摘要：水池是污水处理厂中的重要基础设施。为了避免污水处理厂水池出现严重的渗水、漏水、裂缝或者上浮等问题，需要加强水池结构设计的合理性，这样才能保证污水处理工作的正常运行，提升水池的使用寿命。本文简要分析了污水处理厂的大型水池结构设计存在的问题，探究了大型污水处理厂水池结构设计的要点，希望对水池结构设计人员提供帮助。
关键词:污水处理厂；大型水池；结构设计
引言
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。
1、污水处理厂的大型水池结构设计存在的问题
1.1水池结构的防渗漏能力不足的问题
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。
1.2水池的表面结构施工材料设计不合理的问题
污水处理厂经常会遇到比较多的强腐蚀性液体，这些液体会对水池的表面结构造成影响。施工材料设计不合理，水池结构的抗腐蚀性能大幅度降低，严重缩短了水池内壁的使用年限；另外，污水中还可能会掺杂一些油污和容易粘连的杂物，如果水池表面结构施工材料的设计选择无法解决油污和粘连杂物的粘连问题，也会导致污水处理的能力下降。
1.3水池结构出现裂缝的问题
水池结构出现裂缝，是污水处理厂水池结构设计中存在的主要问题。污水处理厂水池结构混凝土层的厚度比较大，这就导致混凝土容易出现裂缝。在设计过程中，如果出现水泥的型号不足、水泥的水化热过高、混凝土的水灰比设计不合理等问题，会使不同结构的混凝土层内部温度不均匀，容易出现比较明显的温度裂缝。如果水池结构的载荷组合设计不合理，也会在使用过程中出现严重的裂缝问题。
1.4水池结构抗浮能力不足的问题
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。
2、市政污水处理厂水池结构设计要点及措施
2.1水池整体结构的设计
在污水处理厂水池结构设计工作中，设计人员应当到实地进行勘察，对整体施工区域的气候环境、地质条件、水文条件等因素进行合理分析，从而提升整个水池结构的设计合理性。设计人员应当对水池的结构稳定性等方面进行设计，加强对地质结构以及地基等方面的分析和计算。如果水池结构为钢筋混凝土结构，还需要对混凝土结构的抗裂性能进行设计；如果水池结构为预应力结构，还需要对载荷组合以及抗裂性能进行合理设计。在设计完毕后，设计人员需要对设计方案进行校验，确保设计方案的合理性和科学性。
2.2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。（1）原材料及配合比控制研究表明，硫酸盐（相对铝酸盐而言）含量多、碱含量低、有较好粉末细度的水泥，其抗裂性能较好，如矿渣硅酸盐水泥；水泥细度较小的水泥品种，其抗裂性能也较好。（2）要对水灰比进行严格的控制，水灰比一般控制在0.5以下。（3）要保证混凝土振捣的质量。对抗渗混凝土进行全面细致的振捣，防止欠振和漏振，对于振捣的时间也要严格控制。（4）确定最佳砂率，过大的砂率会使混凝土的收缩和裂缝增大，过小的砂率容易使混凝土产生离析，增加泵送的难度。（5）优化加强带。现场施工中，膨胀加强带一侧混凝土浇筑量比较大，当地很难满足一次性浇筑完成，并且加强带两侧的密孔钢丝网固定的不牢固，导致膨胀加强带现场实际施工时效果不那么理想。在后续的相关设计中，对密目高强铁丝网的固定应该加强，在浇筑完加强带一侧混凝土并养护14d后，再用膨胀混凝土（比两侧混凝土强度高一级）进行浇筑，浇注前要对其内杂物进行清理，并凿毛处理。同时，为排除钢板止水带下部产生的空隙和水分，在初凝前，可对浇筑后的混凝土进行二次振捣。（6）加强混凝土养护措施。结构的抗裂能力也和不同的养护方式有关。养护方案要符合设计和规范的要求，养护时使混凝土保持湿润。对于水池类项目而言，一般湿润养护时间为14d，拆模后直接暴漏在大气中自然养护是不允许的。
2.3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，需要在水池最初进行设计时就对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。
结束语
污水处理厂的水池结构设计是污水处理厂建设中非常重要的工作。为了保证水池结构能够正常使用，提升使用寿命，保护周围生态环境，需要设计人员提升水池结构的防腐蚀、防渗漏能力。设计人员应当根据污水处理厂的实际环境，制定合理的设计方案，保证水池结构能够发挥出真正的作用，从而确保污水处理厂的正常运转。
参考文献
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