污水处理厂生化组合池结构设计分析

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［摘要］针对污水处理厂生化组合池的特点，如污水处理效果明显、降低能源损耗、占地面积较小等，进行全面分析，并简要介绍做好生化组合池结构设计工作的重要性，提出污水处理厂生化组合池结构设计要点，希望能够给相关工作人员提供良好的借鉴与帮助。

［关键词］污水处理厂；解酸化池；二沉池；生物反应池；转盘滤池

1污水处理厂生化组合池的特点

污水处理厂中的生化组合池具有以下特点：第一，缩短污水处理时间，由于生化组合池能够提供良好的时间程序，与空间程序污水处理技术相比，更加先进，污水的分离效果更加明显。第二，生化组合池利用微生物将污水中含有的COD降解，能够减少各项能源的损耗，并且占地面积比较小，运行稳定，方便管理人员进行管理。第三，具有明显的经济效益，能够将各类污水进行有效清理，为居民提供良好的生活环境[1]。如果污水处理厂当中的生化组合池设计不合理，会降低污水处理效果，因此，为了更好地提高生化组合池的运行效率，增强污水处理效果，做好结构设计工作特别关键。对于生化组合池结构设计人员来说，要结合污水处理量，对原有的结构设计方案进行优化，在提升污水处理速率的同时，减少能源损耗，还居民一个更加清澈的河流。

2污水处理厂生化组合池结构设计要点

2.1案例分析。在某污水处理厂当中，通过将不同的水池进行组合，形成结构稳定的生化组合池，能够保证污水处理效果得到全面提升。在该污水处理厂当中，主要将水解酸化池、二沉池、生物反应池与转盘滤池进行组合。该污水处理厂结构设计基准期为50a，地基基础等级为乙级，构筑物的环境类别为二（b）类，抗震设防烈度为7度，地下水类型主要分为第四系砂层孔隙水与基岩裂隙水，基础土层的透水性能比较差，地下水比较丰富。2.2加强地基处理。结合该地区的地质勘察数据能够得知，生化组合池中的水解酸化池底板处于淤泥层，与强风化泥质粉砂岩层距离50cm左右[2]。结合初步计算的结果能够得知，该水池地基的反力为140KPa左右，故设计人员可以将强风化泥质粉砂土岩层作为天然基础持力层，而素填土或者淤泥层则不能够作为地基持力层。由于生化组合池中的二沉池与转盘滤池下部淤泥层厚度比较大，已经超过10m，如果仍然采用换填方法进行施工，会影响生化组合池的可靠性，设计人员可以采用桩基础施工方法进行施工，也可以采用复合地基处理方法，在该污水处理厂当中，结构设计人员经过大量的计算之后，决定采用复合地基处理方法进行施工。2.3合理确定水池壁板厚度。结构设计人员需要合理确定水池壁板厚度。通常情况下，设计人员要准确计算生化组合池的壁板弯矩，并严格控制壁板配筋率，水池壁板的配筋率不能够小于0.5%，不宜超过0.8%，顶板的厚度在150mm到250mm之间。由于生化组合池的自重抗浮缺口比较小，结构设计人员可以增加水池壁板厚度，壁板利用自重来抗浮。利用有限元软件进行分析，水解酸化池的池壁计算数据见表1。经过认真计算污水处理池的壁板厚度之后，水池结构设计人员能够更好的了解生化组合池结构特点，保证水池的壁板厚度大于700mm，不断降低工程造价。在该污水处理厂中，生化组合池结构设计人员如果采用变截面池面，因为水池壁板的下部刚度比较大，水池底部的弯矩比也比较大，通过适当增加水池壁板厚度，会增加工程造价。2.4水池的抗浮设计要点。如果只考虑生化组合池的自动抗浮，则水解酸化池的抗浮系数是1.08，生物反应池的抗浮系数是0.97，二沉池与转盘滤池的抗浮系数为1.58，这一系列抗浮系数均不满足生化组合池抗浮设计规定。因此，生化组合池结构设计人员要加强抗浮设计力度，并采用自重抗浮、压重抗浮等方式，适当提高生化组合池的抗浮水平。因为该生化组合池中的生物反应池底部为天然基础，水池结构自动和地下水浮力差距较小，结构设计人员可以选择自重抗浮方式或者压重抗浮，所谓自重抗浮，主要指的是适当增加组合水池的壁板厚度、底板与顶板截面，提高水池的自重。压重抗浮主要指的是在水池的底板进行配重，顶板处进行覆土处理。与自重抗浮相比，压重抗浮造价更低，效果也更加明显。结合相关计算结果能够得知，通过在组合池中的生物反应池顶板上部覆盖厚度0.5m的土层，组合池的抗浮系数能够达到1.09，满足生化组合池的抗浮要求。2.4超长结构的处理要点。由于该生化组合池长度较大，设计人员可以采用变形缝方式，将原有的生化组合池妥善分为两个水池，并结合GB50010-2015《混凝土结构设计规范》中的内容，严格控制矩形构筑物伸缩缝之间的间距。其中，一个水池需要长度方向设置后浇带，减小外界温度对其产生的不利影响。变形缝与后浇带设置完毕后，设计人员还要结合以往的设计经验，加强水泥配合比控制力度，尽可能的选择水化热比较低的水泥，并控制好水泥浇筑时间，减少裂缝的产生。

3结束语

综上所述，通过加强地基处理、合理确定水池壁板厚度，并提出水池的抗浮设计要点等等，能够保证污水处理厂中的生化组合池结构更加稳定，污水处理速率不断提升。对于生化组合池结构设计人员而言，在设计的过程当中，要结合解酸化池、二沉池、生物反应池与转盘滤池的运行情况，进行科学组合，保证生化组合池得到更好利用。

参考文献

[1]胡凯源.浅论环境工程中的城市污水处理问题[J].民营科技，2018，（11）：110.

[2]刘倩.某市半地下式污水处理厂设计实例[J].低碳世界，2018，（11）：1-2.

作者:向丹 单位:湖南博世科环保科技有限公司