污水處理廠中水池結構設計要點分析

摘要：近年來，國家的經濟發展取得了舉世矚目的成就，工業化進程不斷加快，城市建設工程接連動工，不過，在城市飛速發展的同時，也帶來了城市人口的爆炸式增長，這對于城市的環境而言確實不是個好的消息，在眾多污染源中，污水污染就是其中一個重要的來源。值得慶幸的是，環境污染問題已然引起了各方的關注，無論是國家政府或是各行各業都開始重視起來了，在污水治理方面，政府正在出臺各種法律法規，在制度上進行規范。在具體措施上，污水處理廠的建立是重要的一個環節，文章將重點放在了污水處理廠水池結構的建設上，針對其中的設計關鍵點展開了一系列分析。

關鍵詞：污水處理廠；水池結構設計

伴隨著國家城市化建設的快速推進，城市內的污染問題變得更加嚴重起來，而其中環境污染的關鍵又在水污染的處理上。國家政府正在謀求一種有效的方案，去進行污水處理，實現水資源的循環利用和可持續發展。近些年來，國內確實建立了許多大型污水處理廠，不過由于專業水平上的缺陷，使得水池結構往往達不到使用要求，這就需要耗費大量的成本進行維修，這必然會讓污水處理廠實現不了滿負荷運行，在一定程度上這就是一種資源的浪費。文章以國內某個新建大型污水處理廠水池結構為研究對象，針對其中的防腐、抗滲、抗裂等核心技術展開了詳盡的剖析。

1、污水處理廠水池結構設計特點

當前國內進行污水處理廠建設，一定要滿足幾點硬性條件，首先就是要安全適用，然后就是質量過硬、技術領先、成本低廉等，但是對于設計人員而言，技術的難點在于怎樣去完善構筑物污水池的結構，這是所有技術攻關的核心。相比于一般水池，污水池結構設計顯得更加復雜，它不僅要進行荷載組合計算、強度計算等，還需要針對污染源進行特殊處理，比如需要進行額外的防腐設計、抗滲設計、抗壓設計等。當污水是來自工業園時，就需要格外的注意了，因為污水中經常含有重金屬等雜質，這就意味著它對防水和防滲性有著更高的要求。當前污水處理行業研究的重點就放在了，怎么巧妙地防止由于污水滲漏而導致的地下水二次污染，進而增加水池的使用年限。

2、污水處理廠水池結構設計存在問題

2.1防滲透指標不達標，抗滲系數明顯不夠，使用期限不滿足設計要求。

在一般的污水處理廠中，它們的水池通常都是以鋼筋混凝土為基礎的，不過在實際施工中，設計人員往往都只關注于該結構的抗壓強度，卻沒有對抗滲系數引起足夠的重視，在普通工況下，污水池幾乎都是滿水位工作的，然后由于溫度和濕度引發的內應力影響，使得結構表面出現龜裂，不利于其正常的運營。

2.2在對污水池表面材料的工藝設計上存在缺陷。

以往的水池結構設計，一般都只是保證兩個指標，即為穩定性和穩固性。然而在實際工況下，污水腐蝕及滲透等眾多原因都會使得結構表層出現細小裂縫，從而侵蝕結構內部。在設計層面上，針對涂刷材料的工藝設計和二級結構防腐技術都存在缺陷。

3、污水處理廠水池結構的設計要點

3.1所有設計都應該滿足相關規定。不管是水池結構形式，還是形式的數尺，都需要展開對應的強度驗算。要根據當地的實際情況、荷載以及河流水質等來確定驗算的穩定性。

3.2要根據當地實際地質情況實施結構設計和檢驗，以符合行業相關要求。

3.2.1結構強度的演算：不管是什么樣的水池，結構強度的演算都是不可避免的。設計人員在展開結構計算前，必須要進行一定的準備工作，即將當地的地質與水利情況的報告拿出作為參考，然后依據工程的荷載條件展開相關計算。尤其是在水池所處的巖層不同時，就更要預先進行結構穩定性計算了，由此也能將地質問題引發的結構隱患降到最低，避免出現后續的維修問題。

3.2.2針對抗裂度或裂縫寬度這兩大指標的驗算：這一點在以鋼筋混凝土為基礎的污水池上尤為明顯。

3.2.3抗裂度驗算：一般情況下不用進行抗裂度驗算，但是在使用預應力結構的混凝土污水池時，就必須要加上這一環節。

3、荷載之間的組合。水池結構的荷載來自多個方面，不僅包括水壓力、土壓力，而且還涉及濕度和溫度荷載。

4、截面設計的核心。這部分主要是針對強度方面安全系數的確定。下面我們將列舉幾個典型的系數，比如針對水池頂蓋強度而增設的附加安全系數、水池底板強度方面的安全系數等。

4、污水池裂縫產生原因及結構對策

我們將目標鎖定在現有的污水處理廠水池，走訪抽取一部分進行調研，通常出現的水池裂縫都是豎向的。對其又可以分為兩大類：一種是貫穿性裂縫，一般是混凝土收縮的自身應力導致的；另一種則是表面龜裂，這種現象一般發生在池壁外側，如果不加修理，它就會擴展到整個表面。故而，必須要在結構上采取一些應對措施：①在裝配式走道板和現澆走道板上打上伸縮縫，通過經驗設計來看，每道數值通常在三到四米。②當研究的對象為沒有頂蓋的矩形水池時，必須要在頂層邊緣放置兩根以上的鋼筋，目的在于避免由頂部開裂引發的結構問題。③在矩形水池的水平方向上，最小構造配筋率每邊不能超過0.15%，準確的說應該在該值以下。④當水池結構為圓形時，外部最小構造配筋率不應該超過0.35%，而內部也有一定的數值要求，其值不能多于0.15%。

5、污水池結構表面材料防腐涂刷施工工藝設計

我們知道，污水的污染性是十分可怕的，它只要有一部分流入地下水中，就會給水質帶來嚴重的二次污染，而且極有可能會導致重金屬污染的擴大。故而，污水池的表面以及二級結構的防腐防滲方案設計時，應該充分考慮設計上的延展應用，而且要在工藝上進行重點說明，以此指導施工進展。①使用現澆混凝土施工工藝，以施工深度為參考指標展開分節澆筑，完工之后要注意實時的養護，要避免出現震動；②在半埋式污水池結構設計時，要特別注意對底層結構的防腐、防潮和防滲設計，通常都會設計三層防潮面；③在澆筑環節完工之后，要對水池內壁實施防水層施工；④對地面水池的外部也要進行防水處理。

6、結束語

綜上所述，由于污水處理廠的水池有其獨有的特性，故而，其在設計上不但要符合結構強度要求，還要確保它的防水抗滲性，甚至是要經過長時間使用，而必須具有的防水性、耐腐蝕性等特性。設計人員在進行水池結構設計時，必須要參照實際情況，制定對應的防腐抗滲方案，因地制宜，制定出符合條件的最優方案。

參考文獻：

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作者簡介：

姓名：趙曉陽出生年月：1982年12月23日性別：男民族：漢族籍貫（精確到市）：北京市當前職務：結構設計師當前職稱：工程師學歷：本科研究方向：建筑結構設計。