前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了地下污水處理廠現狀及發展前景探析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【摘要】全球人口的增加和城市化進程使人們對合理開發利用城市地下空間（UUS）的需求日益迫切。地下污水處理廠（USTPs）作為UUS的一部分，在可持續城市化中發揮著重要作用。然而，較高的運營成本和較大的安全隱患等問題仍然限制著USTPs的發展。文章總結目前USTPs的應用，反映了USTPs的現狀和新發展，并提出了一些發展建議。結合主要處理過程和生態價值分析，對USTPs的良好應用前景提供了有效展望，為今后USTPs的建設提供了參考。

【關鍵詞】地下污水處理廠；生態價值；工藝技術；發展前景

1引言

活性污泥法（AS）自誕生以來已有100多年的歷史[1]。在這段時間里，面向不同類型的污水處理過程出現了不同的處理目的，如厭氧/缺氧/好氧的（A/A/O）、缺氧/好氧的（A/O）、膜生物反應器（MBR）、移動床生物膜反應器（MBBR）。近年來，先后出現了序批式反應器（SBR）、氧化溝（OD）、反滲透（RO）膜、催化（CR）等，以這些處理工藝為主體的污水處理廠（STP）是解決水污染問題的重要設施，在改善城市生態環境和節約水資源方面發揮著重要作用[2]。由于成本投資、工藝技術、能源消耗和溫室氣體排放等方面的考慮，現有運行的電廠大多采用地上施工形式。為了減少氣味、噪音和其他污染，這些地上污水處理廠（ASTPs）基本上都建在市郊或者遠離市中心。過去在城市郊區的ASTPs，現在被新的住宅區包圍，并逐漸成為新的城市中心。氣味和噪音污染產生，并對附近的居民造成負面影響。因此，一個面積更小（僅為ASTPs的1/3-1/2）且無異味污染的環境友好型地下污水處理廠（USTPs）逐漸引起人們的關注[3]。城市地下空間被用來容納各種城市基礎設施，如地鐵、地下停車場、地下購物中心和USTPs。合理開發利用地下空間可以緩解現代城市發展中的各種矛盾。21世紀是人類開發利用地下空間的新時代。發達國家和發展中國家在地下空間的勘探和利用方面進展迅速，科技創新中迎來了新的發展機遇。但是，USTPs在維護和升級過程中存在的技術問題也不容忽視。在設計和選擇主要處理工藝時，必須綜合考慮項目投資、污水總處理、出水水質要求、污泥產生等方面。合理、先進、有能力的主工藝對污水處理能力和處理效果至關重要，直接關系到USTPs的未來發展。然而，目前還沒有文章系統地總結和討論USTP的優缺點、主要工藝類型、存在的問題和未來的發展前景。為了彌補國內外對USTPs的研究空白，促進USTPs在污水處理領域的應用和推廣，本文對USTPs的應用現狀和發展前景進行了綜述。為了實現這一目標，全面介紹了USTPs的結構特點，以及主流USTPs處理工藝的發展、變化和應用現狀。針對污水處理廠在運行、安全、管理等方面存在的問題，指出污水處理技術的創新和突破以及施工技術的發展是污水處理廠可持續發展的關鍵。

2地下污水處理廠的發展趨勢

不同污水處理工藝的USTPs總數及其年變化趨勢。從目前統計的USTPs總數及其年變化來看，2000年以前USTPs總數不超過10個，均采用AS流程[4]。總的來說，2000年以后，污水處理工藝的類型趨于多樣化，許多新的污水處理工藝，如曝氣生物濾池（BAF）、SBR和MBR工藝也被用于USTPs。污水處理工藝的發展與社會發展狀況、人們需求的變化和科學技術的進步密切相關。在2000年以前，城市污水中的污染物比較簡單，主要是為了去除化學需氧量（COD）、氮和一些懸浮物[5]。廢水的排放標準相對較低，而AS法是當時最成熟的技術。2000年以來，隨著社會的發展，城市生活污水的組成變得復雜，難降解有機物增多，磷污染嚴重，甚至出現了一些新的污染物。僅依靠AS工藝無法滿足人們對水質處理的要求。同時，人們在USTPs的規劃設計方面積累了足夠的經驗，在技術的發展方面也有了很大的進步。這說明隨著城市化進程的加快，城市污水處理廠的發展越來越好，污水處理廠的污水處理工藝也趨于多樣化和高效化。這表明在保證高水質的同時，實現節能降耗將成為未來地下污水處理的主要目標。可以預見，隨著污水處理技術的創新和地下開挖技術的不斷進步，USTPs的處理規模將逐步增大。

3地下污水處理廠處理工藝的優勢分析

與ASTPs相比，由于地質和環境風險的限制，USTPs對最佳污水處理工藝的選擇有較高要求。通過工藝創新和流程優化相結合，降低運營和維護成本尤為重要。因此，工藝流程短、處理單元少、設計更方便的污水處理工藝越來越流行。自2000年以來，MBR、MBBR、SBR、BAF等一些占地小、體積負荷大、處理效率高、殘留污泥產生低的污水處理工藝被廣泛應用于USTPs。可以發現，A/A/O和MBR工藝在污水處理總量和總規模上都比其他工藝具有絕對優勢。此外，與A/A/O工藝相比，MBR工藝在提升USTPs處理規模方面更具優勢[6]。為了更好地分析各污水處理工藝應用于USTPs的優勢，我們對各污水處理工藝的優缺點及處理規模進行了比較。MBR工藝具有占地面積低的優勢，氮磷去除效率高，運行穩定，剩余污泥產生少，并可實現全自動控制等。MBR工藝是目前世界上最先進的廢水回用工藝之一，特別適用于占地面積有限、自動化要求高的USTPs。它不僅可以用于脫氮除磷的二級處理，還可以與A/A/O工藝相結合進行深度處理。該工藝出水水質較高，可達到景觀水或循環水的標準。目前采用MBR工藝和MBR＋A/A/O組合工藝的USTPs應用范圍非常廣泛。MBR工藝是最適合USTPs的處理工藝，但其建設投資大、運行維護費用高等缺陷嚴重影響了MBR工藝的廣泛使用。USTPs在規劃、建設和河床評估方面的成本很高。因此，要擴大MBR技術在USTPs中的應用，還需要找到降低MBR工藝成本的方法。從節約建設投資和運行維護費用的角度來看，A/A/O工藝具有明顯的優勢。

4地下污水處理廠的智能化發展

在考慮土地占用成本、網絡投資成本和生態環境的情況下，智能化USTP是一種新型的低成本污水處理模式，是一種環境友好、資源密集型、可持續的污水處理模式[7]。因此，在城市土地資源日益稀缺的情況下，城市群發展前景可觀。此外，運營成本高、安全風險大、技術突破等仍是USTPs發展中不可避免的問題。不同的污水處理工藝對應不同的智能化USTP設計和規劃布局。不同廢水處理工藝的選擇不僅關系到出水水質，還關系到USTP的設計和建設成本、運行和維護成本以及安全性。因此，選擇合理、成熟、有發展前景的污水處理工藝對智能化USTPs的長遠發展至關重要。總體而言，從規劃、建設、環境評估、運行和維護等方面都需要比ASTP更多的資源和成本，而且技術要求更高。這些問題可以通過經驗的積累、技術的創新和技術的不斷進步加以改善和解決。此外，城市地下空間的開發利用是一門涉及地質、結構、環境、市政、安全的交叉學科。

5實例應用

以廣州市番禺區洛溪島凈水廠工程（已建成）為例，洛溪島污水總規劃規模10萬m3/d，采用全地埋式建設，箱體按10萬m3/d一次建設，設備按5+2.5+2.5萬m3/d規模進行配置。截留雨水處理規模11萬m3/d，設備按11萬m3/d規模配置。處理工藝如下：污水處理工藝：粗格柵及進水泵房→網板細格柵→曝氣沉砂池→膜格柵→MBR生物池→MBR膜池→紫外消毒→出水計量→外排珠江后航道。雨污水應急處理工藝：粗格柵及進水泵房→網板細格柵→曝氣沉砂池→磁混凝沉淀池→排放泵池→出水計量→外排珠江后航道（見圖1）。

6結語

隨著城市污水污染組分的復雜性，污水處理工藝需要在未來的研究和應用中不斷開發和創新，以滿足未來城市污水處理的需要。本文分析發現改良A/A/O+MBR工藝是當前國內地埋式污水處理廠設計成熟且普遍采用的處理工藝。它們具有處理效率高、養分負荷高、運行成本低、占地面積小、資源循環利用效率高等優點，在用地緊張、急需污水處理的大城市可推廣應用。建立一個有效的基礎數據庫，以此對地下污水處理廠設計進行規范指導，更有益于行業發展，避免重復建設，更好地進行生態保護。

作者:黃志敏 單位:中國市政工程華北設計研究總院有限公司廣州分公司