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芬蘭“水智慧” | 地下污水處理廠的經驗啟示
發布日期: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實或著手努力的目標。

 
  未來城市污水處理規劃
 
  根據《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》要求,十三五期間,加強城市基礎設施建設,加強市政管網等地下基礎設施改造與建設,加大黑臭水體整治力度,地級及以上城市建成區黑臭水體控制在10%以內。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污水系統完善的瓶頸,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劃的新方向。
 
  地下污水處理廠一般將所有建構筑物組團布置,形成地下箱體。豎向分為 2 層,其中底層為構筑物和管廊層,上層為設備和操作巡視層。
 
  較大規模的地下污水處理廠操作層均設有車道,滿足消防車進出要求。按照地下污水處理廠的豎向標高與室外地坪的相對關系,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筑物均埋設于地下,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,可實現部分自然采光、通風,有利于操作管理。地下污水處理廠建設常常面臨一次性建設投資成本高的問題。但是綜合考慮土地資源日益緊缺,污水處理廠對周邊環境和經濟影響等因素,地下污水處理廠的價值就會顯現出來。
 
 



 


 

 


 

  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來,維修的大卡車、機器也可以方便出入。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,當時赫市有5個普通的污水處理廠,上世紀90年代開始,赫爾辛基開始集中處置污水,現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(赫爾辛基大區每天產生污水85萬噸左右,居民80%都居住在污水管網覆蓋的地方),污水在廠內處理需要一天,從管道流到海域需要一天。

 

  污水處理廠一般進水COD達400~1000mg/L,而處理后的污水,在處理率上高于國家要求的指標。LarsRundberg稱,“污水處理廠處理后排入大海的污水,BOD(7天指標)只有9.2mg/L,磷含量為0.29mg/L,氮的處理率達到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,經常有專家在附近不同地區走來走去,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,可以產生2.6萬噸的沼氣,能發電約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。進水水量28萬m?/d,生化部分的設計容量為31萬m?/d。進水先過格柵和初沉池,分離出水中較大的懸浮物,再經過活性污泥法去除有機物,這期間磷的去除和兩相沉淀同時進行,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合。

 

 


 

  脫氮過程發生于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),污水中的銨態氮被氧化成硝酸鹽氮,進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,水溫等不受季節影響,利于生化作用。

 

  總結

 

  根據國內外相關經驗,應集約利用地下空間,充分利用地面環境條件。緊湊布局污水處理和深度處理構筑物及相關水處理設施,盡量節約土地資源和空間資源。還可在地面配套建設公共綠地、景觀或實用性建筑;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貌,豐富城市景觀。

 

  建設污水深度處理設施和再生水回用配套管道系統,將再生水回用于景觀水體、道路綠化澆灑等,不僅節約了寶貴的水資源,而且促進了城市水資源循環利用,還有效地保護了區域水環境,對城市經濟、社會、環境可持續發展起到積極作用。

 

 

 

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