济南市第一座全地下式污水处理厂—华山片区污水处理厂位于济南市华山片区内，服务人口15万人，设计规模为3万m3/d，规划占地面积2.60公顷，可用面积1.96公顷，总投资1.8亿元，由中国光大水务集团以BOT形式建设。主体工艺为AAO+MBR膜生物反应器工艺。设计出水指标CODcr、BOD5、NH3-N、TP执行《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准，其余指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准，出水排入小清河与华山湖的连通箱涵，可作为小清河或华山湖景观补水。
济南市华山片区污水处理厂改变常规的分散布局模式，采用“平面组团”、“空间叠加”的集约化设计，所有位于地下箱体内的处理建(构)筑物在满足基本功能和流程的基础上，尽量紧缩，形成模块化的集成设计，因此，平面和竖向设计约束条件多，复杂程度高。地下箱体东西长128.6m，南北宽77.2m，埋深9m-14.5m，敷土1.5m，地下箱体地下两层，局部地下一层，平面尺寸超长，深度较深，工程复杂程度高，施工难度大。
济南市华山片区污水处理厂是济南市2018年小清河环境综合整治攻坚战实施方案的组成项目，是济南市首座出水为准地表水Ⅳ类水质标准的全地下污水处理厂。工程的建设对改善片区环境，消除污水直排，实现小清河流域水质明显改善起到重要作用。工程建成投产后，运行正常、稳定，出水水质总体优于设计标准。
全地下双层加盖结构形式
工程设计规模3万吨/天，厂址可用面积为1.96公顷，并且为不规则厂区，部分用地无法有效使用，常规污水处理工艺以及建设形式无法满足污水处理厂的建设要求；因此，本工程采用全地下双层加盖的结构形式，综合管理房及变配电室位于地上，所有污水、污泥处理单元以及辅助生产单元全部位于地下箱体内。厂区布置合理紧凑，功能明确。本工程地下箱体占地面积1公顷，为地下双层设计，部分区域为单层设计，埋深9-14.5米，设计难度较大。
设计出水标准高
济南市华山片区污水处理厂尾水可作为回用水资源回用于华山湖，《华山湖水质模拟与总规方案优化研究报告》规定华山湖设计水质目标应为《地表水环境质量标准》准IV类，本工程出水水质指标参照华山湖设计水质，除CODcr、BOD5、NH3-N、TP参照地表水Ⅳ类水质标准外，其余指标执行国家一级A标准。本工程为济南市首座出水水质标准为准地表水IV类的污水处理厂。
设计工艺先进，工艺流程合理
济南市华山片区污水处理厂占地面积小，并且出水水质标准高，因此，污水处理工艺选择先进、可靠、节省用地并普遍应用于全地下污水处理厂的预处理+AAO+MBR组合工艺，工艺选择先进。
污水通过市政管网进入地下箱体，首先经过速闭阀门井，再进入粗格栅及提升泵房，经水泵提升至细格栅及曝气沉砂池以去除砂粒，然后进入精细格栅，进一步去除细小悬浮物，之后进入AAO+MBR综合反应池。AAO+MBR反应池为本工程的主体构筑物，分隔成预缺氧池、厌氧区、缺氧区、好氧区、膜池。膜池出水经产水泵提升至地面紫外线消毒及出水计量渠，经消毒计量后外排至小清河与华山湖的输水箱涵，作为景观补水回用于小清河或华山湖。本工程各处理单元之间由渠道连接，减少了水头损失，工艺流程合理。
结构设计合理
结构设计在满足工艺的前提下，合理地布置柱网，使柱间距为最佳经济柱距。合理地确定结构断面，使其配筋率在经济配筋率范围内。合理布置防火分区，满足巡视及设备检修和《建筑设计防火规范》的要求，减少楼梯间和送风、排烟机房等地面突出建筑物，节省造价并优化地上景观。地下污水处理厂埋深较深，地下水位较浅，需采用抗拔桩抗浮。综合比较采用小直径钻孔灌注桩+桩侧后注浆抗浮，相较其他桩型施工便捷、节省工期、造价。为了保证地下箱体防水、防腐要求，箱体内部采用VRA防水涂料，箱体外侧采用SBS防水卷材，局部强腐蚀部位采用玻璃钢及耐酸砖做表面防腐。地下箱体两侧车道由于基坑支护开挖原因，基础下原状土被挖，后期采用素土回填。设计考虑污泥运输车行驶，车道基础采用钻孔灌注桩，车道转弯半径、高度及车道表面防滑层专门经过优化。
地下箱体部分区域采用光导照明
地下箱体内MBR膜池及设备间设计采用光导纤维照明系统，尽可能多的引进自然光源。光导纤维照明系统将室外的自然光线透过采光器，经由特殊制作的光导管传输至室内漫射装置，把自然光均匀高效地照射到膜池及设备间内。
济南市华山片区污水处理厂考虑回用部分尾水，用作生产过程中的污泥脱水冲洗用水、冲洗用水、药剂溶解投加用水等用水。水质净化厂年节水量约为67810m3，按水价3.25元/t计算，每年可节省水费35683×3.25=22.04万元。此外，污水处理工程并不直接产生经济效益，其经济效益通过减少污水污染，减少对社会造成的经济损失而表现出来。
随着我国城市化进程的的推进，城市土地资源日益紧张，居民对周围环境的要求更加严格。在拥挤的市区，地下式污水处理厂的必要性也变得越来越突出，其优势也逐渐凸显：
1.节约土地资源。考虑到地下空间和投资的限制，地下式污水处理厂的构筑物设计都比较紧凑，且多选用占地面积小的处理工艺。由于只有部分辅助建筑物建在地面，节省了地上空间，可用于绿化、公园等设施建设或商业开发。与此同时，地下式污水处理厂无需考虑绿化及隔离带等要求，因而占地面积较少，仅为同等规模地上式污水处理厂占地面积的1/3~2/3，甚至更低。
2.节省管网投资。地下式污水处理厂或再生水厂由于可建设在城市中央，不仅可以大量节约污水收集、管网运输的投资和运营成本，同时可减少管网输送中所导致的泄漏污染，而净化后的再生水还可以实现就近使用，减少了中水管网的投资，具有显著的社会、环境和经济效益。
3.视觉、噪声和臭气污染小。由于地下式污水处理厂的主要处理设施均处于地下，不会对周边居民的视觉感官产生影响，许多机械噪声和振动对地面的建筑和居民也不会产生影响，有效防止了视觉和噪声污染，与此同时，由于采用全封闭的运行方式，可对产生的臭气进行全面集中收集和处理，从而消除了臭气对环境的影响。
4.运行稳定、可回收利用余热。地下式污水处理厂温差小、保温效果好，适用于寒冷地区，可以避免活性污泥受低温的影响，也不必过多考虑风、冰、雹、雨、雪等气象条件。与之同时，采用水源热泵技术可大量回收地下式污水处理厂污水中的余热，用于反应器加热和保温，或是为厂区供暖，从而实现了污水中资源的回收利用。
5.地上景观设计提升周边土地价值。地下式污水处理厂的地上空间可建设成公共绿地或城市公园，为居民提供休闲、游憩或娱乐设施或用地，可有效提高人居环境质量，提升周边土地资源的使用价值，并拓展城市的发展空间。
6.创新技术提升污染物去除率。由于地下式污水处理厂占地有限，因而都选择占地小且处理效果好的先进工艺，使得出水一般达到一级Ａ标准或是更高（地表Ⅳ类水）标准。随着主流厌氧氨氧化、膜浓缩等污水处理前沿技术的不断创新与发展，占地面积更小、处理效果更好的先进技术设备必将被应用于地下式污水处理厂，从而进一步提高污染物的去除能力。
7.城市排水主干系统已基本形成，污水系统总体布局基本成型，新建污水处理厂的选址具有一定的唯一性，由于土地的稀缺，污水处理厂拟选址地块或已出售，或涉及大量拆迁，致使选址的协调难度大，城市土地开发建设往往先于污水规划，造成了污水处理厂选址的被动，若按传统地上污水处理厂建设模式，污水处理厂用地面积大，不得不面对征地、拆迁，等问题，此时，选用占地面积小的地下水污水厂则可以很好的解决污水厂选址困难的问题。
济南市华山片区污水处理厂为城市基础设施，是一项保护环境，创建文明城市，为子孙后代造福的公共事业，是以服务于社会为主要目的，是改善环境的必要条件。水质净化厂的建设符合我国环境保护国策，对社会各方面极具影响。工程实施后，可以有效地解决小清河流域水污染问题，保护人民的身体健康，促进城市发展。同时，该工程的建设可以改善华山片区投资环境。济南市华山片区污水处理厂实施对改善小清河流域水环境有着显著的环境效益。工程建成后每年减少外排COD 4599吨，BOD 2343.3吨，SS 3175.5吨，氨氮750.1吨。由于污染物流入水体数量减少，则水体的水环境会得到改善，同时其水体自净能力也会随之增加，水环境呈良性循环。