污水处理厂中水池结构设计

　　环境污染的问题已经引起全球各界的重点关注，各种污水治理的法律、法规以及相应的措施也都应动而生，污水的处理也成为城市的建设、工业的发展以及生活净化污水而不可缺少的重任，而污水处理厂的建设则是污水处理过程中最为重要的基础。

　　一、污水处理厂水池的结构设计

　　1.1 水池的荷载设计

　　目前国内在建设污水处理厂时，安全是首先要保证的，然后必须要保证水池的建设质量以及需要具备先进的技术手段，而完善污水处理池的结构则是整个技术的核心，相比于一般的水池，污水池结构的设计则需要进行荷载组合的计算以及强度的计算，并且还需要针对污染源进行特殊的处理，同时需要进行相应的防腐设计、抗渗设计以及抗压设计等。水池结构的荷载一般会包括有水压、地下水压力、土压力、温度及湿度的荷载，荷载组合是水池结构设计中的重点，荷载的组合包括：

　　(1)水压加自重，这是所有水池结构设计中的最基本的组合。

　　(2)水压加自重加冬季温差的组合，这是在冬季时因为水池会受到低温差、湿差及水压共同产生作用，一旦水池池壁面上温差的绝对值比夏季的绝对值要高，就会产生对水池不利的情况;

　　(3)自重、水压及温差的组合，这是指在夏季时产生与冬季相同的情况，同样也是对水池非常不利的现象;

　　(4)土压与自重的组合，这一点主要是顶部有覆土的水池，在其地下水位产生地下水压时，就会出现这种基本的组合。在实际的设计当中，设计人员需要根据所建水池的实际情况来对荷载组合进行考虑。

　　而设计强度的安全系数是截面设计的关键点，主要是包括水池顶盖设计强度的附加安全系数以及水池壁设计强度的附加安全系数以及底板设计强度的安全系数，水池截面中可能产生的裂缝。

　　水池结构设计中的截面设计是保证水池强度的安全系数，一般在对水池强度进行考虑时会注意以下三点：

　　(1)水池顶盖设计的安全系数;水池的顶盖会承受顶盖自身的重量及覆土重量方面的荷载，而且土壤中的水分及密度在变化，重量也会有明显的变化，所以，顶盖的安全系数是非常重要的;

　　(2)池壁的安全系数;池壁需要承受土壤和水体的荷载，水的深度通常是按照满池的状态来进行计算的，而土壤的压力也会比水的容重更大，在设计时池壁的荷载选取选择高限，这样就避免会出现较大程度的变异。

　　(3)配筋的构造问题。在对水池辟的配筋构造时需要考虑水池的具体形状，倘若是地上式的矩形水池，其池壁受到的温度与湿度影响就会非常大，为了防止会出现贯穿性的裂缝，在水池壁的水平方向的配筋率不能低于0.15%，对于一些没有顶盖的水池，在池壁的顶部时常会出现开裂的现象，所以在进行设计时就需要在池壁的顶部四周配设水平向的钢筋来加固，一般内外两侧不可以少于6根，倘若是圆形水池，则池壁的外侧配筋率应当等于或大于0.35%，其内侧配筋率贝怀能低于0.15%。

　　1.2 水池的防渗透处理

　　同时，污水处理厂在研究的工作中需要防止因为渗水而引起的地下水再次污染。倘若污水是工业园区的则更要引起注意，因为工业区的污水中有重金属类的杂质，要处理这些污水，需要污水处理厂对于防水及防渗性有更高的要求。所以如果水池结构的设计中只是追求混凝土的抗渗透等级以及抗压强度，也很容易导致水化热的增加以及混凝土变形程度加大，就会破坏水池的抗渗性。同样如果在设计时未严格依照规范对水池的变形缝进行设计，倘若外界产生了变化，也会产生观。

　　1.3 水池抗上浮存的问题及分析

　　在建设水池时的选取位置时就先要从结构上进行考虑，位置不可低于水池周围，地基的承载能力取值方面也需要注意，这是为了避免水池上浮。另外，在污水处理厂的水池结构设计中，同样需要注意会有许多的因素导致水池上浮，如在对水池结构进行设计时未对最低水位线合理地进行控制，水池地下水位高于最低水位，水池就会产生上浮的现象，所以在对水池结构进行设计时，除了要检验水池的抗浮稳定性，还需要检查与池柱相连接的底板、顶板等的抗浮稳定性。

　　二、解决污水处理厂水池结构产生问题的措施

　　2.1水池结构的渗漏措施

　　因为水池的结构产生渗漏的情况一般是因为变形缝或者混凝土结构的问题而产生的裂缝，所以在设计的最初就需要对于水池的变形缝以及混凝土的裂缝都做好一切控制措施，以此来有效地防止各种渗漏现象的可能。在水池的施工过程中，需要对于混凝土的强度等级进行合理的选择，同时严格控制水泥的使用量。混凝土水池在硬化的过程中也会产生水化热的现象而导致池壁收缩变形，这种情�传导致池体出现裂缝，所以在水池设计中需要注意温差的影响，夏季需要考虑低温收缩与湿涨的问题，冬季则需要考虑外界气温低，外侧湿度较大而带来的影响。例如，在过程中使用活性掺合料来减少水泥的使用量，在建设的过程中根据相关的规范对沉降以及伸缩缝进行严格的控制，同时在使用的过程中避免外界的各种条件变化而引起水池结构中产生不规则的应力而导致裂缝，而且在设计时在同一个方向也要使用直径相同的钢筋，充分考虑穿墙管道的位置以及数量，避免在施工以后再重新开凿，同时进行好钢筋混凝土的裂缝宽度检验。

　　2.2防止水池结构上浮的控制措施

　　水出现上浮现象通常因为地下水浮力过大，所以只要是控制好地下水的浮力就能够有效地避免出现上浮的情况。通常会以保证回填的质量、增加水池底板的厚度以及增加水池自身的重量等方法来提高水池的抗浮能力，特别是针对地下水非常多的地区，需要缺池最初进行设计时�水池整体做抗浮稳定检验，并且针对不同的局部位置会有不同影响的实际情况来选择适合的荷载组合以加强水池的抗浮情况，特别是中间有柱子的封闭性的多格水池。同时在施工的过程中需要严格按照设计图纸来施工，不允许发生偷工减料的情况，同时对于排水系统需要进行完善，保障排水系统的正常运行，让积水能够及时排出，避免雨水在短时间内积聚而让地下水超过设计抗浮水位线而产生的水池上浮，确保水池在使用阶段的安全性。

　　三、结语

　　我国在污水处理系统中的主要保护措施就是建立污水处理厂，所以污水处理厂的水池结构设计就是整个污水处理厂的基础部分，整体设计的质量好坏就影响着所有处理工作质量的高低。要保证污水处理厂的水池结构不仅需要保证水池的荷载组合、设计中混凝土的强度、配筋的构造，还需要保证其抗渗漏的性能、水池的抗上浮等方面的要求。所以在对污水处理厂的水池进行设计时，需要根据污水处理厂的环境问题，考虑实际情况中的各种客观条件及相应的因素，有针对性地制定好各个细节，并在施工中严格按照设计进行施工，全面保证污水处理厂水池的效益，提升工程的经济效益和社会效益。(来源：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司)