中国最大装配式污水厂探究

自《绿色建筑行动方案》发布以来，国家大力提倡经济高效、节能环保可持续的发展模式，连续出台了多项鼓励装配式建设的发展政策， 装配式技术在污水处理领域的应用成为了行业逐步兴起的热点。

装配式污水处理厂 克服了传统污水厂存在的建造模式落后、占地面积大、污水处理效率低、运维管理难、投资成本高 等一系列问题，实现了工艺装置化、装置智能化、系统模块化、模块集成化，开启了创新型污水厂工艺及应用的新模式。

据住房和城乡建设部统计，预计到2025年全国装配式建设面积占新建建设面积的比例将达到30%，产值将实现2万亿元。

就在近日， 全国最大装配式污水处理厂“横空出世”。 据悉，投资8.6亿元的西宁市 湟乐污水处理厂建成后日处理污水将达10万吨 ，一举拿下 全国最大装配式污水厂 的桂冠，能服务当地约150万人口。

而在此前，同行们一谈起装配式技术，都会把目光聚焦给 上海市竹园污水处理厂四期1.3标 ，这是 国内首次采用大规模预制装配式技术施工的水务项目。

因此， 如果你想深入了解的装配式技术，最简单直接的方式就是从这两座污水处理厂入手——

全国首个大规模装配式污水厂项目

上海竹园污水处理厂四期

所谓装配式污水厂，就是对污水处理厂进行模块化、标准化后， 在工厂预制装配式结构，再运至现场完成组装成的污水处理厂。

装配式建筑起源于19世纪的欧洲， 由于其具有建设速度快、质量可靠的特点，成为许多西方国家解决二战后居住短缺问题的最佳选择。

到了20世纪50年代，国内学者提出装配式建筑的问题。 20世纪70年代，国内开始出现将装配式建筑技术应用于贮水池的建设过程的报道。

在此之后，各地陆续出现装配式工艺在污水厂的应用案例，但 首次真正实现装配式技术大规模使用的，还属上海市竹园污水处理厂的四期ZYSQ1.3标。

该项目工程建设内容包括：50万tAAO生物反应池、50万t平流式二沉池、1.3标工程范围内管道和箱涵、厂区雨污水泵房、碳源投加间、生物池配水井、进水仪表小屋等，占地面积18万 ㎡ ，处理规模50 m3 /d。

1、装配式水池材料的比选

在竹园污水厂四期项目中， AAO生物反应池部分结构为预制混凝土构件， 包括缺氧区的隔墙、顶板梁、顶板、好氧区的部分隔墙， 采用预制装配式构件施工的区域共4个，总面积约14000m2，预制总数量为2488个，最大高度约10.12m，最重可达31.13t。

目前市面上，不同材料的装配式水池方案主要有三种，分别是： 装配式钢筋混凝土水池、装配式钢结构水池、装配式玻璃钢水池。

但对比了条石、砌块、钢筋混凝土玻璃钢和钢材作为装配式水池材料的造价、性能以及技术发现， 采用钢筋混凝土作为装配式水池的材料最为合理。

2、装配式水池的构件形式

组成装配式水池的构件形式一般有一字型、L型和U型。其中，

1） 一字型构件常见的形式有3种，其中一型独立使用，一般应用在预应力大型圆水池的建设过程中， 二型和三型需与与其他类型构性配合使用。

施工时使用吊车将预制一字型构件吊人杯槽中，一字型构件之间留一段后浇带，便于后续的防渗处理。水池吊装施工后，在外侧加上预应力钢丝，并喷涂防水砂浆，保证水池的结构稳定和防渗效果。此种方式可减少现场现浇工艺工作量，减少施工周期。

2） L型构件通常与一字型二型配合使用，可在高度方向灵活调整。 预制构件制成L型构件施工时靠自身直立，壁板底座他出钢筋焊接在一起，再在接缝处浇混凝土。

这种结构形式，施工简单，整配化程度高整体性好，但是这种形式的水池，构件拼缝过多，后期防渗处理施工难度较大。

3） U型构件具有占地小受力条件好、抗冻胀性能好的特点，可与一字型二型配套使用，满足矩形水池不同功能需求。

其由两侧壁板和底板组成，在工厂整体现浇完成，U型构件依靠壁板外侧的对拉螺杆连接在一起，在构件连接处做防水处理。这种类型的装配式水池，对于现浇基础制作水平、模具质量均有较高的要求，且受限于运输条件，此种水池的高度般不超过3m。

3、预制构件拼装装备（起重机）的选型

在实际项目施工工程中发现， 选择合适的大型预制构件拼装装备是装配式项目的重点，也是难点。

竹园污水厂四期项目 采用非标ME双主梁门式起重机对AAO生物反应池预制构件进行起吊安装。

该起重机轨道安装在底板上，不影响场内交通组织，并且具有起重量大、稳定性高、故障发生率低、维修便捷、价格较低等优点。

相比较而言，汽车起重机对场地要求较高，影响整体交通组织，并且需进入基坑内进行吊装，影响现浇结构施工进度；塔式起重机价格高，存量少，吊装时稳定性差，平面位置较难控制。

4、竹园污水厂装配式施工流程

1） 基础底板浇筑前， 根据预埋件位置放置固定斜撑用预埋件， 以及底板预留出筋。预制隔墙构件生产时放置固定斜撑用预埋件。

2） 预制墙板进场，运输车辆停在钢平台上， 使用门式起重机将预制构件卸至底板的构件堆场处。

3）基础底板浇筑完成后，放线人员 将预制墙板底部控制线在预制墙板吊装之前进行放测 ；并在墙板底部测设标高放置调标高铁垫块。

4）预制墙板翻身起吊。 由于预制墙板是平放堆放，因此在预制墙板底部设置工装，对构件底部钢筋进行保护；在墙板顶部安装卸扣、钢丝绳并在底部安装缆风绳。吊钩落下，将钢丝绳挂在吊钩上，缓缓拉起钢丝绳，开始预制墙板翻身起吊。

5）门式起重机起吊预制墙板。 预制墙板从上部下落至离安装位置1.5m左右，施工人员通过抓住墙板两侧缆风绳对墙板进行稳固；按照墙板位置线缓缓下落。下落至离位置面50cm左右时，通过牵引缆风绳，缓缓下落；下落至离位置面15cm左右时，通过特制的限位架将墙板底部调节至设计位置，并落至调节标高铁垫块面上。

6） 使用登高车，把安装斜撑的人员送至墙板斜撑固定点位置， 使用门式起重机的单轨吊车提起斜撑一端至预制隔墙上的斜撑固定点处附近，安装斜撑的人员将其连接紧固。 上部斜撑与墙板连接紧固后，斜撑下端与底板上斜撑预埋件进行相连、紧固。

7）用旋转杆旋转斜撑将预制墙板板调整至大致垂直， 将吊具卸掉，并将吊具、钢丝绳使用门式起重机移走，以便进行下一块墙板吊装。

8） 墙板底部位置固定后， 用水平靠尺（或线锤）、经纬仪检查板面垂直度， 并通过斜撑进行旋转调节，直至垂直度符合要求。

全国最大装配式污水处理厂

西宁市湟乐污水处理厂

西宁市湟乐污水处理厂已于9月23日开工建设。

经了解，该项目位于西宁城东区湟水河以南、湟乐公园以西。新建2万吨调蓄能力调蓄池1座以及日处理能力10万吨污水处理厂1座， 生化及MBR处理单元分组布置，主要池体采用装配式污水处理设备。

新建主要建筑物 有粗格栅及提升泵房、预处理间、MBR膜车间等。

新建主要构筑物 有格栅渠、调节池初沉池、生化池设备基础、MBR膜池设备基础、污泥池及消毒池设备基础等。

污水处理采用A2/O-A+MBR工艺， 出水采用次氯酸钠消毒工艺，处理后水质将达到城镇污水处理厂污染物排放一级A标准。

据西宁排水开发建设有限公司相关负责人介绍说：“该项目 最大的亮点就是采用创新装配式污水处理厂建设模式建设 。

众所周知，目前我国污水处理厂的建设还是以传统的现浇方式为主，建设周期较长、艺投入成本高、施工质量差，并且建设过程会对周边环境造成一定程度的污染。

而相较于传统的建设模式，模块化、标准化的装配式建造方式，具有如下优势：

1、缩短工期，降低时间及人力成本

现浇工艺在现场施工，需要大量的劳动力，且施工过程中易受到天气条件的影响。

而装配式建筑的 预制构件均在厂内完成，整个预制安装过程中，机械化程度高，能节约劳动力， 操作人员劳动强度得到有效缓解，工业化效率高。

因此，其施工周期可大大缩短，从而节约时间成本及劳动力成本。

2、提升建造的质量

现浇钢筋混凝十容易受到天气、温度等外果因素的影响，而装配式建筑的预制构件都是在工厂内预制而成的。

因其是 按照施工设计图纸采用标准化的生产方式进行生产，所以其在温度、湿度等因素方面的控制较为精准， 同时采用标准养护条件，使得预制构件质量能够得到充足的保证。

3、节约资源

装配式建筑中预制构件在工广内批量生产。可大量减少模板、钢管及脚手架等材料的使用，使得原材料成本大大减少，同时预制构件的生产设备、模具还能重复使用，能够减少耗材，节约资源。

4、对现场环境影响小

装配式建筑所有预制构件均在工广内完成，可有效 降低建造过程中由扬尘引起的大气污染、建筑垃圾引起的水污染与噪声污染等， 减少对周边环境的干扰。

此外， 采用装配式施工设施能节省大量建造空间， 从而减少因搬迁等因素造成对人文环境的影响。

讨 论

你觉得装配式会成为主流吗？

众所周知，采用预制装配式结构，在构件的装配过程中会产生较多拼装接缝。 如果在接缝处理过程中，采用的防渗技术不当，极有可能造成水池的渗漏。

此外，随着工业大跨步发展，污水中污染物含量和种类呈现复杂化，各种污水处理工艺的频繁发生，对构筑物的损伤持续扩大大，对装配式结构接缝的破坏更加显著。

因此， 装配式污水厂能否真正主流化，归根结底是取决于接缝处理技术的研究和发展。

诚然，当前装配式污水厂仍面临着一些问题和挑战，但 水处理工程装配化无疑是绿色发展的必由之路，是大势所趋。

相信在国家政策的引导下和技术经验的积累下，诸如构件质量、标准体系、接缝处渗漏、设计、经济性等问题都会逐渐得到优化和解决。