近年來，隨著國家生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略目標(biāo)的出臺和民眾環(huán)境保護(hù)意識的提高，地面污水處理廠逐漸暴露了占地面積過大、影響周邊開發(fā)建設(shè)、二次污染等缺點(diǎn)，在城市用地緊張的問題越來越突出的今天，占地面積更小，環(huán)保型更強(qiáng)的地面污水處理廠開始受到廣泛關(guān)注。地下污水處理廠配置所有建筑物，形成地下箱體。地下工藝、電氣設(shè)備等布置集中，地下明敷管線錯綜復(fù)雜，地下環(huán)境相對封閉、惡劣，因此，對地下污水處理廠的運(yùn)行安全從設(shè)備、人員、消防及數(shù)據(jù)信息等方面均提出了更高的要求。

1地下污水廠設(shè)備安全

1.1電源保障

地下污水處理廠的土建部分一般按終期規(guī)模建設(shè)，設(shè)備可分期安裝。污水車間的用電負(fù)荷等級為二級，按規(guī)范要求采用二輪線路供電，每一輪線路都能滿足污水車間的全部負(fù)荷需求，電源線路按照終期規(guī)模建設(shè)，最大限度保障污水車間的連續(xù)運(yùn)行。變壓器選擇干式變壓器，根據(jù)地下污水廠的規(guī)模和建設(shè)分割情況靈活采用不同的運(yùn)行方式�？紤]到電氣部件的選擇，單個變壓器的容量不得超過1600kVA。

1.2防水浸水

地下污水處理廠的所有工藝環(huán)節(jié)都位于地下，當(dāng)水量急劇增加或設(shè)備故障導(dǎo)致運(yùn)行事故時，可能會導(dǎo)致全廠或局部浸水�？刂贫鄠�閘門(閥)的進(jìn)水。以設(shè)計(jì)某項(xiàng)為例，在工廠外的進(jìn)水井設(shè)置智能停止液壓閘門，控制進(jìn)水位置，控制系統(tǒng)通過超聲波液位計(jì)檢測閘門前后的水位置，同時收集閘門的開度位置信號計(jì)算后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的水位狀態(tài)的控制指令，正確控制閘門的上升和下降為了防止門被垃圾、淤泥等堵塞，智能停止液壓門采用下開式，采用多級密封技術(shù)。在進(jìn)水管上設(shè)有檢修閘門、蓄能液控閥、流量控制閥和流量計(jì)。蓄能液控制閥通過機(jī)械電磁聯(lián)合鎖定打開，失電時電磁力消失，機(jī)械鎖定打開，閥快速關(guān)閉的流量控制閥配合供水管的流量計(jì)，根據(jù)設(shè)定的閥后水位自動控制流量的檢查閘門采用手/電兩用控制，在全廠檢查時關(guān)閉。為了確保這些供水安全屏障可靠地工作，應(yīng)在供水前端設(shè)置單獨(dú)配電箱，利用工廠內(nèi)設(shè)置的EPS設(shè)備為閘門(閥)門和檢測儀器提供緊急電源。此外，地下污水廠設(shè)有排水泵房，設(shè)有小功率排水泵用于水池排水、雨水回流或局部排水。為確保排污泵正常工作，設(shè)置EPS電源供電排污泵。

1.3防潮防腐

地下污水處理廠箱體屬于比較封閉的空間，內(nèi)部池體較多，而且地下空間本來就是潮氣較重，特別是地下配電間內(nèi)精密設(shè)備較多，潮氣對電氣設(shè)備的運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。因此，所有高低壓配電柜、現(xiàn)場控制柜、PLC柜等內(nèi)部都設(shè)有溫濕度控制裝置，自動調(diào)節(jié)柜內(nèi)溫濕度。除電氣設(shè)備本身的溫濕度調(diào)節(jié)外，配電間應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)，加強(qiáng)配電室內(nèi)空氣流動。其他單體構(gòu)筑物或房間內(nèi)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置及濕度儀，為了減少通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，采用自然進(jìn)風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)，并盡可能地利用天井和樓梯間設(shè)置自然進(jìn)風(fēng)口。另外，地下污水廠應(yīng)重視腐蝕性氣體對電氣設(shè)備和技術(shù)設(shè)備的影響，所有現(xiàn)場控制箱外殼應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)或SMC復(fù)合材料，電纜機(jī)架采用不銹鋼電纜機(jī)架，金屬穿線管采用熱鍍鋅，鼓風(fēng)機(jī)、泵、閥門等外殼應(yīng)防腐涂裝。

2地下污水廠人員安全

根據(jù)地下污水廠的特點(diǎn)，污水廠全自動運(yùn)行，運(yùn)行時采用無人值守的方式，工作人員定期巡邏，設(shè)備故障時，檢查人員進(jìn)入工廠內(nèi)修理更換設(shè)備，另外，也有人進(jìn)入地下污水廠內(nèi)部為確保地下廠內(nèi)人身安全，應(yīng)設(shè)置完善的地下空間監(jiān)控系統(tǒng)，并采用獨(dú)立的光纖環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)。

2.1出入口管理、入侵報(bào)警、門禁及視頻監(jiān)控系統(tǒng)

地下污水處理廠上部通常為綠地及公園，有多個疏散樓梯間直通地上室外，同時，還有車輛進(jìn)出口與室外連通。因此，在車輛進(jìn)出口設(shè)置車輛捕獲攝像頭，通過車牌識別自動聯(lián)動打開電動門和電動快門。在避難樓梯之間的上部出口設(shè)置門禁系統(tǒng)，只允許員工印刷卡片或者臉部識別進(jìn)入污水內(nèi)部。在車輛和人員出入口設(shè)置微波和被動紅外負(fù)荷入侵探測器，位于綜合大樓的中央控制室同時兼具入侵報(bào)警系統(tǒng)控制中心，入侵報(bào)警系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)行防范和防范。地下污水廠的視頻監(jiān)視采用紅外IP照相機(jī)，除了監(jiān)視污水廠的生產(chǎn)外，在任何離開的地方都要監(jiān)視壟斷，與入侵警報(bào)系統(tǒng)聯(lián)動。

2.2環(huán)境監(jiān)測和有毒氣體監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)

由于地下環(huán)境復(fù)雜變化，地下污水處理廠內(nèi)人員停留場所的出入口、場所內(nèi)巡邏路線必須設(shè)置在線式氧濃度監(jiān)測裝置。地下廠區(qū)各防火分區(qū)、變配電間、設(shè)備現(xiàn)場設(shè)置溫度和濕度傳感器，同時在地下廠區(qū)外適當(dāng)位置設(shè)置濕度計(jì)，檢測地下廠區(qū)外空氣濕度，比較地下廠區(qū)內(nèi)外濕度。地下污水廠在污水收集處理過程中產(chǎn)生硫化氫、氨、沼氣(主要成分為甲烷)等有毒有害、可燃性氣體，污水廠內(nèi)設(shè)置了除臭系統(tǒng)，但不能完全除去，因此必須根據(jù)現(xiàn)場配置、可燃性氣體和有毒性氣體的理化性質(zhì)和操作巡邏路線設(shè)置可燃性氣體和有毒性氣體的檢測點(diǎn)，通常每隔15米設(shè)置一組。甲烷、氨氣等比空氣輕的氣體檢測點(diǎn)設(shè)置在地下空間的上部，距地面0.5m~2m，特別是在封閉空間的最高點(diǎn)氣體容易積聚的地方設(shè)置氣體檢測器。在工藝閥井和排污泵室等場所，如果積聚比例大于空氣的硫化氫等可燃?xì)怏w和有毒氣體，請?jiān)O(shè)置檢查(檢查)檢查器，設(shè)置高度離地面0.3m~0.6m。

2.3巡邏和通信系統(tǒng)

地下污水處理廠采用在線電子巡邏系統(tǒng)，查系統(tǒng)，可在需要巡回檢查的地區(qū)設(shè)置巡回檢查點(diǎn)，隨時追加和取消巡回檢查點(diǎn)，處理突發(fā)事件根據(jù)污水廠的工作制度，每8小時檢查一次，檢查員隨身攜帶的檢查終端完成檢查。中央控制室內(nèi)值班人員具有設(shè)置和改變巡邏路線的功能。系統(tǒng)規(guī)劃巡邏人員的巡邏區(qū)域、巡邏路線、停留時間等，記錄、注意、警報(bào)等。巡邏人員沒有按照路線進(jìn)行，停留時間過長，或者沒有停留等情況發(fā)生時，可以發(fā)出警報(bào)提示，聯(lián)動相應(yīng)地區(qū)內(nèi)的監(jiān)視探針，中央控制室的值班人員可以通過無線語音通信系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)和管理。

巡邏人員在巡邏過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和安全問題時，可以通過終端APP以文字、語音、照片、錄像等多種形式實(shí)時上傳報(bào)告現(xiàn)場情況，為管理人員決定提供詳細(xì)的現(xiàn)場信息，得到遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)指導(dǎo)。緊急情況下，管理人員可根據(jù)地下空間內(nèi)人員分布情況，通過無線語音通信系統(tǒng)、無線廣播系統(tǒng)、精確定位終端等指導(dǎo)地下污水廠內(nèi)人員沿安全路徑進(jìn)行逃生。同時指導(dǎo)救援人員快速定位事發(fā)區(qū)域和被困人員，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援的統(tǒng)一調(diào)度和指揮。地下污水廠所有無線基站電源均采用EPS或UPS電源供電。有條件的地下污水廠可以直接引入移動或聯(lián)通信號，確保員工和參觀者的手機(jī)在地下污水廠正常通信。另外，在各防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置防水型IP廣播電話，危險(xiǎn)時可直接與中控室通話。

3地下污水廠消防安全

地下污水處理廠目前沒有強(qiáng)烈的防火規(guī)范，設(shè)計(jì)時主要參考建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，建議組織消防專業(yè)評價，統(tǒng)一考慮地下污水廠的防火區(qū)、避難距離、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)設(shè)置等。地下污水廠配電間選用氣體滅火系統(tǒng)，其馀防火區(qū)可根據(jù)消防專業(yè)評價意見設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，通常在車道內(nèi)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。地下污水廠內(nèi)設(shè)置完善的避難指示標(biāo)志和避難照明燈具，保證避難通道暢通，確保火災(zāi)發(fā)生時人員安全快速避難。根據(jù)地下污水廠的特點(diǎn)，判斷屬于可燃物少、人員少、停留少的場所。

為了簡化消防控制系統(tǒng)，降低工程成本，只在脫水現(xiàn)場、變配電室、鼓風(fēng)機(jī)室、藥房、膜設(shè)備室、沉砂池和泵室等設(shè)備集中，有人停留的地方設(shè)置排煙設(shè)施，膜池、生物池、消防泵室等沒有可燃物，或者不怎么停留的地方和面積在200m2以下的房間沒有設(shè)置排煙設(shè)施。排煙系統(tǒng)均為排煙排氣合用，通常排氣、火災(zāi)排煙。根據(jù)防火分區(qū)的劃分，在各防火分區(qū)、疏散樓梯之間設(shè)置火災(zāi)報(bào)警探測器、火災(zāi)報(bào)警電話、手動報(bào)警按鈕。聯(lián)動火災(zāi)報(bào)警裝置、防排煙裝置、自動滅火系統(tǒng)和防火快門等。另外，消防設(shè)備采用無鹵低煙耐火電纜，其馀采用無鹵低煙阻燃電纜，最大限度地減少火災(zāi)的危險(xiǎn)性。

4地下污水廠數(shù)據(jù)信息安全

地下污水廠自動化程度要求高，地下自動控制設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備數(shù)量多，各系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行和聯(lián)動控制，為確保全廠數(shù)據(jù)信息安全和通信可靠，全廠生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)采用主環(huán)網(wǎng)+放射式結(jié)合的展結(jié)構(gòu)，主要PLC站采用雙冗馀(CPU和IO模塊均冗馀)，設(shè)置在地下污水廠配電室，與兩臺生產(chǎn)監(jiān)視核心交換機(jī)采用放射方式連接。其馀各現(xiàn)場由制造商設(shè)置的自帶控制系統(tǒng)的控制盤根據(jù)工藝流程分組訪問現(xiàn)場交換機(jī)�，F(xiàn)場開關(guān)和兩臺生產(chǎn)監(jiān)控核心開關(guān)采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。服務(wù)器采用工業(yè)級冗馀容錯服務(wù)器，通過服務(wù)器訪問全廠主的核心交換機(jī)。地下空間監(jiān)視系統(tǒng)、電力監(jiān)視系統(tǒng)和中央控制室操作員站、工程師站、服務(wù)器等采用放射式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)訪問全廠主的核心交換機(jī)。全廠自控系統(tǒng)與外網(wǎng)采用防火墻進(jìn)行隔離，以確保污水廠運(yùn)行數(shù)據(jù)信息安全。

5結(jié)論

地下污水處理廠由于地下空間環(huán)境的特殊性，確保運(yùn)行安全是其運(yùn)行中最重要的事情。在滿足規(guī)范要求的前提下，合理采取相應(yīng)的安全保障措施，為有關(guān)安全的重要設(shè)備提供可靠的電源保證，為污水廠自動運(yùn)行的重要系統(tǒng)提供冗馀預(yù)備的雙重保險(xiǎn)措施，為有關(guān)人員安全的通信和環(huán)境監(jiān)測儀器提供全廠壟斷，兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性。同時應(yīng)加強(qiáng)工作人員的安全意識和安全培訓(xùn)，保障地下污水處理廠的安全運(yùn)行。