MBR技术是否是地下污水处理厂的最好选择？

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7月14日，由清华大学环境学院和中国水环境集团主办、e20环境平台承办的清华大学工程博士高峰论坛在清华大学环境学院举行。本次论坛重点关注地下污水处理厂的建设。北京有限公司总工程师于在论坛上做了主旨发言，分享了城市污水地下mbr技术的应用和发展前景。以下是书面记录:(根据现场发言，未经我审阅)

各位专家、老师、同学、同事，下午好！今天我要讲的话题是城市污水地下mbr技术。让我从三个方面给你介绍。首先讨论了地下膜生物反应器的工程特点，然后给出了昆明十厂的典型案例，最后讨论了地下膜生物反应器的应用和发展。

我们为什么要建一个地下污水处理厂？一是节约土地，二是对周围环境影响小，主要是噪音和除臭。由于全在地下，自然噪声小，地面污水处理厂不可能做好隔音或防噪工作，这是主动的。除臭是被动的，因为地下污水处理厂，如果除臭做得不好，将在日常生产中有风险。地上污水处理厂对除臭有严格要求，可以管理。如果他们没有做好，他们的运作将不会受到影响。因此，地下除臭要求比地上高得多。

当然，地下污水处理厂也有缺点，一是投资大，二是对设备要求高，主要是自动化程度。辅助设计，特别是通风、消防和照明，远远高于地上污水处理厂，不是一个数量级。

膜技术和膜生物反应器技术有两个很好的特点，一个是节约土地，另一个是良好的出水水质，这是众所周知的。地下处理厂与膜生物反应器技术的结合是优势互补、优势互补的模式。埋深大，土建投资高，mbr节省土建，降低成本。

让我给你举个例子，地下污水处理厂的结构布置。小型污水处理厂能在地下吗？这是我的第一张照片。中小型地下污水处理厂的mbr通常由单层覆盖。到目前为止，我们有1000个地下mbr工艺，分布在北京、浙江和江苏，规模从5吨到5000吨不等。把结构埋在地下。后两种是完全地下和半地下的，各有优点。从mbr技术的角度来看，这两种技术都是可行的，但都适用于大型污水处理厂。对于所有地下企业来说，正资产都高于半地下企业。首先，景观区与生产区是分开的。普通人也可以去半地下的公园。地面可以是生产区或围栏。

刘先生提出了一个问题。从节约土地的角度来看，从工程的角度来看，污水处理厂是否可以移至地面在技术上是可以实现的，也是节约土地的，但是第一个问题是污水处理厂变得很高，因为被埋污水处理厂的埋深基本上都在15米以上，都在地面上，这相当于一个建筑在地面上有十几米；第二个问题是，如果所有的设备和水池都在地面上，噪音的消除与地面污水处理厂的噪音预防是一样的。怎么做？这是被动噪声消除；从景观和管理的角度来看，如果生产区和景观区都在地面上，维护、围栏和管理都是地上污水处理厂，从正资产的角度来看，情况更糟。

举个例子，整个地下的mbr垂直布置在三层，地下负层和地下二层，一般都在负15m以上。我们做一些预处理池和生物池，负地板是设备地板。地下通道为地下和上层，负2米，可种植树木和灌木，有2米的浮土。

与地面膜生物反应器相比，地下膜生物反应器有什么特别之处？一个特点是结构的影响。我们知道mbr技术是堵路型的，我在一家地面污水处理厂工作。对道路堵塞的宽度没有要求，只看设备的大小。每个都可以有一个管道走廊，便于接管。如果是建在地下，一定要有限制，特别是柱间距，一般是8米。我们尽最大努力减少土地占用。因此，两个膜罐通常共用一个管道廊道，并且管道被制成双层以节省距离。

膜组装机和膜设备是膜生物反应器的核心设备，因为它们在地下，这些方面需要改变。60块可以在地面上制作，但在地面上可能没有那么宽。我自己也经历过这个问题。2010年昆明第十工厂设计时，我们是污水处理厂水处理专业的领导者。完工后，建筑与我们合作。起初，我们基于这个想法与他们合作。当我完成安排时，他说不，所以我告诉他你必须听我的。后来，我去昆明和他们讨论。柱距为8米是最经济的。如果超过9米和10米，就很难做到。最后，我接受了他们的观点，把膜改成了非标准的46片。变更后，它再次成为标准。后来，我们建造了十几个埋有46块的膜生物反应器，增加了设备的标准化。

地下mbr不同于地面，起重机也非常不同。离地五吨就够了。埋式有柱子，所以起重机不能走远，所以应该是S型。这个有转弯半径。这些是我在地下mbr污水处理厂工作时遇到的一些具体技术问题。

其次，我将向您报告我们的情况，昆明第十污水处理厂。这是150，000吨，周围有一座立交桥，这个地方只有这么大。在这种情况下，选择了膜生物反应器技术。因为它离居民很近，如果建在地上，肯定会遭到很多普通人的反对。

这是完成后的效果。只有办公楼在顶层，其他的都在底层，在第二层地下室还有一个游泳池层和设备层。该厂于2013年7月投产，至今已运营近两年。目前，每周基本上有两个接待任务。该工艺与地面工艺没有太大区别，与预处理、生化、膜池等工艺相同。

从技术角度看，用新技术进一步升级地下污水处理厂非常困难。当时，在工艺流程设计中，进行了较大的优化。最后，选择了强化脱氮工艺。采用多点流入和多点回流，效果明显。共14小时，气水比为5: 1。46个膜、252个模块和28个走廊。对于我们的第一个地下膜生物反应器，有两种清洗方式，一种是将电动葫芦吊到专门的地方清洗，每个膜池都经过防腐处理，这样每个膜池都可以实现原液的浸泡。他们两种方法都在使用。用“S”形提升机提升这么多部件是相当困难的。

让我谈谈这个工厂的结构设计。这是施工情况，基础是筏板基础。我对这个项目的结构了解很多。整个泳池是地下无缝的，顶层是景观层。每个结构都是以不同的方式设计的。这是一张由景观层制作的实验照片。这是两个电路，70%供电，100%接地，都是二次负载，但变压器容量达到100%。由于地下污水处理厂对消防和应急照明要求较高，我们配备了一台500kva备用发电机组。有应急照明，在特殊场合，特别是消防中心和发电机房，需要30分钟的连续供电，应进行应急照明。自控要求也非常严格。除臭也是地下污水处理厂非常重要的一部分。

除臭是被动的。只要是在地下做的，就必须除臭，但不能适当除臭。这家工厂不能正常运转。地上污水处理厂没有这个问题，所以应该考虑除臭。不同地区采用不同的除臭方法。例如，在预处理中，来自地面污水处理厂的污泥将不被除臭，地下污泥也将被除臭。采用生物除臭的方法，空房间也会被活性炭吸附。除臭和通风要求每2小时一次。这是除臭的照片。

这里有一个烟雾控制设计。没有自然排烟的区域需要压缩空气供应，只有高层建筑才有。我们也在考虑地下措施。防火包括建筑防火和水防火。我们被分成8个区。如何进行水灭火是很有争议的，也没有标准，所以我们不知道怎么做。我们有严格的要求，不仅对消防双重系统，而且对自动喷水灭火系统。还有一流的气体灭火和灭火器。

从工厂目前的运行情况来看，回到流程的本质，效果还是很理想的。实际进水水质接近设计，国家要求为甲级，但我们都达到了四类水，运行仍然很好。

最后，让我们看一下应用程序开发。我们做了一个统计。目前，大约有十几个污水处理厂正在建设中或由我们自己建造。mbr技术占规模水量的一半，占总量的70 %, 10个中有7个使用mbr。Mbr技术在地下仍然很流行。

最后，经济比较表明，与传统膜生物反应器相比，地下膜生物反应器节省了20%的土地占用。如果是在地面上进行，一般认为膜生物反应器肯定比传统的膜生物反应器更贵，但地下膜生物反应器不是。我们计算出地下膜生物反应器与地面的偏移为20%，运行成本高出5%。

我们认为，地下污水处理厂和mbr工艺的结合是优势互补、优势互补的双赢组合。地下mbr污水处理厂技术和膜系统结构各有特点，mbr技术在地下污水处理厂的发展中具有广阔的前景。

由e20环境平台、上海市政工程设计研究院(集团)有限公司、上海城头污水处理有限公司联合主办的“2015(第七届)上海水热点论坛”将于9月11日至12日(周五、周六)在上海同济大学129礼堂举行。围绕“面向未来的污水污泥资源化途径”这一主题，邀请了技术领域的专家学者、相关政府部门、业主单位以及投融资领域的专家，与业内人士共同探讨“水十篇”之后，污水污泥领域技术企业应具备的面向未来的综合素质等话题。届时，地下污水处理厂的成功经验也将被分享。请注意。