污水處理廠生化組合池結構設計分析
時間:2022-03-31 09:20:48
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[摘要]針對污水處理廠生化組合池的特點,如污水處理效果明顯、降低能源損耗、占地面積較小等,進行全面分析,并簡要介紹做好生化組合池結構設計工作的重要性,提出污水處理廠生化組合池結構設計要點,希望能夠給相關工作人員提供良好的借鑒與幫助。
[關鍵詞]污水處理廠;解酸化池;二沉池;生物反應池;轉盤濾池
1污水處理廠生化組合池的特點
污水處理廠中的生化組合池具有以下特點:第一,縮短污水處理時間,由于生化組合池能夠提供良好的時間程序,與空間程序污水處理技術相比,更加先進,污水的分離效果更加明顯。第二,生化組合池利用微生物將污水中含有的COD降解,能夠減少各項能源的損耗,并且占地面積比較小,運行穩定,方便管理人員進行管理。第三,具有明顯的經濟效益,能夠將各類污水進行有效清理,為居民提供良好的生活環境[1]。如果污水處理廠當中的生化組合池設計不合理,會降低污水處理效果,因此,為了更好地提高生化組合池的運行效率,增強污水處理效果,做好結構設計工作特別關鍵。對于生化組合池結構設計人員來說,要結合污水處理量,對原有的結構設計方案進行優化,在提升污水處理速率的同時,減少能源損耗,還居民一個更加清澈的河流。
2污水處理廠生化組合池結構設計要點
2.1案例分析。在某污水處理廠當中,通過將不同的水池進行組合,形成結構穩定的生化組合池,能夠保證污水處理效果得到全面提升。在該污水處理廠當中,主要將水解酸化池、二沉池、生物反應池與轉盤濾池進行組合。該污水處理廠結構設計基準期為50a,地基基礎等級為乙級,構筑物的環境類別為二(b)類,抗震設防烈度為7度,地下水類型主要分為第四系砂層孔隙水與基巖裂隙水,基礎土層的透水性能比較差,地下水比較豐富。2.2加強地基處理。結合該地區的地質勘察數據能夠得知,生化組合池中的水解酸化池底板處于淤泥層,與強風化泥質粉砂巖層距離50cm左右[2]。結合初步計算的結果能夠得知,該水池地基的反力為140KPa左右,故設計人員可以將強風化泥質粉砂土巖層作為天然基礎持力層,而素填土或者淤泥層則不能夠作為地基持力層。由于生化組合池中的二沉池與轉盤濾池下部淤泥層厚度比較大,已經超過10m,如果仍然采用換填方法進行施工,會影響生化組合池的可靠性,設計人員可以采用樁基礎施工方法進行施工,也可以采用復合地基處理方法,在該污水處理廠當中,結構設計人員經過大量的計算之后,決定采用復合地基處理方法進行施工。2.3合理確定水池壁板厚度。結構設計人員需要合理確定水池壁板厚度。通常情況下,設計人員要準確計算生化組合池的壁板彎矩,并嚴格控制壁板配筋率,水池壁板的配筋率不能夠小于0.5%,不宜超過0.8%,頂板的厚度在150mm到250mm之間。由于生化組合池的自重抗浮缺口比較小,結構設計人員可以增加水池壁板厚度,壁板利用自重來抗浮。利用有限元軟件進行分析,水解酸化池的池壁計算數據見表1。經過認真計算污水處理池的壁板厚度之后,水池結構設計人員能夠更好的了解生化組合池結構特點,保證水池的壁板厚度大于700mm,不斷降低工程造價。在該污水處理廠中,生化組合池結構設計人員如果采用變截面池面,因為水池壁板的下部剛度比較大,水池底部的彎矩比也比較大,通過適當增加水池壁板厚度,會增加工程造價。2.4水池的抗浮設計要點。如果只考慮生化組合池的自動抗浮,則水解酸化池的抗浮系數是1.08,生物反應池的抗浮系數是0.97,二沉池與轉盤濾池的抗浮系數為1.58,這一系列抗浮系數均不滿足生化組合池抗浮設計規定。因此,生化組合池結構設計人員要加強抗浮設計力度,并采用自重抗浮、壓重抗浮等方式,適當提高生化組合池的抗浮水平。因為該生化組合池中的生物反應池底部為天然基礎,水池結構自動和地下水浮力差距較小,結構設計人員可以選擇自重抗浮方式或者壓重抗浮,所謂自重抗浮,主要指的是適當增加組合水池的壁板厚度、底板與頂板截面,提高水池的自重。壓重抗浮主要指的是在水池的底板進行配重,頂板處進行覆土處理。與自重抗浮相比,壓重抗浮造價更低,效果也更加明顯。結合相關計算結果能夠得知,通過在組合池中的生物反應池頂板上部覆蓋厚度0.5m的土層,組合池的抗浮系數能夠達到1.09,滿足生化組合池的抗浮要求。2.4超長結構的處理要點。由于該生化組合池長度較大,設計人員可以采用變形縫方式,將原有的生化組合池妥善分為兩個水池,并結合GB50010-2015《混凝土結構設計規范》中的內容,嚴格控制矩形構筑物伸縮縫之間的間距。其中,一個水池需要長度方向設置后澆帶,減小外界溫度對其產生的不利影響。變形縫與后澆帶設置完畢后,設計人員還要結合以往的設計經驗,加強水泥配合比控制力度,盡可能的選擇水化熱比較低的水泥,并控制好水泥澆筑時間,減少裂縫的產生。
3結束語
綜上所述,通過加強地基處理、合理確定水池壁板厚度,并提出水池的抗浮設計要點等等,能夠保證污水處理廠中的生化組合池結構更加穩定,污水處理速率不斷提升。對于生化組合池結構設計人員而言,在設計的過程當中,要結合解酸化池、二沉池、生物反應池與轉盤濾池的運行情況,進行科學組合,保證生化組合池得到更好利用。
參考文獻
[1]胡凱源.淺論環境工程中的城市污水處理問題[J].民營科技,2018,(11):110.
[2]劉倩.某市半地下式污水處理廠設計實例[J].低碳世界,2018,(11):1-2.
作者:向丹 單位:湖南博世科環保科技有限公司
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