污水处理厂建筑设计的探讨

本文作者阐述了污水处理厂的工艺流程，探讨了了污水处理厂建筑设计的特点，并在建筑设计实践的基础上，总结归纳了污水处理厂建筑设计的五大主要发展趋势。

在目前污水处理厂建筑的设计中，设计师要根据污水处理工程的特点，借鉴他人的经验与技术，慎重选择工艺、考虑优化方案。同时重视发挥地区性的文化特点，在满足污水处理工艺流程要求的基础上，将污水处理厂建筑的特点、功能与地域、民族、文化相结合，充分发掘并塑造独特的企业形象，丰富企业文化的内涵。追求污水处理厂建筑物与自然环境、文化环境的整体协调，竖起一座座环保形象的丰碑。

1 污水处理厂的工艺流程

整个污水处理过程是通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者筛率器之后进入沉砂池，再经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理）。初沉池的出水进入生物处理设备，用活性污泥法和生物膜法，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

2 污水处理厂建筑物设计的特点

2.1 基础工程设计

主要构筑物如提升泵房、臭氧接触池、鼓风机房、臭氧发生器室等基础一般采用<500预应力薄壁管桩基础，有效桩长12 m，根数根据实际需要确定。注意预应力管桩施工时采用静压法，打桩施工时先打试桩。

2.2 主体结构工程设计

管廊及滤池底板、壁板、走道板等主体结构一般采用现浇C25补偿收缩防水混凝土，混凝土抗渗等级S6；砖砌体用MU10烧结多孔砖，地面以下用M10水泥砂浆砌筑，地面以上用M5混合砂浆；垫层用C10混凝土，预制板用C30混凝土；铁梯栏杆均采用不锈钢栏杆。

2.3 提升泵房、臭氧接触池设计

提升泵房、臭氧接触池构筑物的设计等级、基础与结构的施工方法同其他建筑物，但面层则有不同的做法：外立面用水泥砂浆分层抹平，白色长条外墙面砖贴面。水池非露天顶板采用抛光玻化砖面层；内壁采用清水混凝土，清水混凝土表面修整后，采用IPN8710-2B两地两面防腐涂层。

2.4 废水池设计

一般面层做法为地板面用C20素混凝土找坡；壁板内外壁及顶板底面采用清水混凝土；由于水池全部埋入土中，水池顶板顶面和水池壁板外侧均要求刷冷底子油二道。

2.5 污泥浓缩池设计

地基一般采用换土垫层法施工，挖去淤泥质黏土层至粉质黏土层，并换成中粗砂垫层至池底。面层做法为：底板面、壁板及毛石混凝土锥壁内壁采用1B2水泥砂浆分层抹平；外壁地面以下刷冷底子油二道，地面以上外壁用水泥砂浆抹光，中高档外墙用涂料刷面。走道板面采用广场地面砖。

2.6 鼓风机房、臭氧发生器室设计

建筑耐火等级、屋面防水等级按要求设计，一般为现浇钢筋混凝土框架结构，基础为<500预应力薄壁管桩基础。1）砌体工程：通常室内设计地面以下采用MU10标准黏土砖，M10水泥砂浆砌筑；室内设计地面以上采用MU10烧结多孔砖，M5混合砂浆砌筑。2）屋面工程：通常建筑找坡材料为膨胀珍珠岩，保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料保温板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胶共混卷材。3）顶棚工程：通常采用轻钢龙骨穿孔金属板吊顶，纸筋灰抹面。4）墙面装修工程：墙面基层水泥砂浆均加抗渗王）?型，内墙面用白色乳胶漆面或瓷砖饰面；外墙面用面砖面。5）门窗工程：通常采用铝合金门窗或木门窗。6）油漆防腐工程：一般木制预埋件冷底子油两度防腐，金属预埋件及明露铁件刷PN8710防腐涂料防腐；木门满刮腻子。

2.7 脱水机房设计

基础一般采取柱下独立基础和条形基础。其他构造跟鼓风机房、臭氧发生器室相似。

2.8 其他建筑物设计

厂区内变配电设备房、综合办公楼、化验室、宿舍、食堂和保安室等的设计，只要考虑满足基本生产控制要求即可，主要是为了节约投资。在污水处理厂建筑物整体土建设计时，应结合污水处理厂规模、污水水质、处理工艺及当地的实际条件和场地岩土工程条件，积极稳妥地采用先进技术，减少占地面积，降低工程投资。

3 污水处理厂建筑设计的发展趋势

3.1 污水处理厂建筑的风景化趋势

越来越多的建设单位及设计师开始将建筑的规划设计中心从以往的污水处理设备转移到以人与自然的理念上来，重视并努力体现人对自然风景的热爱。在建筑空间设计上，创造让人产生美感和亲切感的良好生活环境，最终达到人与自然的统一协调。

3.2 污水处理厂建筑的高科技化趋势

污水处理厂建筑在建筑材料上是利用高科技材料，提高建筑的灵活性、通用性和多样化；在建筑结构体系上，采用新型大跨度结构体系；在技术及设备上，更多地满足污水处理与管理的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求；在信息技术上，建立计算机自动化控制系统，使工艺流程、信息流更加顺畅。

3.3 污水处理厂建筑的节能环保趋势

由于污水、污泥本身的臭气在工艺流程中释放出来，给周边环境带来一定程度的污染，为此对臭气的处理，要污水处理厂消除自身污染。采用鼓风曝气的污水处理厂要选择低噪声的鼓风系统，污泥采用填埋处置工艺，要防止污泥废液污染地下水，并将废液进行处理后方可排放。采用污泥干燥焚烧工艺的污泥处置厂，要将有毒害气体进行处理，防止有毒害气体污染大气。

3.4 污水处理厂建筑的多元化趋势

污水处理厂投资主体的多元化、建设场地地域文化的多元化、企业品牌的多元化以及多元文化背景下的设计事务所的参与等，极大地促进了污水处理厂建筑多元化的形成和发展。国内设计师们在接受全球性的同时，也开始承认各民族、地区和地方文化的价值，在平等合作、竞争的同时，正在努力创造丰富多彩的跨文化的特色建筑。

3.5 污水处理厂建筑的城市设计化趋势

在各级政府重视城镇设计的大背景下，也应重视污水处理厂建筑。污水处理厂不能只简单地完成单体设计，而应从城市设计的高度，将建筑学的学科特征应用到创造城市空间上，对城市规划进行合理延伸和补充，并致力于厂区交通与城市交通流线的条理化。建立建筑与城市的生态关系以及可持续发展性，必将为城市带来全新的形象。有些污水处理厂通过建立企业标志建筑，塑造了城市地标性视觉焦点和建筑形象。

4 结束语

任何国家在经济发展的同时，随之带来了不同程度的环境污染，而污水是造成环境污染的来源之一。污水这个污染源的出现已引起了各级政府的关注，治理水污染的措施和法律法规也随之出台，其中建设污水处理厂为重要举措之一。目前已经有不少城镇和工业区投入大量资金建设和运营污水处理厂。建设污水处理厂，已经成为其他城镇和工业区净化污水环境的必要措施。