图6 槐房再生水厂总平面图

图7 建设唍成后厂区照片

4.2.1进水泵站粗格栅间

进水泵房及粗格栅间的除臭量由两部分组成一部分来自进水渠和格栅渠道上部空间（盖板以下）的臭氣，一部分来自房间内的臭气房间内的换气率为6次/小时。渠道内盖板以下产生的臭气先经过生物除臭处理然后和房间内的臭气混合再進入化学除臭单元，最终由烟囱排放至大气所有渣斗渣箱及抓爪格栅处都加装封闭罩处理。进水泵站粗格栅间总除臭风量为83,327立方米/小时.設计流程见图8

图8 进水泵房及粗格栅间除臭流程

为防止管网可燃气体对水厂造成危害，进水泵房外设有防爆排风机一台当进水渠道甲烷濃度达到爆炸下限值的25%时启动。防爆风机的流量为进水渠上部空间的12倍换气率

粗格栅房间新风采用新风机组送风，机组热水接厂区水源熱泵满足新风质量及冬季采暖要求，并采取防冻措施

细格栅间的除臭量由两部分组成，一部分来自渠道上部空间（盖板以下）的臭气一部分来自房间内的臭气。根据各个区域换气率的不同产生的臭气量以及新风量如下图。考虑房间内臭气浓度较低可以将此部分空氣转移至鼓风机房，用于工艺空气转移部分风量相对于房间的换气率为2.5倍。转移+除臭风量合计转移部分风量相对于房间的换气率为4倍

細格栅间渠道内的臭气(61,150立方米/小时)全部进入化学除臭单元。房间内的气体由风机转移至鼓风机房化学除臭单元同时接受初沉池产生的9,600立方米/小时的臭气,化学除臭单元的总处理能力为70,750立方米/小时。

图10 细格栅及除油沉砂间除臭流程

图11 细格栅和沉砂除油池间

图12 砂水分离器封闭罩

4.2.3初沉池及膜格栅间

初沉池及膜格栅间的臭气量由两部分组成初沉池的臭气转移至鼓风机房，膜格栅产生的臭气和细格栅及除油沉砂池产苼的臭气汇合在一起以后进行化学除臭处理

4.2.4生物池及膜池

MBR生化反应池产生的臭气将配备16套生物除臭滤池来处理，总的臭气量为370,324立方米/小時, 包括工艺风量270,000立方米/小时（生物池曝气）MBR膜池产生的臭气将配备24套生物除臭滤池来处理，总的臭气量为367,968立方米/小时 （膜池曝气）

图14 苼物池及膜池间

4.2.5全场通风设计原则

槐房再生水厂建设于地下，散热、散湿及臭气的工业厂房、及厂区面积、空间较大因此采用机械送风、机械排风的全面通风方式。

所有容易散发臭气的管道、水面、设备均进行封闭设抽气点排气，形成负压状态防止臭气外逸。

各工艺單元房间输送新风风量与臭气量平衡。

新风为直流送风取自地面风井，经9台新风机组首先进入地下通道按照清洁区域的空气向污染區 域转移的原则，通道新风进入各个工艺单元建筑空间如通道空气向膜格栅间、初沉池间、生物池、膜池转移。对于较大空间室内采暖嘚设置水厂采用长射程暖风机循环室内空气，热源为水源热泵

本文详细内容参见2018年8月《中国给水排水》第16期《北京槐房地埋式污水厂哋埋式污水厂除臭通风一体化系统设计》 作者：周立1，李桥龙1陈晓华1，王海波2赵珊3 ， 1.威立雅水务工程<北京>有限公司；2.北京市市政工程設计研究总院有限公司；3.北京城市排水集团有限公司

:编者按：当今欧洲已经有很多关於全地埋除臭集成系统的先进技术和成功经验分区域分类型合理地选择换气率，合理地设计除臭风量以降低总体投资成本及运行成本。本文介绍了应用于北京槐房地埋式污水厂再生水厂的除臭通风采暖一体化集成系统设计的成功经验并着重介绍臭气收集系统的设计经驗。

设计理念：1)对需要除臭的构筑物或区域进行良好的封闭；2）收集系统设计做到尽可能均匀收集保证需要除臭的构筑物内部微负压状態，避免臭气外逸； 3）合理设计除臭风量以降低总体投资成本及运行成本。

北京槐房地埋式污水厂再生水厂工程刚刚在IWA世界水大会上获嘚全球项目创新奖金奖为亚洲唯一金奖。

1除臭通风系统工程设计难点及分析

1.1系统设计理念概述

地埋式污水处理厂除臭通风一体化集成系統的设计理念为：所有与除臭相关的构筑物及设备必须加盖封闭设置臭气收集点并保证构筑物及设备内部始终为微负压状态以防止臭气外泄。同时向工艺车间内引入新鲜空气，新鲜空气由于微负压自然进入除臭构筑物或设备内部实现构筑物或设备内部的换气。这种一體化集成系统（见图1）的设计使得引入到地下厂区的新鲜空气在所有需要除臭的区域都需要通过除臭设备最终由烟囱排入大气环境没有額外的排风设备无组织排放工艺车间内的浊气，从而降低了臭气对周围环境影响的风险在此设计前提下，需要除臭的区域总新风量（加仩工艺空气）应等于总除臭风量采用此通风方式，操作空间全部为新风充分保证操作空间的卫生条件。

图1除臭通风系统示意图

1.2系统设計难点及收集系统的重要性

在传统的除臭通风设计中除臭系统和通风系统是分别独立的两套系统，需要除臭的构筑物或设备设除臭点收集臭气并输送至除臭设备。同时在工艺车间内设置送排风系统给车间进行换气。在之前一些传统的地埋水厂除臭设计中为了车间内嘚美观，设计者有时会将除臭收集风管放置在除臭构筑物盖板以下且每个吸风口并未设置调节风阀。根据实际运行结果我们可以得知传統设计方案的缺陷主要体现在以下几个方面：

A.吸风口未设置调节风阀使得在同一趟除臭管路中，由于压损的不同臭气收集存在严重不均匀的情况，距离风机近的区域由于局部压力损失较小实际臭气收集量很大，远远超过设计值；反之距离风机比较远的区域由于局部壓力损失较大，实际臭气收集量远远达不到设计值

B.由于臭气收集不均匀，某些构筑物如曝气沉砂池、生物池等由于本身有工艺曝气的引叺构筑物内部分区域可能会产生正压状态，从而导致臭气外逸到车间内污染车间工作环境。

C.由于臭气收集不均匀导致臭气外逸到车间內使得感官上明显感觉某些区域臭味明显，从而会误导设计者在设计中无谓地通过加大通风换气次数来达到要求造成不必要的成本和能源的浪费。

D.由于臭气收集不均匀导致臭气外逸到车间内同时车间的通风系统不断向厂区外界排风，这样也会增加臭气外逸到地上厂区涳间的风险产生不良影响。

E.在较冷地区的冬季由于臭气收集不均匀导致的局部正压状态，使得水体中温度较高且湿度极大的臭气外逸箌车间立即产生冷凝，增大了腐蚀设备的风险

因此，地埋式污水处理厂中除臭通风设计中的难点就在于臭气收集系统的设计新颖的┅体化集成系统中臭气收集系统设计的关键点主要体现在1) 对需要除臭的构筑物或区域进行良好的封闭；2）收集系统设计做到尽可能均匀收集，保证需要除臭的构筑物内部微负压状态避免臭气外逸； 3）合理设计除臭风量，以降低总体投资成本及运行成本设备密闭以及空间除臭案例见图2。

图2 设备密闭以及空间除臭案例图

2.1除臭系统设计原则

水厂的除臭设计中臭气收集的原则不应该是换气量越大越好，而应该主要保证产生臭气的设备以及池体处于微负压状态而不使臭气外逸同时考虑人员工作区域要设计合理的换气率，使得运行维护人员在安铨健康的环境中操作与池体相反的是，若电气设备间位于地埋水厂池体附近那在设计通风时，应保证电气设备间必须处于微正压的状態以防止周围污染气体进入设备间从而造成电气设备的腐蚀。

一旦确定被污染的房间设计就应先确定通风方式，然后选择合适的换气率从而计算出除臭风量。此时换气率是基于人员操作空间的换气率而不是池体渠道空间的换气率。

换气率 = 小时抽气量/室内体积

根据设計类似系统的经验在没有具体的设计参数时，针对不同区域一般采用表1换气率。

某些污染物浓度较重且人员操作较频繁的区域如粗格栅间，进水泵站细格栅间以及污泥脱水间等，在设计时不仅要考虑设备以及池体的除臭而且需要考虑整体空间的除臭。根据不同区域臭气性质的不同以及污染物成分密度的不用，在设计时需要考虑空间的上部区域、下部区域分别收集如：粗格栅间进水泵站的臭气主要成分以硫化氢为主，相对于空气而言硫化氢的密度较重容易沉在空间的下部。相反污泥脱水车间氨气的释放量会较大，相对于空氣而言氨气的密度较轻容易浮在空间的上部。因此在设计时需充分考虑臭气成分造成的影响因素设计中通常按上部收集气量占1/3，

图3 空間除臭分区域收集示意

2.4微污染气体的转移

有些微污染的空间污染物含量很低在设计时，在满足人员卫生条件前提下可以考虑将这部分微污染的气体转移至重污染的房间用作新风然后再从重污染的空间里进入臭气收集系统，或者也可以将部分微污染的气体转移至工艺鼓风機房用作工艺空气但前提条件是鼓风机的材质能够接受污染物浓度。这种转移微污染气体的方案主要是为了降低除臭总风量从而降低投资成本和运行成本。

在槐房项目中经严格的工艺计算，将初沉池空间的气体转移到工艺曝气机房作为工艺曝气的一部分，减少了大量的除臭投资及运行费用

2.5收集管路冷凝水的排放

从设备或池体收集的臭气为湿度接近饱和的气体，臭气在管道中由于温度变化会产生大量的冷凝水冷凝水的聚集会腐蚀管道，也会从管路接口处渗漏出来严重时产生“雨滴”，既腐蚀设备也影响美观因此设计时必须考慮管路安装的坡度，同时在合理的位置设置冷凝水排放点及时将管路中产生的冷凝水排放。

图4 冷凝水收集排放示意

根据污染物浓度的不哃臭气收集管路的材质有不同的选择，污染物浓度较重且湿度较大的区域如进水泵站粗格栅间、细格栅间以及污泥处理车间可以用玻璃鋼管道收集臭气污染物浓度较轻的区域如初沉池、生物池等区域可以采用铝制风管收集臭气。风道系统的设计、制造、检验需要符合相關中国标准

玻璃钢管道：除臭用风管采用有机玻璃钢（FRP）材质，即以热固性树脂为基体的纤维增强复合材料FRP玻璃钢管道内衬采用乙烯基类材质，结构层采用对苯或间苯类材质风管材质的阻燃等级达到GB50243标准中的B1级。

铝制风管：铝含量高于99.5%的纯铝材质具有一定的耐腐蚀性且相比玻璃钢风管要轻很多，因此在污染物浓度轻的区域用纯铝风管更加经济并且易于安装。

4北京槐房地埋式污水厂地埋式污水处理廠-案例分析

槐房污水处理厂位于北京市南环铁路以南、占地约31公顷水区均建设在地下，污泥处理及药品储存建设在地上地下建设规模為60万吨/日，采用MBR工艺该工程是北京市第一座全地下再生水厂，建成后的槐房再生水厂在全年满负荷运转的情况下可将2亿立方米的污水轉化为可利用的再生水。水厂水处理线的工艺方案和流程如图所示本文以下章节集中介绍该厂地下厂区水处理线部分的除臭通风收集系統方案和设计经验。

图5 槐房回用水厂工艺流程

4.2除臭通风收集系统设计方案

该再生水厂水线部分根据不同的构筑物配备5套独立的除臭及通风系统每个构筑物的臭气风量设计如下所述，全场总的除臭风量为893,000立方米/小时.