　地上式和地下式污水廠功能相同，但在設計上重點存在差異。地上式污水廠設計中次要的因素如受限于空間及限高的設備吊裝、安裝，采光與通風除臭等則成為地下式污水廠設計中首要考慮因素。尤其是地下式污水廠的除臭和消防，為節省除臭設備功率，除臭裝置宜設置在除臭風量最大的單元附近，以減少風管投資及運行費用;為保障消防安全，人員活動密集區域宜盡量布置集中，不宜分散設置。

　　本項目總投資約6億元，噸水投資約6000元/m3污水，較常規地上式污水處理廠建造成本3000元/m³污水增加約一倍，因此當采用全地下式污水處理廠必須權衡周邊影響和投資成本兩者的關系。