行業資訊
污水處理廠建筑設計的五大主要發展趨勢
在目前污水處理廠建筑的設計中,設計師要根據污水處理工程的特點,借鑒他人的經驗與技術,慎重選擇工藝、考慮優化方案。同時重視發揮地區性的文化特點,在滿足污水處理工藝流程要求的基礎上,將污水處理廠建筑的特點、功能與地域、民族、文化相結合,充分發掘并塑造獨特的企業形象,豐富企業文化的內涵。追求污水處理廠建筑物與自然環境、文化環境的整體協調,豎起一座座環保形象的豐碑。
1 污水處理廠的工藝流程
整個污水處理過程是通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升后,經過格柵或者篩率器之后進入沉砂池,再經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理)。初沉池的出水進入生物處理設備,用活性污泥法和生物膜法,生物處理設備的出水進入二次沉淀池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、砂濾法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后,污泥被最后利用。
2 污水處理廠建筑物設計的特點
2.1 基礎工程設計
主要構筑物如提升泵房、臭氧接觸池、鼓風機房、臭氧發生器室等基礎一般采用<500預應力薄壁管樁基礎,有效樁長12 m,根數根據實際需要確定。注意預應力管樁施工時采用靜壓法,打樁施工時先打試樁。
2.2 主體結構工程設計
管廊及濾池底板、壁板、走道板等主體結構一般采用現澆C25補償收縮防水混凝土,混凝土抗滲等級S6;磚砌體用MU10燒結多孔磚,地面以下用M10水泥砂漿砌筑,地面以上用M5混合砂漿;墊層用C10混凝土,預制板用C30混凝土;鐵梯欄桿均采用不銹鋼欄桿。
2.3 提升泵房、臭氧接觸池設計
提升泵房、臭氧接觸池構筑物的設計等級、基礎與結構的施工方法同其他建筑物,但面層則有不同的做法:外立面用水泥砂漿分層抹平,白色長條外墻面磚貼面。水池非露天頂板采用拋光玻化磚面層;內壁采用清水混凝土,清水混凝土表面修整后,采用IPN8710-2B兩地兩面防腐涂層。
2.4 廢水池設計
一般面層做法為地板面用C20素混凝土找坡;壁板內外壁及頂板底面采用清水混凝土;由于水池全部埋入土中,水池頂板頂面和水池壁板外側均要求刷冷底子油二道。
2.5 污泥濃縮池設計
地基一般采用換土墊層法施工,挖去淤泥質黏土層至粉質黏土層,并換成中粗砂墊層至池底。面層做法為:底板面、壁板及毛石混凝土錐壁內壁采用1B2水泥砂漿分層抹平;外壁地面以下刷冷底子油二道,地面以上外壁用水泥砂漿抹光,中高檔外墻用涂料刷面。走道板面采用廣場地面磚。
2.6 鼓風機房、臭氧發生器室設計
建筑耐火等級、屋面防水等級按要求設計,一般為現澆鋼筋混凝土框架結構,基礎為<500預應力薄壁管樁基礎。1)砌體工程:通常室內設計地面以下采用MU10標準黏土磚,M10水泥砂漿砌筑;室內設計地面以上采用MU10燒結多孔磚,M5混合砂漿砌筑。2)屋面工程:通常建筑找坡材料為膨脹珍珠巖,保溫材料為聚苯乙烯泡沫塑料保溫板40厚,防水涂料采用1.5厚JS高分子防水涂料,防水卷材采用氯化聚乙烯橡膠共混卷材。3)頂棚工程:通常采用輕鋼龍骨穿孔金屬板吊頂,紙筋灰抹面。4)墻面裝修工程:墻面基層水泥砂漿均加抗滲王)?型,內墻面用白色乳膠漆面或瓷磚飾面;外墻面用面磚面。5)門窗工程:通常采用鋁合金門窗或木門窗。6)油漆防腐工程:一般木制預埋件冷底子油兩度防腐,金屬預埋件及明露鐵件刷PN8710防腐涂料防腐;木門滿刮膩子。
2.7 脫水機房設計
基礎一般采取柱下獨立基礎和條形基礎。其他構造跟鼓風機房、臭氧發生器室相似。
2.8 其他建筑物設計
廠區內變配電設備房、綜合辦公樓、化驗室、宿舍、食堂和保安室等的設計,只要考慮滿足基本生產控制要求即可,主要是為了節約投資。在污水處理廠建筑物整體土建設計時,應結合污水處理廠規模、污水水質、處理工藝及當地的實際條件和場地巖土工程條件,積極穩妥地采用先進技術,減少占地面積,降低工程投資。
3 污水處理廠建筑設計的發展趨勢
3.1 污水處理廠建筑的風景化趨勢
越來越多的建設單位及設計師開始將建筑的規劃設計中心從以往的污水處理設備轉移到以人與自然的理念上來,重視并努力體現人對自然風景的熱愛。在建筑空間設計上,創造讓人產生美感和親切感的良好生活環境,最終達到人與自然的統一協調。
3.2 污水處理廠建筑的高科技化趨勢
污水處理廠建筑在建筑材料上是利用高科技材料,提高建筑的靈活性、通用性和多樣化;在建筑結構體系上,采用新型大跨度結構體系;在技術及設備上,更多地滿足污水處理與管理的微型化、自動化、潔凈化、精密化、環境無污染化等要求;在信息技術上,建立計算機自動化控制系統,使工藝流程、信息流更加順暢。
3.3 污水處理廠建筑的節能環保趨勢
由于污水、污泥本身的臭氣在工藝流程中釋放出來,給周邊環境帶來一定程度的污染,為此對臭氣的處理,要污水處理廠消除自身污染。采用鼓風曝氣的污水處理廠要選擇低噪聲的鼓風系統,污泥采用填埋處置工藝,要防止污泥廢液污染地下水,并將廢液進行處理后方可排放。采用污泥干燥焚燒工藝的污泥處置廠,要將有毒害氣體進行處理,防止有毒害氣體污染大氣。
3.4 污水處理廠建筑的多元化趨勢
污水處理廠投資主體的多元化、建設場地地域文化的多元化、企業品牌的多元化以及多元文化背景下的設計事務所的參與等,極大地促進了污水處理廠建筑多元化的形成和發展。國內設計師們在接受全球性的同時,也開始承認各民族、地區和地方文化的價值,在平等合作、競爭的同時,正在努力創造豐富多彩的跨文化的特色建筑。
3.5 污水處理廠建筑的城市設計化趨勢
在各級政府重視城鎮設計的大背景下,也應重視污水處理廠建筑。污水處理廠不能只簡單地完成單體設計,而應從城市設計的高度,將建筑學的學科特征應用到創造城市空間上,對城市規劃進行合理延伸和補充,并致力于廠區交通與城市交通流線的條理化。建立建筑與城市的生態關系以及可持續發展性,必將為城市帶來全新的形象。有些污水處理廠通過建立企業標志建筑,塑造了城市地標性視覺焦點和建筑形象。
4 結束語
任何國家在經濟發展的同時,隨之帶來了不同程度的環境污染,而污水是造成環境污染的來源之一。污水這個污染源的出現已引起了各級政府的關注,治理水污染的措施和法律法規也隨之出臺,其中建設污水處理廠為重要舉措之一。目前已經有不少城鎮和工業區投入大量資金建設和運營污水處理廠。建設污水處理廠,已經成為其他城鎮和工業區凈化污水環境的必要措施。
1 污水處理廠的工藝流程
整個污水處理過程是通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升后,經過格柵或者篩率器之后進入沉砂池,再經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理)。初沉池的出水進入生物處理設備,用活性污泥法和生物膜法,生物處理設備的出水進入二次沉淀池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、砂濾法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后,污泥被最后利用。
2 污水處理廠建筑物設計的特點
2.1 基礎工程設計
主要構筑物如提升泵房、臭氧接觸池、鼓風機房、臭氧發生器室等基礎一般采用<500預應力薄壁管樁基礎,有效樁長12 m,根數根據實際需要確定。注意預應力管樁施工時采用靜壓法,打樁施工時先打試樁。
2.2 主體結構工程設計
管廊及濾池底板、壁板、走道板等主體結構一般采用現澆C25補償收縮防水混凝土,混凝土抗滲等級S6;磚砌體用MU10燒結多孔磚,地面以下用M10水泥砂漿砌筑,地面以上用M5混合砂漿;墊層用C10混凝土,預制板用C30混凝土;鐵梯欄桿均采用不銹鋼欄桿。
2.3 提升泵房、臭氧接觸池設計
提升泵房、臭氧接觸池構筑物的設計等級、基礎與結構的施工方法同其他建筑物,但面層則有不同的做法:外立面用水泥砂漿分層抹平,白色長條外墻面磚貼面。水池非露天頂板采用拋光玻化磚面層;內壁采用清水混凝土,清水混凝土表面修整后,采用IPN8710-2B兩地兩面防腐涂層。
2.4 廢水池設計
一般面層做法為地板面用C20素混凝土找坡;壁板內外壁及頂板底面采用清水混凝土;由于水池全部埋入土中,水池頂板頂面和水池壁板外側均要求刷冷底子油二道。
2.5 污泥濃縮池設計
地基一般采用換土墊層法施工,挖去淤泥質黏土層至粉質黏土層,并換成中粗砂墊層至池底。面層做法為:底板面、壁板及毛石混凝土錐壁內壁采用1B2水泥砂漿分層抹平;外壁地面以下刷冷底子油二道,地面以上外壁用水泥砂漿抹光,中高檔外墻用涂料刷面。走道板面采用廣場地面磚。
2.6 鼓風機房、臭氧發生器室設計
建筑耐火等級、屋面防水等級按要求設計,一般為現澆鋼筋混凝土框架結構,基礎為<500預應力薄壁管樁基礎。1)砌體工程:通常室內設計地面以下采用MU10標準黏土磚,M10水泥砂漿砌筑;室內設計地面以上采用MU10燒結多孔磚,M5混合砂漿砌筑。2)屋面工程:通常建筑找坡材料為膨脹珍珠巖,保溫材料為聚苯乙烯泡沫塑料保溫板40厚,防水涂料采用1.5厚JS高分子防水涂料,防水卷材采用氯化聚乙烯橡膠共混卷材。3)頂棚工程:通常采用輕鋼龍骨穿孔金屬板吊頂,紙筋灰抹面。4)墻面裝修工程:墻面基層水泥砂漿均加抗滲王)?型,內墻面用白色乳膠漆面或瓷磚飾面;外墻面用面磚面。5)門窗工程:通常采用鋁合金門窗或木門窗。6)油漆防腐工程:一般木制預埋件冷底子油兩度防腐,金屬預埋件及明露鐵件刷PN8710防腐涂料防腐;木門滿刮膩子。
2.7 脫水機房設計
基礎一般采取柱下獨立基礎和條形基礎。其他構造跟鼓風機房、臭氧發生器室相似。
2.8 其他建筑物設計
廠區內變配電設備房、綜合辦公樓、化驗室、宿舍、食堂和保安室等的設計,只要考慮滿足基本生產控制要求即可,主要是為了節約投資。在污水處理廠建筑物整體土建設計時,應結合污水處理廠規模、污水水質、處理工藝及當地的實際條件和場地巖土工程條件,積極穩妥地采用先進技術,減少占地面積,降低工程投資。
3 污水處理廠建筑設計的發展趨勢
3.1 污水處理廠建筑的風景化趨勢
越來越多的建設單位及設計師開始將建筑的規劃設計中心從以往的污水處理設備轉移到以人與自然的理念上來,重視并努力體現人對自然風景的熱愛。在建筑空間設計上,創造讓人產生美感和親切感的良好生活環境,最終達到人與自然的統一協調。
3.2 污水處理廠建筑的高科技化趨勢
污水處理廠建筑在建筑材料上是利用高科技材料,提高建筑的靈活性、通用性和多樣化;在建筑結構體系上,采用新型大跨度結構體系;在技術及設備上,更多地滿足污水處理與管理的微型化、自動化、潔凈化、精密化、環境無污染化等要求;在信息技術上,建立計算機自動化控制系統,使工藝流程、信息流更加順暢。
3.3 污水處理廠建筑的節能環保趨勢
由于污水、污泥本身的臭氣在工藝流程中釋放出來,給周邊環境帶來一定程度的污染,為此對臭氣的處理,要污水處理廠消除自身污染。采用鼓風曝氣的污水處理廠要選擇低噪聲的鼓風系統,污泥采用填埋處置工藝,要防止污泥廢液污染地下水,并將廢液進行處理后方可排放。采用污泥干燥焚燒工藝的污泥處置廠,要將有毒害氣體進行處理,防止有毒害氣體污染大氣。
3.4 污水處理廠建筑的多元化趨勢
污水處理廠投資主體的多元化、建設場地地域文化的多元化、企業品牌的多元化以及多元文化背景下的設計事務所的參與等,極大地促進了污水處理廠建筑多元化的形成和發展。國內設計師們在接受全球性的同時,也開始承認各民族、地區和地方文化的價值,在平等合作、競爭的同時,正在努力創造豐富多彩的跨文化的特色建筑。
3.5 污水處理廠建筑的城市設計化趨勢
在各級政府重視城鎮設計的大背景下,也應重視污水處理廠建筑。污水處理廠不能只簡單地完成單體設計,而應從城市設計的高度,將建筑學的學科特征應用到創造城市空間上,對城市規劃進行合理延伸和補充,并致力于廠區交通與城市交通流線的條理化。建立建筑與城市的生態關系以及可持續發展性,必將為城市帶來全新的形象。有些污水處理廠通過建立企業標志建筑,塑造了城市地標性視覺焦點和建筑形象。
4 結束語
任何國家在經濟發展的同時,隨之帶來了不同程度的環境污染,而污水是造成環境污染的來源之一。污水這個污染源的出現已引起了各級政府的關注,治理水污染的措施和法律法規也隨之出臺,其中建設污水處理廠為重要舉措之一。目前已經有不少城鎮和工業區投入大量資金建設和運營污水處理廠。建設污水處理廠,已經成為其他城鎮和工業區凈化污水環境的必要措施。
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