大型污水處理廠水池結構的設計分析

摘要：隨著我國工業的不斷發展，產生了大量的污水，這給環境造成了嚴重的威脅。文章中，對大型污水處理廠水池結構的設計進行了探討，并提出了解決水池結構相關問題的有效措施，為保證水池結構的設計質量提供了參考。

關鍵詞：污水處理；水池結構；相關問題；有效措施

引言：

當前社會的快速發展，使得人們對環境污染的問題越來越重視，其中，工業污水是造成環境污染的重要因素之一。在污水處理過程中，污水處理廠水池結構的建設尤為重要，它不僅直接關系著污水的處理質量，還對處理設施有一定的影響。為此，我們需要加強大型污水處理廠水池結構的設計，保證污水處理效果。下面我們首先來了解一下大型污水處理廠水池結構設計的相關內容，然后針對其相關問題提出有效的解決措施。

一、探討污水處理廠水池結構設計的相關內容

（一）污水處理廠水池荷載及荷載組合

首先，荷載主要包括池內的水壓、土對池壁的壓力、溫度濕度及地下水的壓力，其中水壓的計算大都按照滿水條件進行計算。而土壓力的影響因素較多，它與土質有著密切聯系，為此，我們可以通過朗肯理論對土壓進行計算。由于溫度濕度是隨著環境的變化而變化的，它們一旦變化就會導致結構物體積發生改變，從而產生一定的應力。地下水壓力對底板的影響尤為重要，為了避免水壓對底板造成破壞，需要我們在設計過程中對水壓做好準確的計算。其次，荷載組合包括水壓力與自重的組合、土壓力與自重的組合及水壓力、自重、溫差、濕差三者的組合。在水池結構設計中，水壓力與自重的組合和土壓力與自重的組合是最基礎的兩種組合，而水壓力、自重、溫差、濕差的組合是非常不利的。

（二）污水處理廠水池結構的計算

污水處理廠水池結構的類型有很多種，像敞口水池、有蓋水池、小型水池、大型水池等，對不同的結構類型我們要采取不同的計算模型。首先，對敞口水池要要將其假定為三邊支承，有走道板的需要其設計為橫向深梁，為了更加合理的對其進行計算，需要對敞口水池依據不動鉸支撐來分析。其次，對跨度在六米內的小型水池或有蓋水池，我們需要按照地基反力直接分布進行底板的計算。再就是對大型水池，我們可以利用單位截條來進行底板的計算。

二、分析大型污水處理廠水池結構設計中存在的問題

（一）水池上浮問題的分析

在水池結構設計過程中，一旦出現失誤就會導致水池的上浮問題。例如在對水池結構進行設計時，只考慮到水池整體穩定性，忽略了對水池中局部部分的抗浮驗算，就容易導致水池的上浮問題。而且，在水池結構設計規劃過程中，一旦出現基礎處理失誤、計算失誤、抗浮措施使用不當等問題，都容易導致水池上浮的發生。根據水池上浮問題產生的原因，我們要采取有效的措施避免上浮事故。首先，為了避免水池抗浮力過小而導致上浮問題，需要我們采取加大水池抗浮力的措施，也就是說通過增加水池的自重力來與地下浮力相抗衡，具體方法包括增加水池覆蓋土的數量、保證水池填土質量、加大水池底板厚度等。其次，對水池的抗浮力要做到全方位驗算，不僅要對水池整體抗浮性進行驗算，還要對水池中間的多格水池、連接柱子的頂板及底板分別進行抗浮性驗算。這樣就可以根據驗算結果全面做好水池結構的抗浮設計。另外，在對水池結構進行抗浮設計時，要采用恰當的抗浮措施，包括錨桿、抗浮樁等方法，避免水池上浮事故的發生。

（二）水池滲漏問題的分析

在大型污水處理廠的建設中，水池結構多采用鋼筋混凝土結構，根據這一結構特性，一旦混凝土結構發生變形，就會導致水池滲透的問題。水池結構產生裂縫的原因有很多，包括混凝土結構受到外部環境的影響、水池結構設計中荷載組合選用不當、預埋件設計不符合規定、鋼筋使用不合理等。為了解決水池結構的滲透問題，需要我們采取以下措施控制水池裂縫的發生。首先，在進行水池結構設計時，要按照規定選擇混凝土強度等級，嚴格把控水泥用量，從而避免混凝土結構發生變形，控制水池滲透現象。其次，在水池結構設計過程中，要做好水池抗裂度的驗算，對構造配筋的選擇也要按照水池需要進行，并考慮好荷載組合的選擇，合理的進行水池結構設計，從而避免水池壁產生裂縫。再就是對穿墻管套的施工要進行充分的準備，對其使用數量及位置都要做出明確的規定。最后，為了避免混凝土結構受到外界環境的影響，要按照要求設置沉降縫或者伸縮縫，防止混凝土結構發生變形，進一步保證大型污水處理廠水池結構的設計質量。

總結：

綜上所述，我國工業化和城市化進程不斷發展，這也進一步加劇了環境污染問題，并且，工業中產生的大量污水對人們身體的健康造成了一定的威脅，為此，加強污水處理尤為重要。近年來，我國污水處理工程不斷擴大，大型污水處理廠的建設水平逐漸提高。但是，在水池結構設計過程中，仍然存在著一定的問題，像水池沉降不均問題、滲透問題等，需要我們采取相關措施解決這些問題，進一步保證污水處理質量。

參考文獻：

[1]張博.對污水處理廠沉井結構設計的思考[J].山西建筑，2009（06）

[2]張柏成，王建華.污水處理廠中水池結構設計要點的分析[J].工程建設與設計，2011（03）

[3]閆希斌.污水處理廠建設中關于水池結構設計的探討[J].中國新技術新產品，2009（20）

[4]李玉君，蘇金江.淺談鋼筋混凝土矩形水池設計[J].價值工程，2011（09）

作者簡介：

王婷婷，女，1982 - ，碩士研究生，山東省冶金設計院股份有限公司，工程師，從事結構設計研究，250101。

史文濤，男，1983 - ，本科學歷，山東省冶金設計院股份有限公司，工程師，從事結構設計研究，250101。