随着科内污水处理厂新建和升级改造的推进，土地资源的短缺和周边居民对环境的高要求逐渐成为地面污水处理厂新建、改扩建的重要制约因素，建设地下污水处理厂成为选项之一。地下污水处理厂不仅占用空间小，美观，而且能最优地控制噪音、气味等问题。此外，还可以完全放开污水处理厂原地块及周边地块的开发限制，提升周边地区的发展前景。因此，本文主要探讨地下污水处理厂建设的特点和难点。
关键词:地下污水处理厂；施工特点；困难
根据国民经济和社会发展“十三五”规划要求，“十三五”期间，将加强城市基础设施建设，加强市政管网等地下基础设施改造建设，加大黑臭水体整治力度。地级及以上城市建成区黑臭水体控制在10%以内。随着新建污水处理厂越来越多，污水处理厂的选址成为城市中心区污水系统完善的瓶颈。地下污水处理厂作为一种高效集约用地的新模式，已成为未来城市污水处理规划的新方向。
一、地下污水处理厂的特点
地下污水处理厂一般将所有建筑物、构筑物分组布置，形成地下箱。竖向分为2层，底层为结构及管廊层，上层为设备及运行巡视层。大型地下污水处理厂在操作层设置车道，以满足消防车的要求。根据地下污水处理厂竖向标高与室外地坪的相对关系，地下污水处理厂可分为地下深层和地下浅层两种类型。深埋污水处理厂的建筑物、构筑物埋在地下，顶部是景观公园。浅埋污水处理厂的运行层部分暴露于地面，可以实现部分自然采光和通风，有利于运行管理。地下污水处理厂的建设往往面临一次性建设投资成本高的问题。但考虑到土地资源的日益紧缺，以及污水处理厂对周边环境和经济的影响，地下污水处理厂的价值才会显现出来。与传统的地面污水处理厂相比，地下污水处理厂具有以下优势。
(1)几乎消除了二次环境污染。
由于地下封闭管理，地下污水处理厂对产生的臭气进行综合处理，对环境和城市居民生活基本没有影响。地下污水处理厂的主要设备在地下，机械的振动和噪声不会对地面的建筑物和居民造成影响，从而有效避免了噪声对周围居民生活和工作的影响。
(2)结构紧凑，节约土地资源
在地下污水处理厂的设计中，考虑到地下空间和投资的限制，建(构)筑物的设计相对紧凑，技术上也尽量选择占地面积小的处理工艺。另外，地下污水处理厂不需要考虑绿化、隔离带等过多要求，节省了占地面积。根据现有工程经验，地下污水处理厂用地指标一般控制在0.4m2/t左右，而同样出水标准的地面污水处理厂用地指标达到0.8m2/t，在土地稀缺的城市，节约土地资源尤为重要。
(3)有利于污水处理厂的稳定运行。
污水处理厂二级生物处理工艺的最佳温度为20~35℃，但地上污水处理厂的水温会随着环境温度的变化而变化，尤其是我国北方的污水处理厂在冬季会受到温度的影响。由于地下污水处理厂的池体下沉且密封，除污水水质条件外，基本不受外界环境因素影响。特别是地下与地面的年温差较小，水温相对恒定，有利于各种污水生物处理工艺的稳定运行。
灵活利用上层空间
土地利用效率高，环境友好。由于地下污水处理厂只在地面建设一些辅助建筑，占用土地资源少，节约了城市的开放空间，不使周边土地贬值，保证了周边地区未来的发展。地下污水处理厂的上部空间可用于绿化、公园等公益事业，也可用于商业开发，还可为公众提供环保科普和参观的示范基地。例如，中国深圳市布吉污水处理厂的地上空间是一个休闲公园，为市民建造了娱乐和体育设施，实现了水资源的循环利用，提升了周边土地的价值，在一定程度上促进了周边经济的发展。
二，地下污水处理厂建设的难点
由于地下污水处理厂的运行层或管廊层位于地下，且布局高度集约化，运行管理集中在相对封闭的地下车间，因此对污水处理厂的设计、建设、运行和管理的要求比传统的地上污水处理厂更高。
(1)工艺处理方案的选择
污水处理工艺的选择应充分考虑技术可行性和经济合理性，综合考虑规划用地面积、工程投资、进出水水质要求、污泥处理处置方案等因素后确定。禁止将传统地面污水处理厂的工艺方案简单照搬到地面。同时，考虑到地下污水处理厂未来改造难度较大，在工艺选择和参数设置上要为排放标准的长期提高留有余地。例如，某地下污水处理厂，根据其进水水质特点、污水处理要求和实际情况，污水处理厂拟采用AAO工艺，污泥处理拟采用低温真空脱水干燥工艺。本项目污水处理工艺充分考虑了技术可靠性、运行稳定性、经济合理性、强化处理重点、对污水水质的适应性、水量、设施布置、预留长期招标空间等多种因素。经过论证比较，该污水处理厂污水处理路线采用“预处理+二级生物处理+混凝沉淀+脱氮过滤”工艺。同时，污水处理厂产生的污泥最终被运送到污水处理厂进行干燥和焚烧。厂内污泥采用低温真空脱水干燥工艺处理，污泥含水率降至40%以下后集中外运。该工艺是集污泥深度脱水和低温真空干燥于一体的新型专利污泥干燥技术。与其他干燥技术相比，它具有节能、集约化、臭气排放少、操作管理简单等综合优势。污泥产量小，污泥含水率低。与常规污水处理厂80%的污泥含水率相比，减少了约67%的污泥运输量，大大降低了对环境的影响。
(2)优化结构设计方案
目前，地下污水处理厂大多采用集约化组团结构设计形式，并采用结构共墙技术，减少结构整体占地面积，从而降低成本。地下污水处理厂土建工程投资占水厂总投资的50%以上，高于地上污水处理厂。其中，污水处理厂的埋深是影响土建投资的主要因素之一。
(3)通风除臭设计
由于地下污水处理厂的所有处理构筑物都位于地面以下相对封闭的空间内，通风和除臭尤为重要，因此需要保证地下封闭空间内的空气质量和厂区的臭气排放能够达到标准要求。因此，污水处理厂应根据自身的实际情况选择合适的控制方案。对于地下污水处理厂，由于场地控制，除臭技术选择的原则:占地少，操作相对简单，效果好，经济。因此，对收集到的臭气选择填充式微生物除臭法，臭气中溶于水的部分成分可以被附着在填料上的微生物吸附分解。微生物除臭法已广泛应用于城市污水处理设施，运行成本低，除臭效果好。对于预处理车间、污泥运输车间等臭气源难以与车间完全隔离的情况，采用离子送风措施。离子发生器发射高能正负离子，与室内空气中的有机挥发性气体分子(VOC)接触，打开VOC分子的化学键，分解成CO2和H2O，还能分解H2S和NH3，从而达到车间除臭的效果。
(4)消防和安全防护
地下污水处理厂的消防设计包括总图、建筑、结构、给排水、电气和暖通等。
与地上污水处理厂相比，地下污水处理厂的消防设计需要增设消防和排烟设施。在安全设计方面，要注意地下污水处理厂与公共设施连接的防洪排水、防爆和安全管理等问题。
总之，地下污水处理厂具有占地面积小、二次污染少、环境友好、能够提升土地价值等优点，为解决污水处理厂建设用地紧张、城市污水处理厂建设对周边环境影响大等问题提供了一个很好的途径。与此同时，地下污水处理厂的建设也出现了一系列新问题。有必要在实践中总结地下污水处理厂的设计和建设经验，以确保地下污水处理厂的安全稳定运行。
