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污水处理反应池的裂缝控制

发布日期:2018-01-25 作者: 点击:

随着科学技术的进步和污水排放标准的提升,环保越来越受到人们的重视,污废水处理要求越来越高,污水处理厂均要求采用一级、二级或三级处理后才能达到排放或回用标准。污水的二级或二级强化处理的主要构筑物为生物反应池,生化反应池的介质为污水,由于长期受水压力和处于潮湿的环境中,裂缝控制等级为严格不开裂。

  1 污水处理反应池特点人类生活过程中产生的污水,是水体的主要污染源之一,污水中含有大量有机物和无机盐类等,其主要特点是含氮、含硫和含磷高。废水处理行业大多采用A/O或A2/O工艺,通过厌氧微生物(兼性厌氧微生物)、好氧微生物的吸附、分解和吸收作用,降解废水中的污染物质,使出水COD、BOD、NH4等指标达到国家排放或回用标准要求。污水处理厂主要构筑物为生物反应池,如调节池、初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池等。这些反应水池主要特点是:(1)水池接触介质为污水,对裂缝控制等级要求高。(2)反应池体积大,混凝土浇筑量大于100m3,长、宽、高任意一边不小于1m,通称为“大体积混凝土结构”,施工过程中裂缝控制难度大。(3)污水处理水池大多采用露天或半地下结构长期暴露在大气中,承受反复的温差及干湿作用,所以此类构筑物的裂缝控制技术难度较大。

  2 裂缝产生的原因及控制措施2.1 控制不均匀沉降引起的裂缝在污水处理行业,由于地基不均匀沉降导致池体裂缝的工程案例较多,如由成都某环保公司承建的新疆乌苏啤酒集团下属阿克苏公司污水处理项目,土建工程完成后进入进水调试阶段,发现ABR池和接触氧化池之间出现了裂缝。在施工前,应根据施工地点地质条件,选择合适的基础。如地质条件能达到设计要求,可选择天然地基。但如地基坐落在淤泥质粉质粘土层,沉降土层变化很大,天然地基承载力和变形均不能满足设计要求,可通过换填垫层、强夯、振冲碎石、钻孔灌注桩等方案加强地基,确保池体不发生不均匀沉降。

  2.2 控制施工季节和环境温差引起的裂缝根据我国大部分地区气象资料,每年7~9月间气温比12~2月的平均气温高16~20°C,因此,安排在冬季施工比夏季施工减小了温差变形,这对于池壁混凝土施工时要求内表温差≤25°C的温度控制指标作用很大。但不是所有环保工程项目都适合选择严寒的冬季施工,如我国新疆、内蒙、东北地区,由于项目工期紧,不可避免的会在严冬施工,新浇筑的混凝土,最容易遭受冻害的部位是大块体周围深度不大的表面层、各棱角处、新老混凝土的结合处和施工缝等部位,因此施工时,应采取相应的温度控制措施,控制好混凝土的内外温差。同时,水泥水化热过程中产生大量的热量,每克水泥放出502J的热量,主要升温发生在3~7d内,后浇带需待池体混凝土浇筑养护60d后才能施工,以确保水泥水化热的完全释放,减小由此引起的微裂缝。温度应力是造成污水反应水池等大体积混凝土结构表面开裂的主要原因,污水处理反应水池大都为大体积构筑物,表面积大都≥100m2,构筑物结构形式多样,由全埋地、半埋地和全地上等多种形式,因为反应池直径、高度及表面积都比较大,在太阳直射下形成了气压差,使得反应池内的空气以较快的速度流动,造成了反应池内侧混凝土中的水分比外侧蒸发快,使得池内侧混凝土收缩大,外侧混凝土收缩小。

  2.3 控制混凝土不均匀收缩引起的裂缝污水反应池大多是整体钢砼结构,池子底板一般700~900mm厚,池子外壁一般400~500厚,各功能水池隔墙一般200~350mm厚,池子为了检修方便一般设计有走道板,走道板一般100~150mm厚。由于收缩的不均匀,水池隔墙、走道板容易产生较多不规则裂缝,为了防止此类问题的发生,在施工时可多设置几道收缩缝,并且不要用水池池壁钢筋作为走道板钢筋。其次,因为水泥的干缩过程非常复杂,进而影响混凝土的收缩,因此,在施工时采用粉煤灰和外加剂双掺混混凝土,其比基准混凝土减小8%的收缩值,施工中采用双掺混混凝土对水池抗渗、抗裂的效果显着。

  2.4 加强施工过程控制和养护预防裂缝污水反应水池这类对抗渗、抗裂等级要求高的大型混凝土结构,在施工过程中应加强控制。根据不同的地质条件,选择合适的地基;精选混凝土的原材料,优化配合比,在保证混凝土的工作性能的情况下,尽量降低混凝土的单位用水量,在保证坍落度不变的情况下,可通过添加外加剂以减小水泥的用量,同时可减小混凝土水化热温度变化对池体抗裂性能的影响;混凝土浇筑应连续进行,中间不能间断,混凝土浇筑完成后,立即用彩条布将基础覆盖,混凝土强大达到80%时拆除保温措施及模板,并选择合适的后浇带浇筑时机。大面积混凝土浇筑后,为了减小升温阶段混凝土内外温差,防止发生表面裂缝,给予适当的潮湿养护条件,防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝,使水泥顺利水化,提高混凝土的极限拉伸值。混凝土内部温度达到峰值后,降温阶段最容易出现裂缝,加强表面的保温蓄热养护,减缓气温骤降的冲击,减小表面的降温速度和温度梯度,可以达到降低内外温差的目的。

  3 结语由于污水处理反应水池的特殊要求,对裂缝等级要求高,大量环保工程案例实践表明:只有对影响反应水池裂缝的原因进行科学的分析,针对每一出现的问题逐一找到解决办法,才能从源头上防止裂缝的产生。

  (1)影响污水反应水池裂缝的因素较多,主要有不均匀沉降、温度应力、混凝土不均匀收缩等因素引起的。(2)可通过加强施工过程控制和养护工作,减小反应水池裂缝的产生。


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