市政污水处理厂水池结构设计要点探究

陈亚沛 赵辉

摘要：污水处理厂是处理废水的重要途径，并且在净化环境方面发挥着重要作用。目前，我国早已将污水处理厂的建设，列为可持续发展战略中的重点项目。因此，对污水处理厂水池结构的建设安全和质量受到全社会的关注。基于此，本文重点分析了污水处理水池结构设计中的问题及设计要点，并提出相关优化措施。

关键词：市政;污水处理厂;水池结构;设计要点;探究

引言

随着城市污染问题的加剧，水污染已成为影响生活环境的重大问题之一。因此，对现有水资源的科学开发以及污水进行处理再利用，已成为全世界应对水资源问题的主要解决方案，并建立大批的污水处理厂，以有效解决水污染环境问题。而在设计污水处理的过程中，水池结构是污水处理厂设计的重要内容。只能处理水池的经过合理的设计，才能帮助污水处理厂更有效地发挥污水处理作用。

1污水处理厂水池结构设计中应注意的问题

1.1关于水池底板抗浮问题

污水处理厂通常位于河流附近，这些地段地下水位很高。在设计地埋水池时，要考虑地下水位的影响，避免使池底因地下水位上升而浮起。因此，设计人员必须对池底设计进行了全面分析，以防止使用过程中出现上浮问题。一般情况下，水池底板抗浮能力不足有两种原因，一种原因是在设计水池时，要根据地质调查报告中的水位取值确定。由于水池自重较轻，但其位置却在河床以下，导致水池内的地下水位会发生变化，而地质勘察单位无法探明这一情况。造成污水处理池底部力抗浮力不足。另一种原因是，由于池体的平面尺寸较大，难以满足水池设计中的抗浮要求，在长时间使用情况下，会使水池底板开裂[1]。

1.2关于污水处理池的防漏问题

进行污水处理时，水池内基本是充满水的。在这种情况下，如果在施工中没有严格控制钢筋混凝土的施工要求，很可能就会造成结构裂缝造成渗漏事故。钢筋混凝土结构，其产生裂缝的原因经分析后总共有以下几种，首先是在施工中由于混凝土收缩而产生的内部拉应力，降低了混凝土结构整体的抗拉强度，导致结构表面出现裂缝。其次，振动不均匀，在混凝土结构内部形成蜂窝状结构，使慢慢渗入，产生渗漏现象。另外是由于设计的混凝土施工缝施工不当引起的漏水问题。

1.3污水池面材设计不当

如果在设计污水池结构时只注重结构的稳定性，而减少了对污水池表面防水材料的设计。导致在长期的使用中，水池表面严重受蚀，极易产生污水渗漏的现象，并逐步形成许多裂缝，破坏池的结构。因此，在水池设计过程中，应注意污水池表面材料选择和防渗设计，采取科学的措施防止水池发生渗漏事故。

2污水处理池设计要点

2.1 底板抗浮设计要点

在设计水池抗浮性能中，要优先考虑水池自身重量因素。该方案适用于水池较浅，水浮力大的情况。这种类型的水池防浮设计有三种，一种是增加水池底板的厚度，同时扩大池壁重量。这种方法虽然能使水池重量增加，但混凝土和钢材的用量也在增加，极大的增加了施工成本。另一种方法是增加水池的配重，以提升水池的抗浮功能。如果水有顶盖，可在水池末端、后墙增加配重，这种方法适用于中小型水池。如果水池较大，则不适用。因为，此方法会导致部分浮力。最后一种方法，是使用提升桩或锚杆来提高水池的抗浮能力。目前来说，这种方法是最实用解决池体的抗浮问题，但其缺点是施工成本较高。以上三种方法均被广泛应用于污水处理池的设计中，以有效提高水池的抗浮能力[2]。

2.2 防漏设计要点

当混凝土结构有很多裂缝时，必然会引起水池的渗透问题。为了有效提高水池的密封性，设计人员必须采取有效的设计方法来控制裂缝的现象。首先是在混凝土中掺入混合料以减少水泥用量，以降低化反应的热量，控制结构内部的温度以避免混凝土开裂。其次是适当使用减水剂，以防止混凝土的收缩和变形，使混凝土结构具有更好的抗裂性能。还有就是浇筑过程中要充分振捣，减少结构出现蜂窝现象，同时要进行混凝土分层浇筑。确保水池底部在同一垫层上，避免出现的不均匀沉降现象[3]。

2.3科学计算结构承载力

设计人员要科学计算水池结构的极限承载力，包括基础承载力和抗浮力。除了必须验证结构稳定性外，还应对水池结构设计与施工条件紧密结合进行综合评估，以确定结构的使用安全性能。在进行设计之前，设计人员必须了解当地的地质资料，查阅相关地质水文報告。以合理确定处理池的设计的承载力。设计人员要合理设计水池的基础，并充分验证基础的变形量及其稳定性，控制水池截面百度，以保证水池的有足够的强度，以满足承载能力要求。设计人员可通过简化计算模型，划分水池构件，并选择合理计算水池各结构件的不同受力情况。通过这种方法，计算结构件之间的相互作用，确定构件间的支撑条件，并选择池壁计算长度和受力方式，如单向或双向力受，通过分析明确受力组件应力传输路径。由于水池受力条件复杂，要通用科学的技术建模分析，利用相关软件进行数字模拟。准确分析条件下水池结构的受力和变形情况，使计算结果更加准确。在地下水丰富的地区，除了要注意抗浮计算外，还要要找到不同荷载组合情况下进行局部抗浮计算。如果抗浮系数小于1.05 则达不到设计要求时，必须根据情况采取抗浮措施，进行锚杆或增重处理[4]。

3 结构设计优化措施

在污水处理池的实际设计中，必须严格控制混凝土的结构变形和裂缝的产生，以确保水池结构满足使用功能的需求。污水处理池结构设计中，混凝土裂缝控制措施包括。1）关于结构设计，首先必须要选择合适的混凝土材料，明确使用等级和型号。特别是在水泥的应用中，尽量减少因材料质量不合格，对工程质量造成的危害威胁。另外，有效应用活性添加剂，以提高水泥使用性能也是非常好的技术手段，但科学设计使用量，以避免影响水泥强度。2）要严格按照国家规定优化伸缩缝设计，确保混凝土施工的强度。以满足污水结构对使用环境的变化，避免因季节和温度变化，对混凝土结构应力产生影响。3）设计时，要合理使用同方向同径钢筋，避免产生内部应力裂纹，保证水池结构的稳定性。4）由于水池结构都有管道穿墙的设计。因此，必须要做好管道预埋处理，保证管套的安装时更加方便，并严格控制预埋管道数量和具体位置。5）整体设计工序完成后，必须通过模拟计算检测结构可能产生裂纹的强度和宽度，并进行详细分析。如果计算结果显示裂纹过大，不符合设计要求，则必须及时工程设修复。6）考虑到污水处理池的设计形式有所不同，应选择合适的结构加固方式，并对温度和载荷敏感的区域进行特别处理。对于矩形水池结构，池壁会对温度反应比较强烈，因此在浇筑混凝土时，池壁水平方向的配筋率必须大于0.15%。而圆形水池结构，可用预应力混凝土进行施工，外围配筋率控制0.35%，同时内侧要大于0.14%。7）在水池结构设计中，设计人员必须要注重优化设计，并全面考虑载荷和各方向结构应力的影响，使受力计算更加合理。在实际应用过程中，考虑气候条件、水灰比以及水泥用量、坍落度等因素对混凝土结构产生的影响。不断优化混凝土受力情况，以满足污水处理池的正常使用功能[5]。

结束语

综上所述，污水处理池作为污水处理厂的中心结构，在使用中必须具有较高的强度、足够的抗渗漏性和耐腐蚀性。因此，工程技术人员在设计水池结构时，要综合考虑多种因素，采取先进的施工技术，并制定合理的设计方案，以确保污水处理厂的正常运行。

参考文献：

[1]孟琳，杨晓亮.市政污水处理厂水池结构设计要点探究[J].中国住宅设施，2021（05）：33-34.

[2]王洋.市政污水处理厂水池结构设计要点分析[J].江西建材，2021（04）：76-77.

[3]邱照舒.市政污水处理厂水池结构设计要点探究[J].居业，2020（10）：39-40

[4]赵燕薇.市政污水处理厂水池结构设计要点探究[J].城市建筑，2020，17（14）：81-82.

[5]罗瑶.污水处理厂中水池结构设计要点的分析[J].智能城市，2020，6（07）：157-158.