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摘要：近年来，我国经济发展迅速，但环境问题尤其是水环境问题日益突出，而我国的水资源匮乏，在进行水资源开发的同时，如何对污水进行有效的处理受到了人们普遍的关注，污水处理厂因而得到大量新建和改造，污泥浓缩池与平衡池、初沉池、二沉池、生物池、高效沉淀池等水池作为污水处理厂重要组成部分，其结构设计显得尤为重要。本文论述了污水处理厂水池结构设计特点及要点，希望能给相关的设计人员提供一定的帮助。
关键词：污水处理厂；水池结构；设计要点
引言
由于长期处于污水环境中，很多年份较长的污水构筑物已经出现了不同程度的混凝土结构腐坏，甚至有部分较新的污水处理厂也开始发生腐蚀破坏的情况，这些腐蚀破坏对城市污水处理能力的保证或提升构成了不同程度的伤害。目前，行业内并没有明确污水构筑物的防腐规范要求，加上节约资金的原因，污水构筑物结构的防腐没有得到妥善的解决。本文针对污水构筑物混凝土在污水环境中的腐蚀问题进行相关研究。
1污水处理厂水池结构设计特点
对于市政污水处理厂来说，水池结构体量大、要求高、设计难度大，必须要保证安全适用性，池体结构不仅要满足工艺设计要求，同时要保证结构受力合理，在此基础上还要考虑经济性的原则。除此之外，在进行水池结构设计过程中，要对工程实际地质和水文条件进行勘探，合理选择结构形式，为了保证水池具有良好的运行效果，不仅需要进行强度计算以及荷载组合计算，还要进行额外的抗渗、防腐和抗压设计。如果污水池是用来处理工业废水的话，那么对防水和防渗性能的要求更高，如何避免污水渗漏造成地下水二次污染非常关键。
2污水处理厂水池结构设计要点
2.1水池抗浮设计要点
在对水池的抗浮性进行计算过程中，需要对其自重抗浮进行优先考虑，该设计方案通常适用于水池埋深较浅、地下水浮力和水池自重相接近的情况。在这种情况下，水池的抗浮设计有三种方法，一种方法是对水池的池壁进行加大处理，也可增加底板厚度，以使水池池体自重增加，这种方法虽然会使水池截面增加，但相应的也会提高混凝土用量，而且能够降低钢筋使用量，因此不会增加较多的成本，同时水池结构刚度也能有所提高，如果是以构造配筋来对水池截面进行设计，则不适宜采用该方法，否则会使成本大幅增加。另一种方法是增加水池的配重，以此提高池体抗浮能力，如果水池设置有顶盖，则可在顶盖上部用厚土覆盖，或是对底板外挑墙趾进行加大，以此提高配重的重量，该方法适用于规模中等或较小的水池，如果水池有着较大的平面尺寸，则不适宜采用该方法，这是因为该方法会造成水池底板的局部无法达到抗浮要求，并且当水池周边存在其他构筑物或建筑物时，会给施工带来较大难度，而且也会对管线布置造成一定的不利影响。最后一种方法则是通过抗拔桩或抗拔锚杆来提高水池抗浮能力，这种方法是最为实用的，可使水池池体的整体性与局部性抗浮问题得到彻底解决，不过该方法需要花费较高的成本。现阶段，在市政污水处理厂水池设计工作中已广泛采用上述三种方法来提高水池抗浮能力，并通过相应的排水措施来进行辅助降水，不过在雨季时仍要对水池的抗浮问题进行高度重视。
2.2止水结构设计
高性能防水胶带止水结构是一种较为新型的止水技术，在沙特、法国等地的蓄水及地下工程中已有运用。该止水结构主要由柔性聚烯烃材质的防水带和特制的环氧树脂黏胶组成，黏胶施涂硬化后可将防水带牢固地贴合在缝的两侧，防止水分进入缝内。相较于常规的密封膏，PVC止水顶帽安装方便，耐久性好，可免去后续因密封膏老化而进行的维护作业。
除高性能防水胶带和止水顶帽之外，伸缩缝还设置了具有高延展度的PVC中埋止水带和外贴止水带，一共形成了4道止水结构，高于国内类似工程的止水设计标准。
2.3 防渗漏设计要点
为防止污水对场地造成进一步污染，需要提高水池防渗漏能力。其主要方法
包含：1.通过设计中选用合适的配筋来控制裂缝。2采用添加剂，如减水剂、引气剂等控制混凝土收缩变形，提高其抗裂性能。3.通过控制施工工艺，即混凝土分层浇筑并充分振捣密实。4.确保水池底板持力层受力均匀，如果天然地基不满足则需采取地基处理措施，防止产生不均匀沉降进而产生裂缝。
2.4耐久性措施
从以往的工程经验来看，使用常规混凝土虽然前期成本投入低，但是通常情况下在15年之后就要进行大修，修复的费用远远超出水池的建设费用，而一般市政污水处理厂的水池都要求使用寿命在30～50年，由此可见，如果采用常规混凝土建设的话，在后期要付出至少4倍左右的维修成本，还会影响水池的正常使用，因此需要对池体采取耐久性的设计措施。例如可以加入钢筋阻锈剂以硅灰，虽然会增加建设阶段的成本，但是这种结构在水池使用寿命期限内基本不需要进行大修，节省了后期的维修费用，也不会影响水池的正常使用。
2.5施工控制要点
1）严格控制止水带接头质量。止水带接头采用专用接头，在工厂加工成形，然后与止水带进行热熔焊接。接缝要平整牢固，不得有裂口，脱胶现象。2）止水带固定要位置准确、牢固可靠。其中心线要与缝中心线对正，止水带不得有孔洞、撕裂、扭曲、褶皱等情况。3）端模固定要稳固、紧密、不松动。端模被止水带分成2块，若模板加固不牢，将极易出现偏移，造成止水带偏离缝中心位置或扭曲撕裂等情况。4）止水带周围的混凝土要浇筑密实、无气泡。尽量选用流动性好的混凝土。另外，底板部分中埋止水带固定时，止水带两端应微微翘起与中心部位形成15°～30°的水平夹角，以便浇筑混凝土时排出内部空气。5）浇筑混凝土时，倾倒不宜集中，距缝要保持一定的距离，防止止水带被压瘪。另外，振捣时，振捣棒距止水带至少有10cm的安全距离。6）橡胶止水带及膨胀止水条安装后，要做好保护，防止发生损坏。特别是膨胀止水条，要防雨防水，避免浸泡引起材料性能下降。7）在进行横向施工缝混凝土浇筑时，高程需严格控制，浇筑完成的缝面应控制在止水带中心位置附近。8）施工缝下一仓结构施工前，需检查缝面浇筑质量，凿除有孔洞、未填实的免拆模板网。
结语
总而言之，由于污水处理厂的水池有其独有的特性，故而，其在设计上不仅要符合结构强度要求，还要采取措施满足耐久性要求。设计人员在进行水池结构设计时，必须要参照实际情况，因地制宜，制定出符合条件的最优方案。
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