城市污水處理廠在建過程中存在的問題及治理方法

張文佳，徐 鵬，沙 莎

(西門子電氣傳動有限公司)

1 工程概況

天津某在建污水處理廠建設總規模為48萬t/日，再生水15萬t/日，污水處理后水質達到國家一級A排放標準，再生水達到工業用水和非生活飲用水標準。其中一期工程規模20萬t/日，再生水10萬t/日。

2 工藝流程及特點

2.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

2.2 工程特點

(1)本工程首次應用了“分點進水、多級A/O”的生物處理工藝。該工藝是傳統A/O的變型，是傳統A/O設計理念的延伸，在提高脫氮效果的同時，降低了工程投資和運行成本。

圖1 無水處理場工藝流程

圖2 多級A/O”的生物處理工藝

(2)采用“分點進水、多級A/O”，主要特點:

①脫氮效率高:反硝化率較傳統A/O工藝有較大提高，理論脫氮效率提高5% ～10%;

②通過降低內回流和提高碳源利用率;

③污泥濃度提高，減小池容，節省占地、投資約10%。

3 質量問題的治理

3.1 清水混凝土結構

3.1.1 混凝土抗滲、抗裂、抗凍融耐久性

(1)混凝土配比

結合工程的實際情況，依據設計要求，在與攪拌站反復研究共同確定混凝土配合比，并通過驗證混凝土配比主要考慮以下幾點:

①嚴格控制混凝土水膠比，使用高效減水外加劑，減水率為18% ～20%，降低混凝土用水量，亦降低混凝土拌合物中自由水的數量，減少硬化后混凝土由于自由水揮發產生的毛細孔道;②選擇潔凈、級配良好的粗細骨料配置混凝土，保證混凝土拌合物的工作性良好;③合理摻加超細礦粉，超細礦粉的28 d活性為95%以上，一方面是有效降低混凝土水泥用量，降低水化熱集中引起早期開裂的可能性，另一方面是提高混凝土本身的密實度，部分填充由于自由水揮發產生的毛細孔道;④摻加高效膨脹外加劑，其作用為一方面使混凝土內部均勻的產生微膨脹效果，抵抗一部分由于混凝土自收縮而可能產生的開裂，另一方面由于混凝土內部的微膨脹效果，進一步阻斷混凝土內部的由于自由水揮發產生的毛細孔道，達到防水抗滲效果。⑤通過復合高效減水劑的引氣組分，在混凝土中形成比較均勻微小的氣泡，解決混凝土抗凍性的問題。

(2)混凝土收縮約束

底板混凝土的收縮時間與相應池壁混凝土收縮時間必須進行嚴格控制，合理安排主體結構施工計劃，確保在每施工段底板澆筑完成后在一個月內將其對應池壁澆筑完成，防止混凝土收縮約束比例不一致產生裂縫。

3.1.2 混凝土外觀質量

(1)模板加工方面

初沉池、二沉池池壁模板全部采用定型鋼模，定型鋼模的制作無論是從下料、組裝還是焊接方面，精度要求都很高。

用剪板機進行面板下料，預留銑邊量2 mm;用銑邊機進行銑邊;用三輥滾床進行壓弧。用數控切割機對法蘭及肋板進行下料;用搖臂鉆床、沖床進行打孔作業。

模板的拼裝采用硬接接縫，只在背面進行點焊，保證正面光滑整潔。每塊模板與模板之間采用子母口連接，保證接縫密實不漏漿。下料尺寸誤差控制在1 mm之內，組裝尺寸誤差控制在2 mm之內，焊接完成后整體誤差控制在2 mm之內。

反應池及進水泵房等結構全部采用竹膠板，竹膠板正反面各使用一次后必須更換。竹膠板背后方木必須過刨，方木尺寸誤差小于1 mm。

(2)模板安裝方面

①為保證混凝土外觀光潔、模板脫模劑采用經試驗段用后的BT-20模板漆，模板漆使用一次重新涂刷一次，涂刷前將模板表面的油漬、鐵銹、污垢清理干凈，涂刷時薄厚均勻，不留死角，涂刷完成后立即遮蓋，在漆干前注意防塵、防污染。通過打試驗段定模板漆使用的規格型號。②現場所有構筑物全部統一使用一種對拉螺栓，為節能環保對拉螺栓采用兩段為錐型螺母可周轉使用，中間部分為一次性投入，并焊接止水片，保證池壁無滲漏。

(3)混凝土養護方面

一般混凝土底板養護采用灑水苫蓋無紡布，池壁掛無紡布并在池壁頂端布置水管，水管每個1 m打兩個眼，設專人進行澆水養護，保持混凝土溫濕。

3.1.3 清水混凝土表面精密控制

混凝土垂直度大于5 m的小于5 mm，小于5 m的小于3 mm，表面平整度小于2 mm，預埋管件預埋螺栓中心線及位移小于2 mm。均比清水混凝土規范標準提高1 mm。

3.2 走道板施工對整體效果的影響

一般走道板會出現陰角爛根，線形不順暢，平整度差及裂縫等現象。該項目部通過探討研究，對走道板模板安裝及混凝土澆筑提出以下幾種措施。

(1)在走道板外側做木胎用50×100方木制作，由于初沉池走道板線形為圓形，故木胎內弧做成直徑為35.4 m圓弧形。

(2)在竹膠板與已澆筑混凝土連接處安裝海綿條或膩子，為確保角部不漏漿，避免產生爛根。

(3)圖紙要求在走道板每10 m一道變形縫，為保證走道板無裂縫，按道路做法在變形縫與變形縫之間進行開縫打膠。

(4)在走道板混凝土澆筑前由測工給定標高，在模板上彈墨線，由專職抹灰工操作施工。

(5)反應池走道板做法詳見下圖。所有走道板施工，保證平整度順直度都小于2 mm。

3.3 變形縫問題

施工污水處理廠池壁的變形縫順直度及整體線形是質量通病，控制止水帶的位置及變形縫外觀質量是關鍵。

(1)安裝橡膠止水帶澆筑混凝土，堵頭板為竹膠板，堵頭板與側墻模板用釘子釘牢固并安裝海綿條防止漏漿，用方木控制垂直度，見圖3。

圖3 橡膠止水帶設計圖紙

(2)二次澆筑變形縫，在新老混凝土接縫處用3 cm低密度板隔離，并預留3 cm。最后在模板上釘3 cm×3 cm梯形油浸木條，該條隨同模板一起拆除。見圖4。應保證變形縫平整度及順直度都小于2 mm。

3.4 集水槽

根據以往施工經驗，集水槽一般會出現線形不順暢或與池壁線形不一致等現象，尤其二沉池為變徑水槽。通過研究定做定型鋼模板進行集水槽施工。采用池壁預留螺栓與對拉螺栓加固定型模板，保證水槽的線形順直度小于2 mm。

圖4 變形縫施工措施圖

3.5 管廊施工

為保證施工質量管廊施工全部避開冬季，在池壁混凝土澆筑完成后，根據池壁預埋螺栓加固管廊模板體系，盡可能少在管廊上留螺栓孔。

為保證管廊上口順直平整，在安裝管廊側壁模板時兩側均高出混凝土面40 mm，在澆筑混凝土時在模板上彈線找平管廊上口。

3.6 預埋件、預留孔洞位置標高

預埋件位置準確，由于本工程大多為圓形結構，每次預埋件驗收都需用全站儀打點驗收。標高用精密水準儀檢驗。

由于預埋件及預留孔洞的準確性直接影響設備安裝，導致混凝土結構外觀進行修補。

4 結束語

污水處理廠的建設和運行是我國城市當前水污染控制的重點，對于在建過程中的質量問題要徹底解決，關鍵在于施工過程控制。只有在施工過程中嚴格施工工藝，規范施工操作，才能預防質量問題，達到節約成本、優質高效的工程目標。隨著工程技術的發展及人員的高度重視，相信不久的將來城市污水處理廠建設的工程質量會發生日新月異的變化。

［1］ 北京市市政工程設計研究總院.給水排水設計手冊—城鎮排水［M］.北京:中國建筑工業出版社.

［2］ 水處理工程典型設計實例［M］.北京:化學工業出版社.

［3］ 王國慶.中小城鎮污水處理的優選工藝［J］.黑龍江水利科技，2007，35(4):157.

［4］ 張統，張志仁，等.污水處理工藝及工程方案設計［M］.北京:中國建筑工業出版社.