工艺详解 | 这五座国外地下污水处理厂为什么这么节能？

达标排放原则符合性分析该项目实施后厂区废水进入企业污水处理站处理后达到《污水综合排放标准》(gbl)中的三级标准后纳入湖州市南浔经济开发区市政污水管网进入振浔污水处理厂集中处理项目废水不排入企业附近内河河网不会对附近内河河网产生污染影响项目产生的废气和噪声在采取相应的处理措施后可以达标排放厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(gb)中的类标准项目产生的危险固废委托湖州市工业和医疗废物处置中心处理一般固废经出售、回收利用或者填埋处置生活垃圾由环卫部门清运处理最终固废实现零排放。在如此婀娜婉转，古、秀、精、雅的景致中，泽德污水提升装置，承载了房屋地下空间整体污水收集提升排放的功能。2、按“雨污分流、清污分流、分质处理”的原则规划设计厂区给排水管网，并与区域排水系统相容，污水收集系统已设置防漏、防渗、防腐的技术保证措施，不让污水混入雨水管网及向地下渗漏。

按照园区的对出水水质要求对污水进行处理，参见表4-1，处理后的废水送至污水处理厂进一步处理，最终外排水达到《污水综合排放标准》(gb8978-1996)的二级排放标准，参见表4-2。拟建回用水处理装置设计处理规模为300 m3/h(进水)，主要来自脱盐水站反冲洗及浓水、污水处理站达到《污水综合排放标准》(b8978-1996) 一级标准的排水，出水水质符合循环水补水的要求，送至循环水站回用，浓盐水送至污水园区污水处理厂。在城镇排水与污水处理设施覆盖的地区，排污单位、个人应当将污水排入城镇排水设施，由城镇污水集中处理设施处理。

地下污水处理厂具有一定优势，包括土地使用效率提升50%～70%、破解“邻避效应”、提升地面景观和周边土地价值等，但地下污水处理厂的技术难度、投资运行成本以及未来提升改造空间的限制性也让人望而却步。本文介绍5座欧美及日本的地下污水处理厂建设运营案例，希望能在设计、工程建设和运营方面带来可借鉴和参考的信息。

一、5座地下式污水处理厂的工程概况

芬兰从1932年开始建造地下污水处理厂。该地下污水处理厂始建于1986年，1994年完工(见图1)。该厂是芬兰乃至整个北欧最大的污水处理厂,服务80万人口，设计规模为33万m3/d，实际处理量为28万m3/d(雨季为80万m3/d)，其中85%为生活污水，15%为工业废水。该厂的工程总造价为2.15亿美元，其中地下部分造价为1.98亿美元。

1.1.1污水处理工艺

该厂的污水处理工艺为一套完整的活性污泥法工艺，进出水水质见表1，进水水量28万m3/d，生化部分的设计容量为31万m3/d。进水先过格栅和初沉池，分离出水中较大的悬浮物，再经过活性污泥法去除有机物，这期间投加硫酸亚铁作为絮凝剂来除磷。脱氮过程发生于2个单元，第一单元是活性污泥工艺的反硝化工艺段，第二单元是BIOSTYR生物脱氮过滤器，生物过滤器内附载脱氮微生物。在活性污泥法的好氧段，废水中的铵态氮被氧化成硝酸盐氮，进而在厌氧段中被还原成氮气。活性污泥厌氧工艺段和BIOSTYR过滤器中的脱氮过程都基于脱氮细菌，它具有将硝酸盐氮还原成游离氮气的能力。其间，没有化学物质或外部生物质被添加到工艺中，但是在后处理阶段，会通过加入甲醇来促进反硝化作用。脱氮反应的温度设定在9～18℃。

1.1.2污泥处理工艺

由于包括污泥浓缩、污泥消化在内的一系列污泥处置都会产生缺氧环境，伴随部分聚磷菌的死亡，都导致污泥处理出现二次释磷的问题。表4-1 含无机磷废水预处理装置设计进出水指标（单位：mg/l ）项目 进水 出水codcr 1000 ≤500总磷 4500 ≤7ph 6-9 6～9工艺：生产车间排放的含磷污水通过泵提升至一级除磷反应装置，加入石灰乳将ph值调整至 11 左右，进行强反应除磷，底层污泥送至污泥浓缩池，废水由泵提升至二级除磷反应装置，进行强反应，出水由泵提升至沉淀池沉淀，经沉淀后的上清液到调节池，污泥到污泥浓缩池（原有）进行浓缩后干化。1、污泥根据工艺分为化粪池污泥、初沉污泥、剩余污泥、化学(混凝)沉淀污泥、消化污泥等。

1.2挪威奥斯陆Bekkelaget污水处理厂

该污水处理厂是一座建在山洞中的污水处理厂(见图2)，位于挪威首都奥斯陆的南边奥斯陆峡湾边，是挪威的第二大污水处理厂。该厂于1998年开始建设，2000年9月投入运行，日均处理量为10万m3/d，处理污水量占整个奥斯陆地区的35%～40%，服务人口约28万人。

1.2.1污水处理工艺

污水主体处理工艺包括预处理、生物处理、深度处理。预处理部分包括格栅、曝气沉砂池、初沉池，并投加氯化铁除磷。生物处理采用活性污泥工艺，由4个串联式的前置反硝化的活性污泥系统组成。活性污泥工艺每个系列长72m，宽20m，池深14m，总体积19250m3。其中缺氧区7500m3，缺氧/好氧转换区2250m3，好氧区9500m3，DO维持在2mg/L。污泥内回流率为280%。污泥回流量650～1300m3/h。同时在回流污泥中加入硫酸亚铁，实现同步化学除磷。深度处理采用澄清池、砂滤池。同时在回流污泥中加入硫酸亚铁，实现同步化学除磷。截至2010年的进出水数据，BOD5去除率为97.5%，TN去除率69.3%，TP去除率大于92.3%。

1.2.2污泥处理工艺

污泥处理工艺土。

1.3荷兰Dokhaven污水处理厂

2、按“雨污分流、清污分流、分质处理”的原则规划设计厂区给排水管网，并与区域排水系统相容，污水收集系统已设置防漏、防渗、防腐的技术保证措施，不让污水混入雨水管网及向地下渗漏。北京排水集团高碑店污水处理厂是北京市拟建的14座城市污水处理厂中规模最大的，也是目前全国规模最大的城市污水处理厂，承担着市中心区及东部工业区总计9661公顷流域范围内的污水收集与治理任务，服务人口240万，厂区总占地 68公顷，总处理规模为每日100万立方米，约占北京市目前污水总量40%。大约有25%的人口居住在没有任何集中污水收集系统的乡村地区，这些地方的污水就地处理。

1.3.1污水处理工艺

粗格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。1、格栅：格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。1）格栅格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。

曝气沉砂池8组，尺寸14m×3.5m×4.33m(L×W×H)，停留时间5.4min，总曝气量为925～3850m3/h地下污水处理厂，吸砂泵为4台，流量30m3/h。

A区好氧曝气池8组，尺寸为39.6m×3.5m×4.32m(L×W×H)，停留时间为15min，污泥负荷为3kgBOD/(kgMLSS˙d)，总曝气量为4900～21800m3/h，混合浓度为1.5～2kgMLSS/m3。

反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。剩余污泥泵的选择每池一台,全厂共计8台,剩余污泥需从反应池排放,排泥时要注意不影响沉淀和滗水全厂剩余污泥量为:,污泥浓度为5.71g/l,每日排泥量为每池每周期排泥量:排泥时间按0.5h计,剩余污泥泵流量为:经污泥高程计算后选用150qw140-7-5.5型离心式潜污泵回流污泥泵 单池小时进水量:回流污泥量:考虑到增加回流污泥的可能性,同时也为设置备用泵提高运行可靠性,故每池选用两台泵,选用80qw45-22-5.5离心式潜污泵,每台参数q45,扬程 22m 。间歇排泥是指在特定时段集中排泥，如在沉淀末期排泥，该方式剩余污泥泵容量较高，需要控制排泥时间及排泥闸，但该方式剩余污泥浓度较高，后续污泥浓缩脱水的负荷较低。

完全混合法应用完全混合式曝气池，它与推流式的工况截然不同，有机染污物进入完全混合式曝气池后立即与混合液充分混合，池中的污泥负荷相同，它的运行工况点位于活性污泥的增长曲线的某一点上，完全混合式活性污泥法系统有曝气池与沉淀池合建及分建两种类型，曝气装置可以采用鼓风曝气装置或机械表面曝气装置。污泥减量微生物制剂 污泥减量微生物制剂提供商 所以，排除污泥量=每日增长的污泥量 △ x= { 随上清液排放的污泥土 （q-qw）xe {从二沉池底部排出的污泥 qwxr △ x=(q-qw)xe+qw-xr 污泥量定义：曝气池内活性污泥量与每日排放的污泥量之比 qc=xv/△x=xv/((q-qw)xe+qwxv) x:代表微生物量 x xr xe xv s:代表有机物量 sa se so 回流污泥浓度等于排放剩余污泥浓度 （xr）max=106/svi 4.bod—污泥负荷和 bod—容积负荷 f/m=ns=（qsa）/(xv) (kgbod)/(kg mlss d) 定义：。根据动力学原理演算(过程 略)，sbr 反应池容计算公式可分为下列三种情况： 限制曝气 v=nq(c0-ce)tf／[mlssnsta] 非限制曝气v=nq(c0-ce)tf／[mlssns(ta+tf)] 半限制曝气v=nq(c0-ce)tf／[lssns(ta+tf-t0)] 对负荷参数的选用依据不足地下污水处理厂，提供选用参数的范围过大〔例如文献推荐nv=0.1～1.3kgbod5/(m3d)等〕，而未考虑水温、进水水质、污泥龄、活性污泥量以及sbr 池几何尺寸 等要素对负荷及池容的影响。

反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。连续排泥是指在运行期间连续排放混合液，剩余污泥泵容量较低，基本不需要控制，但是由于剩余污泥浓度低，后续污泥浓缩脱水的负荷将会加大。

1.3.2污泥处理工艺

主流段产生的污泥输送到600m外的污泥处理厂进行厌氧消化，消化温度为33℃，停留时间为30d，消化后的污泥进入调质罐，加入絮凝剂进行最终脱水，设有2台离心脱水机，每台离心机处理能力为40m3/h。离心脱水后，污泥含固率为30%，储存在2个储罐中，等待外运后焚烧，污泥产量为2万t/年(6000tDS/年)。

1.4法国马赛Géolide污水处理厂

该污水处理厂位于法国南部城市马赛，始建于1987年，服务面积包括马赛和周边16个镇，日处理量约24万m3。该污水处理厂是世界占地面积最大的地下污水处理厂，占地面积为3hm2(见图4)。

1.4.1污水处理工艺

ccas工艺，即连续循环曝气系统工艺（continuous cycle aeration system），是一种连续进水式sbr曝气系统这种工艺是在sbr（sequencing batch reactor，序批式处理法）的基础上改进而成sbr工艺早于1914年即研究开发成功，但由于人工操作管理太烦琐监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用sbr工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂进入60年代后，自动控制技术和监测技术有了飞速发展，新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功，为广泛采用间歇式处理法创造了条件1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国abj公司合作开发了采用间歇反应器体系的连续进水，周期排水，延时曝气好氧活性污泥工艺1986年美国国家环保局正式承认ccas工艺属于革新代用技术（i/a），成为目前最先进的电脑控制的生物除磷脱氮处理工艺。整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。整个过程为通过粗格栅的原污水通过污水提升泵提升后，流经格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。

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