濟南市第一座全地下式污水處理廠—華山片區污水處理廠位于濟南市華山片區內，服務人口15萬人，設計規模為3萬m3/d，規劃占地面積2.60公頃，可用面積1.96公頃，總投資1.8億元，由中國光大水務集團以BOT形式建設。主體工藝為AAO+MBR膜生物反應器工藝。設計出水指標CODcr、BOD5、NH3-N、TP執行《地表水環境質量標準》Ⅳ類水質標準，其余指標執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級A標準，出水排入小清河與華山湖的連通箱涵，可作為小清河或華山湖景觀補水。
濟南市華山片區污水處理廠改變常規的分散布局模式，采用“平面組團”、“空間疊加”的集約化設計，所有位于地下箱體內的處理建(構)筑物在滿足基本功能和流程的基礎上，盡量緊縮，形成模塊化的集成設計，因此，平面和豎向設計約束條件多，復雜程度高。地下箱體東西長128.6m，南北寬77.2m，埋深9m-14.5m，敷土1.5m，地下箱體地下兩層，局部地下一層，平面尺寸超長，深度較深，工程復雜程度高，施工難度大。
濟南市華山片區污水處理廠是濟南市2018年小清河環境綜合整治攻堅戰實施方案的組成項目，是濟南市首座出水為準地表水Ⅳ類水質標準的全地下污水處理廠。工程的建設對改善片區環境，消除污水直排，實現小清河流域水質明顯改善起到重要作用。工程建成投產后，運行正常、穩定，出水水質總體優于設計標準。
全地下雙層加蓋結構形式
工程設計規模3萬噸/天，廠址可用面積為1.96公頃，并且為不規則廠區，部分用地無法有效使用，常規污水處理工藝以及建設形式無法滿足污水處理廠的建設要求；因此，本工程采用全地下雙層加蓋的結構形式，綜合管理房及變配電室位于地上，所有污水、污泥處理單元以及輔助生產單元全部位于地下箱體內。廠區布置合理緊湊，功能明確。本工程地下箱體占地面積1公頃，為地下雙層設計，部分區域為單層設計，埋深9-14.5米，設計難度較大。
設計出水標準高
濟南市華山片區污水處理廠尾水可作為回用水資源回用于華山湖，《華山湖水質模擬與總規方案優化研究報告》規定華山湖設計水質目標應為《地表水環境質量標準》準IV類，本工程出水水質指標參照華山湖設計水質，除CODcr、BOD5、NH3-N、TP參照地表水Ⅳ類水質標準外，其余指標執行國家一級A標準。本工程為濟南市首座出水水質標準為準地表水IV類的污水處理廠。
設計工藝先進，工藝流程合理
濟南市華山片區污水處理廠占地面積小，并且出水水質標準高，因此，污水處理工藝選擇先進、可靠、節省用地并普遍應用于全地下污水處理廠的預處理+AAO+MBR組合工藝，工藝選擇先進。
污水通過市政管網進入地下箱體，首先經過速閉閥門井，再進入粗格柵及提升泵房，經水泵提升至細格柵及曝氣沉砂池以去除砂粒，然后進入精細格柵，進一步去除細小懸浮物，之后進入AAO+MBR綜合反應池。AAO+MBR反應池為本工程的主體構筑物，分隔成預缺氧池、厭氧區、缺氧區、好氧區、膜池。膜池出水經產水泵提升至地面紫外線消毒及出水計量渠，經消毒計量后外排至小清河與華山湖的輸水箱涵，作為景觀補水回用于小清河或華山湖。本工程各處理單元之間由渠道連接，減少了水頭損失，工藝流程合理。
結構設計合理
結構設計在滿足工藝的前提下，合理地布置柱網，使柱間距為最佳經濟柱距。合理地確定結構斷面，使其配筋率在經濟配筋率范圍內。合理布置防火分區，滿足巡視及設備檢修和《建筑設計防火規范》的要求，減少樓梯間和送風、排煙機房等地面突出建筑物，節省造價并優化地上景觀。地下污水處理廠埋深較深，地下水位較淺，需采用抗拔樁抗浮。綜合比較采用小直徑鉆孔灌注樁+樁側后注漿抗浮，相較其他樁型施工便捷、節省工期、造價。為了保證地下箱體防水、防腐要求，箱體內部采用VRA防水涂料，箱體外側采用SBS防水卷材，局部強腐蝕部位采用玻璃鋼及耐酸磚做表面防腐。地下箱體兩側車道由于基坑支護開挖原因，基礎下原狀土被挖，后期采用素土回填。設計考慮污泥運輸車行駛，車道基礎采用鉆孔灌注樁，車道轉彎半徑、高度及車道表面防滑層專門經過優化。
地下箱體部分區域采用光導照明
地下箱體內MBR膜池及設備間設計采用光導纖維照明系統，盡可能多的引進自然光源。光導纖維照明系統將室外的自然光線透過采光器，經由特殊制作的光導管傳輸至室內漫射裝置，把自然光均勻高效地照射到膜池及設備間內。
濟南市華山片區污水處理廠考慮回用部分尾水，用作生產過程中的污泥脫水沖洗用水、沖洗用水、藥劑溶解投加用水等用水。水質凈化廠年節水量約為67810m3，按水價3.25元/t計算，每年可節省水費35683×3.25=22.04萬元。此外，污水處理工程并不直接產生經濟效益，其經濟效益通過減少污水污染，減少對社會造成的經濟損失而表現出來。
隨著我國城市化進程的的推進，城市土地資源日益緊張，居民對周圍環境的要求更加嚴格。在擁擠的市區，地下式污水處理廠的必要性也變得越來越突出，其優勢也逐漸凸顯：
1.節約土地資源。考慮到地下空間和投資的限制，地下式污水處理廠的構筑物設計都比較緊湊，且多選用占地面積小的處理工藝。由于只有部分輔助建筑物建在地面，節省了地上空間，可用于綠化、公園等設施建設或商業開發。與此同時，地下式污水處理廠無需考慮綠化及隔離帶等要求，因而占地面積較少，僅為同等規模地上式污水處理廠占地面積的1/3~2/3，甚至更低。
2.節省管網投資。地下式污水處理廠或再生水廠由于可建設在城市中央，不僅可以大量節約污水收集、管網運輸的投資和運營成本，同時可減少管網輸送中所導致的泄漏污染，而凈化后的再生水還可以實現就近使用，減少了中水管網的投資，具有顯著的社會、環境和經濟效益。
3.視覺、噪聲和臭氣污染小。由于地下式污水處理廠的主要處理設施均處于地下，不會對周邊居民的視覺感官產生影響，許多機械噪聲和振動對地面的建筑和居民也不會產生影響，有效防止了視覺和噪聲污染，與此同時，由于采用全封閉的運行方式，可對產生的臭氣進行全面集中收集和處理，從而消除了臭氣對環境的影響。
4.運行穩定、可回收利用余熱。地下式污水處理廠溫差小、保溫效果好，適用于寒冷地區，可以避免活性污泥受低溫的影響，也不必過多考慮風、冰、雹、雨、雪等氣象條件。與之同時，采用水源熱泵技術可大量回收地下式污水處理廠污水中的余熱，用于反應器加熱和保溫，或是為廠區供暖，從而實現了污水中資源的回收利用。
5.地上景觀設計提升周邊土地價值。地下式污水處理廠的地上空間可建設成公共綠地或城市公園，為居民提供休閑、游憩或娛樂設施或用地，可有效提高人居環境質量，提升周邊土地資源的使用價值，并拓展城市的發展空間。
6.創新技術提升污染物去除率。由于地下式污水處理廠占地有限，因而都選擇占地小且處理效果好的先進工藝，使得出水一般達到一級Ａ標準或是更高（地表Ⅳ類水）標準。隨著主流厭氧氨氧化、膜濃縮等污水處理前沿技術的不斷創新與發展，占地面積更小、處理效果更好的先進技術設備必將被應用于地下式污水處理廠，從而進一步提高污染物的去除能力。
7.城市排水主干系統已基本形成，污水系統總體布局基本成型，新建污水處理廠的選址具有一定的唯一性，由于土地的稀缺，污水處理廠擬選址地塊或已出售，或涉及大量拆遷，致使選址的協調難度大，城市土地開發建設往往先于污水規劃，造成了污水處理廠選址的被動，若按傳統地上污水處理廠建設模式，污水處理廠用地面積大，不得不面對征地、拆遷，等問題，此時，選用占地面積小的地下水污水廠則可以很好的解決污水廠選址困難的問題。
濟南市華山片區污水處理廠為城市基礎設施，是一項保護環境，創建文明城市，為子孫后代造福的公共事業，是以服務于社會為主要目的，是改善環境的必要條件。水質凈化廠的建設符合我國環境保護國策，對社會各方面極具影響。工程實施后，可以有效地解決小清河流域水污染問題，保護人民的身體健康，促進城市發展。同時，該工程的建設可以改善華山片區投資環境。濟南市華山片區污水處理廠實施對改善小清河流域水環境有著顯著的環境效益。工程建成后每年減少外排COD 4599噸，BOD 2343.3噸，SS 3175.5噸，氨氮750.1噸。由于污染物流入水體數量減少，則水體的水環境會得到改善，同時其水體自凈能力也會隨之增加，水環境呈良性循環。