苗笛 丁意怡
中国空分工程有限公司，浙江杭州 310051
摘要：在经济快速发展背景下，群众环保意识日益加强，水资源相关法律制度增加，相应扩大了污水处理厂处理规模。在污水处理厂中，污水池属于重要结构设施。结构设计对污水设备使用寿命、处理效果的影响非常大。本文围绕污水处理厂设计展开讨论，重点分析水池结构设计，仅供参考。
关键词：污水处理厂；大型水池；结构设计
当前，环境污染问题日益严峻，特别是水资源污染问题。随着群众环境保护意识的加强，社会开始高度关注水环境保护与治理工作，为了促进水资源循环发展，国家提出了一系列水资源保护与管控法规，各地政府也注重整治污水处理问题，建设大量污水处理厂，优化更新水池结构。然而需要注意的是，污水处理厂大型水池结构设计问题较多，需要采取有效措施予以改进。
1、污水处理厂水池结构设计特点
对于新建污水处理厂，必须满足质量安全高、经济技术合理等要求。设计人员应优化设计核心水池与构筑物，将其作为重要设计任务。在设计污水池结构时，不仅要计算水池荷载组合、抗裂度强度、演算裂缝宽度，同时要深入分析污染源要求，注重防水、抗渗、防腐、抗压等设计内容。对于工业园区污水处理来说，由于存在重金属污染，因此必须加强防水与防渗性能设计。污水池污水渗漏，极易造成地下水污染，设计人员必须高度重视该类问题，同时延长水池运行寿命。
2、污水处理池水池结构设计问题
2.1水池防渗能力不足
污水处理厂水池防渗漏性能，会直接影响污水处理效果。然而在设计水池结构时，部分人员比较关注混凝土强度，不注重防渗设计，也没有合理应用防渗技术措施，致使水池设计存在严重水渗漏问题。污水处理厂水池材料为钢筋混凝土，因此可以满足工程强度要求。然而污水中含有大量化学物质，腐蚀性较强，当出现水渗漏问题时，将会加大安全隐患。设计人员未应用抗渗等级较高的材料，将会影响污水处理池运行。
2.2水池表面材料设计不到位
由于受到运行环境影响，污水处理池表面结构与性能较高。由于污水中含有大量粘性物质、腐蚀性物质，当表面材料性能质量不过关时，将无法满足抗腐蚀要求，若不注重涂层材料的使用，将会腐蚀和破坏水池内壁，对水池使用寿命造成影响。此外，表面材料无法减少油污与粘性物质结合，不能高效处理水池内污染物。
2.3水池裂缝问题
在污水处理过程中，因处理工艺要求高，相应扩大水池竖向、平面尺寸。因此在水池建造期间，会增加底板与池壁厚度。当厚度增加之后，将会产生大体积混凝土效应。混凝土凝固期间，水化热反应大。混凝土层次不同，则温度差异明显，温度差较大部位会产生变形裂缝。在混凝土配筋设计中，如果没有深入分析水池形状，荷载组合设置不合理，将会严重影响水池结构设计。当预埋件设计位置不合理，将会对后期混凝土振捣产生影响，致使预埋件和混凝土之间存在裂缝。
2.4抗浮问题
在水池结构设计中，水池上浮属于重点问题。水池上浮原因，多是在设计期间，没有对抗浮水位进行合理化调控。水池外部地下水位置高于抗浮水位，将会出现上浮问题。抗浮水位偏差，极易受到地下水位实勘结果、抗浮稳定性检验影响。在设计规划期间，设计人员应当密切观察水池外部情况，联合水池工作水位要求，合理设计抗浮水位，同时设计雨季放空检修方案。
3、大型水池结构设计优化措施
3.1注重结构设计与校核
在污水处理厂中，水池建设影响因素较多，例如施工场地水文地质、工程荷载要求等。
在设计水池结构时，应当考虑到全要素，做好设计计算与校核。由于多数水池为钢筋混凝土结构，因此在设计期间，必须注重抗裂度、裂缝宽度验算。如果水池构件弯矩、偏心压力、拉力较大时，应当验算裂缝宽度。当污水处理池结构为预应力结构时，必须优化设计荷载组合，维护水池工作性能。
3.2结构表面材料设计
城市污水、工业废水中，含有大量毒害性物质，长时间聚集在水池中，将会腐蚀水池内壁，因此必须优化水池表面抗腐蚀性能。常用防腐蚀方法，将抗腐蚀涂料涂刷在水池表面，防水层施工时，应用环保型纳米材料涂刷内壁，将水池内壁和污水隔离开，以此缓解腐蚀影响。然而，单一应用防腐蚀涂层材料，无法起到有效的防腐作用，应当在前期建设水池壁时，做好整体防渗防腐处理。浇筑混凝土材料时，严格遵循标准化要求，做好养护管理，以此维护混凝土浇筑质量。
3.3结构防渗漏设计
污水处理池渗漏问题，多是由于变形缝、结构裂缝所致。为了避免出现水渗漏问题，应当减少混凝土裂缝与变形缝。对于工程材料，确保混凝土强度满足工作要求。在混凝土配置期间，严格控制水泥使用量，降低水化热反应的不良影响，同时降低温度差、变形收缩问题，便于裂缝控制。为了减少水化热反应，可以应用活性外加剂、掺合料，代替水泥材料。按照污水池结构，设置伸缩缝与沉降缝，即使受到外部影响，也不会出现不均匀受力问题。此外，对于同一方向，必须确保钢筋性能与尺寸一致性，确保穿墙管道位置与数量，防止出现返工问题，破坏水池结构。因此在施工建设期间，为了减少裂缝产生量，应当注重以下要点：第一，严禁在高温天气下施工，降低施工环节温度差，避免引发温度裂缝。第二，在配置混凝土时，应当确保水灰比合理，防止产生明显水化热反应。第三，水池施工建设期间，应当对混凝土坍落度进行控制，做好搅拌处理，以此提升混凝土密实度。在施工建设期间，做好科学养护处理，防止混凝土凝固期出现裂缝。第四，注重检查预埋件，当受到油污腐蚀时，必须立即清洁处理，确保预埋件和混凝土的粘结效果，防止产生裂缝。
3.4抗浮验算
在水池结构设计中，抗浮验算属于重要内容。当抗浮验算结果不规范，将会影响水池防渗效果，还会发生安全事故。在抗浮验算期间，注重勘查地下水位，联合地质资料，掌握最高水位值。当水池建设规模较大时，既要注重整体抗浮验算，还应当关注底板抗浮验算。当不符合抗浮要求时，必须通过抗拔桩处理，适当增加底板标高，降低建设成本。此外，地下水位存在季节性特点，所以通过降水井，保障水池抗浮要求。
3.5加大各工艺配合度
在规划设计污水处理厂时，必须注重设计、土工施工配合。土建设计中，不仅要掌握土建技术，还应当深入分析水工艺要求。针对大型水池，土建人员应当掌握壁之间、底板壁板之间的构造影响。当施工期间无法加腋时，土建设计人员应当满足技术要求，做好补救处理。设计人员应当按照标准规定，和其他专业人员做好沟通交流，灵活处理矛盾问题。
4、结束语
综上所述，水污染问题成为常见环境污染，污水处理厂可以有效治理水环境、污水处理池属于重要水污染处理设施，对污水处理效果影响较大。通过污水处理厂水池结构设计特点，能够总结出污水处理池结构设计存在的问题，针对设计问题，提出有效优化措施，高度关注结构设计与校核、结构表面材料设计、结构防渗漏设计，做好抗浮验算，以此维护污水处理池的运营效益。
参考文献
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