1污水处理厂水池结构设计
污水处理的设计应以实现处理厂的污水处理功能为前提，确保水池结构设计的合理性，提高污水处理的效率。纵览当前国内污水处理厂的流行设计理念与方法，水池结构的设计都是重中之重。在设计过程中，通过计算水池强度、抗裂度、防腐蚀度裂缝宽度等重要参数，利用科学方法达到污水处理厂水池设计的质量要求，优化污水处理池设计，实现对污水的高效处理。污水处理厂的水池结构设计包括水池防腐、防裂、防渗以及防漏等几个方面关键部分。首先，污水处理池水池结构设计应考虑不同的水池结构类别和形式，进行相应的强度验算，使设计符合相关的设计要求与规定，与此同时还要将工程施工地区的地质水文及荷载条件对水池结构稳定性的影响作用考虑在内。其次水池设计时要考虑水池的结构荷载以及荷载，并注意水池截面设计，提高水池设计的安全强度系数。除此之外，还要结合实际情况，考虑水池截面产生可能产生的裂缝、配筋构造以及经济配筋率等几个方面。
2当前污水处理厂水池结构设计问题分析
通过调研当前我国污水处理厂结构设计基本情况，总结污水处理池设计方面普遍存在的若干问题，如防渗系数不足导致的抗渗性能低，忽视水池表面材料材质使用等问题。这些问题会对污水处理厂的使用产生巨大的负面影响，应引起注意予以切实解决。
2.1水池防渗系数不足，抗渗性性能难以保证
从实际施工效果来看，设计人员往往重视钢筋混凝土的强度而忽略其防渗性能，致使污水处理池防渗能偏低，从而在实际施工中不能保证水池防渗性能的要求，使得水池不能正常发挥其作用。污水处理池的设计施工材料可采用钢筋混凝土，通常情况下，钢筋混凝土的强度是符合设计要求的，并且该类材料具有较强的防渗性能，通过适当的施工控制，水池的防渗以及强度性能可以保证正常使用。
2.2忽视水池表面材料的施工设计
在传统的污水处理池设计中，设计人员往往能够较为充分地考虑水池结构的稳固性、裂缝以及不均匀沉降等问题，而对水池表面涂层材料未能予以足够重视，在没有使用表面涂层材料或使用劣质的表面涂层材料时，会在水池的使用过程中产生严重的腐蚀，将会影响水池的正常使用，减少水池的使用年限。
2.3防渗防漏问题分析
对于水池结构，一般通过增加混凝土用量的方式来保证钢筋混凝土的抗渗性能以及抗压强度。而混凝土用量的增加将引起水化热以及混凝土变形的增加，将会加大混凝土的变形程度，使混凝土产生裂缝，影响水池的抗渗性能。在进行配筋设计时，构造配筋时倘若未按照水池形制如圆形或者矩形予以设计，可能引发贯穿性裂缝，如果荷载组合不合适容易造成水池裂缝或其他结构上的破坏。而在进行水池结构设计时，不合理的预埋件设计易造成混凝土捣实困难，预埋构件与混凝土之间产生裂纹。此外，牢固的基础将会影响池壁混凝土结构的变形，造成混凝土的抗拉强度无法承受其造成的应力，容易在应力较强的位置产生裂缝。
2.4抗上浮问题分析
在工程实践中，导致水池上浮的原因是多种多样的，常见的原因包括设计水池结构的时未合理控制最低水位线，而当污水处理池池内地下水位高于最低水位线时，容易造成水池上浮。因此在水池结构设计时，需要对与池柱相连接的底板及顶板进行抗浮稳定性检验，如果抗浮稳定系数设置不合理可能造成水池的上浮，另外如果基础处理不当，将会造成地基的承载能力不足，也可能造成水池的上浮。
3污水处理厂水池结构设计方法
3.1加强结构设计和校核验算
在进行结构计算时需要考虑多方面的影响因素如工程施工地区的地质勘察以及当地的水文地质条件，此外还应根据工程本身的荷载条件，进行强度演算及校核验算。如果是钢筋混凝土结构的污水处理池，还需要进行抗裂度或裂缝宽度的验算。而在构件截面为受弯、大偏心受压力或大偏心受拉的情况下，还需要进行裂缝宽度验算。当设计预应力结构的混凝土污水池，还需要进行抗裂度验算，同时还要荷载及各项荷载组合，使设计达到安全要求。
3.2污水池裂缝产生原因及结构对策
相关的调查统计结果显示，我国当前已建成的是污水处理厂中，污水处理厂污水处理池在使用过程中，容易产生竖向裂缝，这将对污水处理效益产生严重的影响。而污水处理池在其使用期限内产生的裂缝主要有以下两种形式，首先是贯穿性裂缝，其产生的根本原因在于当水池主体结构混凝土发生收缩时，因收缩力不均匀而产生裂缝；其次是水池表面的龟裂裂缝，这类裂缝主要是由于水池外壁因应力影响而产生裂缝，逐步扩展到了整个水池界面，这不仅会影响了其水池的美观性，更重要是对水池的防渗性能产生了巨大负面影响。通过深入分析污水处理池两类裂缝的产生根源，设计者可从以下几个方面来对水池裂缝进行预防。首先是考虑在预制的装配式走道板和现浇走道板设置伸缩缝，通常每三到四厘米设置一道。而针对无顶盖水池的情况，一般是在水池顶部侧边安置数根水平钢筋可以加固顶部以防出现因开裂而造成的结构破坏。当在污水处理池结构设计选择矩形设计形式时，应严格控制水池平方向的配筋率，按设计要求最小配筋率应高于0.15%。
3.3污水处理池结构表面材料的设计施工要点
一般而言，城市污水的污染程度较为严重，长时间的净化处理会对水池本身产生较大的腐蚀作用，这就需要水池设计时就做好全方位的水池防腐的考虑。通过在水池表面涂抹防腐涂料，可以最大程度地保护水池壁，避免污水的侵害。另外，水池结构设计必须严格确保水池的防渗性，以免污染严重的污水通过水池裂缝渗漏到地下水中，造成地下水二次污染。通常采用分节浇筑的方法来进行表面混凝土材料的浇筑，浇筑完成后要及时对浇筑表面进行养护，保证浇筑质量，然后对水池内壁进行防水层施工，通常采用环保型纳米材料对水池内部表层进行反复地涂刷以提高污水处理池水池结构内壁的防渗性能。
4结语
污水处理厂在处理城市生产生活用水、缓解城市用水紧张等方面发挥着重要作用，而水池结构的设计作为是污水处理厂建设的关键环节应引起足够的重视。设计施工人员应注意设计施工细节以确保满足实际应用需求。本文通过分析当前我国污水处理池设计中存在的普遍问题，针对水池裂缝、抗腐蚀、防渗漏等关键问题，结合工程经验，提出了应对措施。
作者：石哲然 单位：南京市市政设计研究院有限责任公司
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