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国际权威专家:谨慎对待地下式污水厂
 
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荷兰的Dokhaven污水厂位于荷兰第二大城市鹿特丹的市中心,在荷兰约350座污水处理厂中,该厂是荷兰唯一的一座地下污水厂,只有中控室建于地上。中国城市污水处理概念厂委员会秘书处日前联系到该污水厂所属的水委会Waterschap Hollandse Delta(WSHD)、STOWA、 Royal HaskoningDHV的相关专家对这座著名的污水厂的地下设计进行了分析点评。  

 编制按:中国目前地下式污水厂雨后春笋般涌现,对这种现象,国内外专家大都表示担忧,水进展近期会关注这方面的话题,供参考。

荷兰的Dokhaven污水厂位于荷兰第二大城市鹿特丹的市中心,在荷兰约350座污水处理厂中,该厂是荷兰唯一的一座地下污水厂,只有中控室建于地上。中国城市污水处理概念厂委员会秘书处日前联系到该污水厂所属的水委会Waterschap Hollandse Delta(WSHD)、STOWA、 Royal HaskoningDHV的相关专家对这座著名的污水厂的地下设计进行了分析点评。

污水厂概况

Dokhaven地下污水厂位于鹿特丹市中心新马斯河畔(Nieuw Maas),距离中心火车站只有4公里。该厂污水处理采用AB工艺,主流段产生的污泥输送到600米外的Sluisjesdijk污泥处理厂进行厌氧消化,生成的沼气用于热电联产(CHP),消化液采用了SHARON+ANAMMOX工艺进行自养脱氮。该厂具体参数如下:


背景历史

在2014年末概念厂召开的AB工艺国际研讨会上,WSHD研究员Stefan Geilvoet概述了荷兰鹿特丹市的污水处理发展历程:二战之后鹿特丹作为一个城市化和工业化迅猛发展的港口,大量污水直接排入河道,污染问题日益严重,到了七、八十年代鹿特丹市政厅决定兴建若干污水厂来解决环境问题,而选址于废弃码头的Dokhaven污水厂就是其中的一座。“在当时,人们认为那是个理想的选址,”Geilvoet先生介绍说。他为Dokhaven厂的选址和设计给予了三点分析:

1
选择Dokhaven的原因:

无需额外的泵站,仅靠重力输送即可;
无需对当时已有的下水管道系统作扩建修改。

2
选择AB工艺的原因:

占地小,AB工艺的紧凑性刚好适合当时用地的缺乏;
当时的出水标准对氮磷没有限制。

3
选择地下式建造的原因:

该地区用地的多用途性;
更少的环境干扰。


由于以上各种历史原因,这座人口当量达到56万的污水厂从1977年开始规划,经过10年时间,于1987年11月3日投入运行,并由当时的荷兰女王Beatrix亲自揭幕。

 

对地下式设计的评价

对于这座已经运行27年的污水厂,我们采访了荷兰不同部门的专业人士,对其地下式的设计理念进行点评。


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Cora Uijterlinde,荷兰应用水研究基金会(STOWA)的污水处理项目经理

Dokhaven污水厂是个成功的案例,它证明了地下污水厂是可行的。不过这座地下污水厂也面临着一些的问题:

第一、造价要比一般污水厂更昂贵;
第二、Dokhaven污水厂是迄今为止荷兰唯一一座地下污水厂,而且是由于各种历史条件限制因素迫不得已选择了建于地下;
第三、荷兰有足够的土地,地上污水厂仍是首选;
第四、Dokhaven污水厂要进行新的改造重建时,这种地下式建造使其改造面临很多难题和挑战,例如没有空间作升级了。


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Stefan Geilvoet – WSHD研究员

地下式设计给污水厂的运行维护造成了很多问题。他举了两个例子:

第一,该污水厂的曝气系统目前使用的还是表面曝气器,但他们即将更换为微孔曝气器。污水厂地下式的构造将为其清洗工作增加更多的人力物力。
第二、去年该污水厂由于尾气处理系统的一个氢氧化钠投药泵过热导致了一起火灾事故,烟雾充斥了整个地下污水厂,为及时清除烟雾,我们动用了100多人来做清理工作,以避免其对电路系统造成破坏,而平日污水厂的运行人员只有10人左右。如果这是一座地上污水厂,这种事故造成的影响将微乎其微,而且在清理工作期间,尾气也只能直接排到大气中。

对于地下式污水厂对能耗的影响,他表示:“如果没有通风设备并最终能实现主流厌氧氨氧化,Dokhaven污水厂是可以实现能量自给的,但目前该污水厂地下式的设计不具备这样的条件。”

 

最后他总结说:“可以肯定的是,地下式的设计弊多于利。当时在七、八十年代选择地下是因为他们认为保留地上土地的多功能性更为重要,这个理由看起来不错,但这使其更昂贵了,包括通风和尾气处理设备等。只会在别无选择的情况下才会这样选择。这也是荷兰唯一的一座地下污水厂。”


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Paul Roeleveld – 荷兰Royal HaskoningDHV公司业务发展总监

放眼全球,地下式污水处理厂还是非常少的,当然你能在瑞典、法国、新加坡和荷兰找到某些案例。

选择地下式建造的原因主要是由于地面可用空间的多用途性。一般来说,建造地下污水厂的CAPEX(资本支出)会翻倍。这意味着,如果选择地下式,地上空间的商业模式带来的盈利至少应该能够补偿额外的支出。在世界某些地区这可能是一个重要的推动因素。尽管如此,我们还是能看到地下污水厂的需求不高,而且地下式污水厂的建造需要更长的工期,在健康和安全方面也需花费更多的投资。


尤其不要忘记了未来的污水厂应该具备能随时代变迁的灵活性。我们认为地下式污水厂在这点上相对缺乏弹性。

前任国际水协主席、美国西图公司原高级副总裁、技术总监、美国工程院院士,是国际公认的著名污水处理专家,他表示:

 

无可否认,世界各地已经建设一批地下式污水处理厂,并且成功运行。因此,在技术上不存在问题。但与地上式污水处理厂相比,建设并运行地下式污水处理厂必须考虑一些特殊因素。地下式污水处理厂的出入将会很困难,在设计阶段必须格外注意,对于运行与维护操作也是同样如此。毫无疑问,造价也会显著增加,不仅在于构筑物本身的造价提高,特别是对于供热、通风与空调系统更是如此。因此,精湛的设计非常关键,因为从污水和处理工艺中散发出的气体具有一定的腐蚀性,在某种程度上这种处理厂的设计变成了特种设计,要求具有非常高水平的设计人员才可满足要求。而且,运行人员需要严格训练才可正确操作维护。如果上述要求做不到,那么就会存在危险因素,这种不安全的情况可能会导致设备的迅速腐蚀,设施也会面临同样的问题。因此,这种处理厂的设计和运行将是非常特殊的。
所以,在建设地下式污水处理厂需要认真权衡各个方面,如果的确益处超过了弊端,那才将会是成功的项目。