一种污水处理厂的生物反应池和二沉池共用的池壁结构的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理厂的生物反应池和二沉池共用的池壁结构。


背景技术：

2.当下，由于水资源污染的日益严重和城市用水需求的不断攀升，污水处理工艺逐渐得到重视，在城市中心区域，污水处理厂得以大规模兴建。然而，在进行传统的污水处理厂结构设计时，不少问题也随之产生。出于对城市水厂有限的占地面积和各类构筑物的专项功能需求的考虑，工程师们往往会将一、二级水工构筑物(如生物反应池、二沉池)同深度处理构筑物(如磁混凝沉淀池)毗邻布置，并在这些构筑物的相邻面配置着各自独立的外墙，而构筑物间则依靠精密的机电设备和管道、电缆来相互连通。基于以上设计思路，为了保证墙体的力学性能和水处理过程的顺利进行，这种双层外墙通常拥有着各自独立的板、柱和基础，根据所在构筑物所采用的工艺技术，墙体上也配置着对应的管道孔洞和渠道，此外，在双层墙体间还需进行管廊布置，这种结构形式给水厂的施工和运营工作带来了不少困难。
3.经分析，在水工构筑物间布置双层外墙的设计思路主要包含了以下缺点：
4.(1)首先，对于连接不同构筑物的双层墙体而言，两面外墙所配置的板、柱、基础都相互独立，由此大大增加了立柱、基础等构件的数量。其次，每面墙体都要承受着来自构筑物内部的单侧水体的横向冲击，这种内外压力差使得双层墙体的设计厚度要进一步提升，因此双层墙体结构常占据着水厂较大的内部空间，限制了水厂的结构布置形式并提高了施工成本。
5.(2)当双层墙体布置在拥有不同底板标高的水工构筑物之间时，两面墙体也由此产生了一定的高程差，这为后续墙壁上工艺孔洞的布置以及其间连通渠道的设计工作增添了难度。同时，在运营时期，构筑物间的连通渠道也延长了水厂的工艺流程，提高了运行成本，而如何对位于墙体间狭长区域内的设备、管廊进行检修也成为了一大困难，这为水厂的安全运维埋下了隐患。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种污水处理厂的生物反应池和二沉池共用的池壁结构，其能够节约占地面积、有效适配两侧构筑物的底板高差、缩短工艺流程并减少建设成本。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种污水处理厂的生物反应池和二沉池共用的池壁结构，其包括设于一级水工构筑物和二级水工构筑物之间的共用池壁剪力墙、设于共用池壁剪力墙底部的一级垫层、设于一级垫层上表面的一级底板、设于共用池壁剪力墙中部的二级垫层、设于二级垫层上表面的二级底板、设于共用池壁剪力墙顶部的二级框架梁以及设于二级框架梁顶部的二级顶
板，所述共用池壁剪力墙靠近一级水工构筑物的一面为第一面，所述共用池壁剪力墙靠近二级水工构筑物的一面为第二面，所述一级垫层和一级底板连接第一面，所述二级垫层、二级底板、二级框架梁和二级顶板连接第二面，所述共用池壁剪力墙上设有连通一级水工构筑物和二级水工构筑物的多个墙体预留孔洞。
9.其中，所述共用池壁剪力墙中沿水平方向间隔设置有多个共用池壁框架柱，所述共用池壁框架柱的底部连接一级底板。
10.其中，所述二级底板和共用池壁剪力墙的连接处设置有倒角。
11.其中，所述墙体预留孔洞包括多个进水孔洞和多个排泥孔洞，所述进水孔洞位于排泥孔洞上方。
12.其中，所述池壁结构为钢筋混凝土框剪结构。
13.其中，所述共用池壁剪力墙的第一面和第二面均涂覆有双组份水乳型弹性涂料层。
14.其中，所述共用池壁剪力墙的中部设置有一道竖向变形缝。
15.其中，所述共用池壁剪力墙的长度方向等距离间隔设置多道竖直的连续式加强带。
16.其中，所述一级水工构筑物为生物反应池，所述二级水工构筑物为二沉池。
17.本实用新型的有益效果是：
18.本实用新型所涉及的池壁结构，位于一级水工构筑物和二级水工构筑物之间，将一级水工构筑物和二级水工构筑物相连通，使得两个池体可共用一面墙壁。相较于双层墙壁，共用池壁结构可以有效节约框架柱的数量并减小基础的埋深，从而减少了施工成本。此外，本池壁结构具有超高、超长、超薄的特点，结构占地面积小，布局紧凑，不仅节约了厂内的空间，也为后期运维人员在不同水池间的巡检工作提供了便利，降低了人工成本。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.图1是一级水工构筑物、共用池壁剪力墙和二级水工构筑物的平面结构示意图；
21.图2是一级水工构筑物、共用池壁剪力墙和二级水工构筑物的侧面示意图；
22.图3是图2中a部的放大图；
23.图4是共用池壁剪力墙第一面的示意图；
24.图5是图4中b部的放大示意图；
25.图6是图4中c部的放大示意图；
26.图7是共用池壁剪力墙第二面的示意图；
27.图8是图7中d部的放大示意图。
28.附图标记说明：1、一级水工构筑物；11、一级垫层；12、一级底板；13、一级外池壁；14、一级内池壁；15、一级框架柱；16、中隔墙；17、导流墙；18、一级顶板；101、管廊区；102、水池区；103、反应单元；2、二级水工构筑物；21、二级垫层；22、二级底板；24、二级顶板；25、二级外池壁；26、二级内池壁；27、二级框架柱；28、二级框架梁；29、出水堰墙；30、二级挂渠；3、共用池壁剪力墙； 31、第一面；32、第二面；33、进水孔洞；34、排泥孔洞；35、进水总渠；36、排泥总渠；4、共用池壁框架柱；5、倒角；6、连续式加强带；7、变形缝；8、防臭格栅盖板。
具体实施方式
29.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
30.参见图1
‑
8，一种污水处理厂的生物反应池和二沉池共用的池壁结构，其包括设于一级水工构筑物1和二级水工构筑物2之间的共用池壁剪力墙3、设于共用池壁剪力墙3底部的一级垫层11、设于一级垫层11上表面的一级底板12、设于共用池壁剪力墙3中部的二级垫层21、设于二级垫层21上表面的二级底板22、设于共用池壁剪力墙3顶部的二级框架梁28以及设于二级框架梁28顶部的二级顶板 24，所述共用池壁剪力墙3靠近一级水工构筑物1的一面为第一面 31，所述共用池壁剪力墙3靠近二级水工构筑物2的一面为第二面 32，所述一级垫层11和一级底板12连接第一面31，所述二级垫层 21、二级底板22、二级框架梁28和二级顶板24连接第二面32，所述共用池壁剪力墙3上设有连通一级水工构筑物1和二级水工构筑物 2的多个墙体预留孔洞。
31.其中，所述共用池壁剪力墙3中沿水平方向间隔设置有多个共用池壁框架柱4，所述共用池壁框架柱4的底部连接一级底板12，所述共用池壁框架柱4的中部连接二级底板22。
32.其中，所述二级底板22和共用池壁剪力墙3的连接处设置有倒角5，所述倒角5的角度为55度。
33.其中，所述墙体预留孔洞包括多个进水孔洞33和多个排泥孔洞 34，所述进水孔洞33位于排泥孔洞34上方。
34.其中，本实用新型所述池壁结构为钢筋混凝土框剪结构。
35.其中，所述共用池壁剪力墙3的长度为137m，高度为11.4m，厚度为0.5m，具有超高、超长、超薄的特点。所述池壁结构各构件应自下而上进行施工。
36.其中，所述共用池壁剪力墙3的第一面31和第二面32均涂覆有双组份水乳型弹性涂料层(图中未标示)，所述双组份水乳型弹性涂料层的厚度为0.1mm。
37.其中，所述共用池壁剪力墙3的中部设置有一道竖向变形缝7，所述变形缝7的宽度为30mm，可以有效防止共用池壁剪力墙3产生裂缝。
38.其中，为了提高共用池壁剪力墙3的整体强度及抗裂、抗渗性能，所述共用池壁剪力墙3的长度方向等距离间隔设置多道竖直的连续式加强带6，每道所述连续式加强带6的宽度为2m。
39.具体的，在实际施工时，所述连续式加强带6的混凝土强度等级为c40，抗渗等级为p8，并在其中掺入hea型混凝土膨胀剂，与两侧相邻主体结构的混凝土同步浇筑，此外，还需采用快易收口网(密目铁丝网)进行支挡从而与两侧的普通水工混凝土分隔。
40.具体的，在对共用池壁剪力墙3进行竖向浇筑时，采用了分段施工的方法，沿着共用池壁剪力墙3的高度方向设置了三道水平施工缝 (图中未示出)，分别位于一级底板12以
上0.45m(标高 23.31m)、 5.85m(标高 28.71m)、9.89m(标高 32.75m)，即共用池壁剪力墙3 的竖向施工应分为四次进行：第一次将一级底板12及其部分墙体一齐浇筑(标高23.31m以下)，同时，将中部的二级垫层21及二级底板22也进行浇筑(标高 27.36m以下)，第二次为浇筑一级底板12 和二级底板22上方的部分共有墙体(标高23.31～28.71m)，第三次将墙体浇筑至标高28.71～32.75m，第四次将墙体浇筑至二级顶板24 (标高32.75～33.36m)。
41.具体的，对于所述共用池壁剪力墙3的水平施工缝，在浇筑上部墙体混凝土前，应先在其中间位置处安装300
×
3的止水钢板，止水钢板应双面焊，搭接长度不小于20mm。
42.其中，所述一级水工构筑物1为生物反应池，所述二级水工构筑物2为二沉池，所述一级水工构筑物1和二级水工构筑物2均为半地下钢筋混凝土框剪结构。
43.其中，所述生物反应池包括三面一级外池壁13、一级内池壁14、多个一级框架柱15、多面中隔墙16、多面导流墙17、一级框架梁(图中未示出)和一级顶板18，所述一级框架柱15、一级外池壁13、一级内池壁14、一级框架柱15、中隔墙16、导流墙17均浇筑于一级底板12上，三面所述一级外池壁13依次连接并与共用池壁剪力墙3 围合形成矩形的一级池体(图中未标示)，所述一级内池壁14设于一级池体内，所述一级内池壁14将一级池体分隔成靠近共用池壁剪力墙3的管廊区101和位于管廊区101远离共用池壁剪力墙3一侧的水池区102，所述水池区102内间隔设置多面中隔墙16，多面中隔墙 16将反应池体分隔成多个反应单元103，多个所述反应单元103连通，每个所述反应单元103内设置有导流墙17，多个所述一级框架柱15 间隔设于一级池体内，所述一级框架梁设于多个一级框架柱15的顶部，所述一级顶板18设于一级框架梁的上表面且浇筑于一级外池壁 13的顶部、一级中隔墙16的顶部以及一级内池壁14的顶部，所述一级外池壁13、一级内池壁14和一级中隔墙16的顶部及上部侧面以及共用池壁剪力墙3第一面31的上部均浇筑有连通的进水总渠35 和排泥总渠36，所述一级内池壁14上开设有多个进水总管预留孔洞和多个排泥总管预留孔洞，多个所述进水总管预留孔洞通过进水总渠 35连通共用池壁剪力墙3上的多个进水孔洞33，且用于将生物反应池内的污水排出至二沉池内，多个所述排泥总管预留孔洞通过排泥总渠36连通共用池壁剪力墙3的多个排泥孔洞34，且用于将二沉池产生的污泥导入至污泥泵房内。
44.其中，所述一级顶板18上设有多块防臭格栅盖板8。
45.其中，所述一级底板12的标高为22.86m。所述一级垫层11的混凝土强度等级为c15，所述共用池壁剪力墙3、一级底板12、一级外池壁13、一级内池壁14、一级中隔墙16的混凝土强度为c35，抗渗等级为p8，一级顶板18的抗渗等级为p6。所述一级垫层11的厚度为100mm，一级底板12靠近共用池壁一侧的厚度为800mm。
46.其中，所述二沉池包括二级外池壁25、二级内池壁26、二级框架柱27、出水堰墙29和二级挂渠30，所述二级外池壁25、二级内池壁26、二级框架柱27均浇筑于二级底板22上，所述二级外池壁25与共用池壁剪力墙3围合形成矩形的二级池体，所述二级内池壁 26设于二级池体内且将二级池体分隔成多个用于承接从生物池流出的水体的区间，所述二级内隔墙的两侧分别两节共用池壁剪力墙3和二级外池壁25，所述二级框架梁28设于二级框架柱27上。每个所述二级内池壁26的两侧分别浇筑有出水堰墙29或二级挂渠30，多个所述二级内池壁26上的所述出水堰墙29围合形成的区域构成进水支渠，多个所述二级内池壁26上的所述二级挂渠30围合成的区域构成排泥支渠，所述进水支渠和排泥支渠均向共用池壁剪力墙3的第二面32延伸并浇筑于共用池壁剪力墙3的第二面32上，位于所述共用池壁剪力墙3
上的进水支渠与共用池壁剪力墙3上的进水孔洞33连通，且所述进水孔洞33的孔底与出水堰墙29底板的顶部齐平，位于所述共用池壁剪力墙3上的排泥支渠与共用池壁剪力墙3上的排泥孔洞34连通，且所述排泥孔洞34的孔底与二级挂渠30底板的顶部齐平。
47.共用池壁剪力墙3上所留设的进水孔洞33和排泥孔洞34，在生物反应池一侧分别与进水总管预留孔洞和排泥总管预留孔洞相连通，在二沉池一侧则分别与出水堰墙29内的进水支渠和二级挂渠30内的排水支渠相连通，由此形成了生物池
→
共用池壁
→
二沉池的完整的流通道路。
48.其中，所述二级外池壁25和底板的交接处、二级内池壁26和底板的交接处均设置有倾斜的倒角，所述倒角的倾斜角度为55度。
49.其中，所述二级顶板24上设有多块防臭格栅盖板8。
50.其中，所述二级底板22的标高为27.36m，所述二级垫层21的混凝土强度等级为c15，所述二级底板22、二级外池壁25、二级内池壁26、的混凝土强度为c35，抗渗等级为p8，二级顶板24的抗渗等级为p6。所述二级垫层21的厚度为100mm。所述二级底板22靠近共用池壁剪力墙3一侧包括第一底板区和第二底板区，所述第一底板区的厚度为700mm，第二底板区的厚度为1200mm。
51.综上，所述共用池壁剪力墙3在生物反应池和二沉池中的应用模式为：首先，外部水体经过生物反应池的初步处理生成了污水，并通过一级内池壁14上的进水总管预留孔洞流入生物反应池内的进水总渠35内。随后，进水总渠35中的污水通过共用池壁剪力墙3上的进水孔洞33流入二沉池出水堰墙29中的进水支渠，准备接受二次处理。最后，待污水在二沉池中完成二次处理后，所产生的污泥则统一汇集在二沉池挂渠中的排泥支渠中，并依次通过共用池壁剪力墙3上的排泥孔洞34、生物反应池中的排泥总渠36和排泥渠过水孔洞以及一级内池壁14上的排泥总管预留孔洞，一齐流入生物池的污泥泵房中。
52.本实用新型的共用池壁剪力墙3采用了现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为c35，抗渗等级为p8，共用池壁剪力墙3不仅能承受上部荷载，还可以有效抵抗来自二沉池下部的单侧水体冲击，整体性好、耐久性强，而在共用池壁剪力墙3两侧则被涂刷了双组份水乳型弹性涂料层，厚度为0.1mm，使墙体具有较好的防水性能。
53.本实用新型所涉及的池壁结构，位于二沉池和生物池之间，墙柱的中部和底部分别落在两个不同标高的水池底板上，顶端则与二沉池池体层共用同一框架梁和顶板，由此将生物池和二沉池相连通，使得两个池体可共用一面墙壁。相较于双层墙壁，共用池壁结构有效节约了框架柱的数量并减小基础的埋深，从而减少了施工成本。此外，本池壁结构具有超高、超长、超薄的特点，结构占地面积小，布局紧凑，不仅节约了厂内的空间，也为后期运维人员在不同水池间的巡检工作提供了便利，降低了人工成本。
54.在实施例中，为了满足生物反应池和二沉池污水处理的工艺需求，共用池壁的上部同时与两侧水池的挂渠渠道(包括水渠和泥渠) 相连，而在墙体上还布设有多个进水孔洞33和排泥孔洞34，孔洞均位于渠道内部。基于上述结构，使得墙体上部渠道可同时承接从生物反应池三个区段中流出的污水，并分别通过预留孔洞将水体逐道引入二沉池，由此开展下一步的污水处理工作，这种结构省略了双层墙体间的连通管道，使得厂内的空间布置更加合理，减少了污水、污泥在不同池体间流动的能量损失，降低了水处理时的运营成本。
55.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所
述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。