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                  膜結構在污水處理廠中的應用-項目案例-污水池加蓋-反吊膜|膜加蓋-除臭加蓋-膜結構公司-上海華喜膜結構工程有限公司
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                  膜結構在污水處理廠中的應用

                  發布時間:2015年4月3日 點擊數:4292

                  由于城市化進程的加速,越來越多的建于市郊的污水處理廠納入城鎮建設的周邊!



                  相當數量的污水處理廠的厭氧池、污泥濃縮池、生物絮凝池等建于居民區、廠區的周邊,污水池的環境、風貌及污水臭味等直接影響人們的工作生活和健康。



                  惡臭氣體彌漫影響人們生活;
                  ——對于污水池產生的臭氣治理以刻不容緩!!

                  廢氣收集——污水池除臭加蓋的幾種方法:
                  普通碳鋼骨架+陽光板


                  不銹鋼骨架+玻璃鋼板


                  普通碳鋼+膜結構





                  1 不銹鋼骨架+玻璃鋼板   2 普通碳鋼骨架+陽光板


                  密閉性能也很好,局限在于當跨度大時候(4--8米)內置鋼骨架的成本會相應提高而且它的最大跨度一般是不超過8米的.

                  上述1、2兩種結構形式的鋼支承部分不可避免地放在頂蓋內部,由于池頂加罩后使其內部腐蝕性氣體濃度成倍增加,在陽光輻射下溫度很高,內部的鋼結構極易腐蝕,一般壽命在2-3年,即在短時間內就面臨整個結構的二次建設。實踐證明即使是鋼構采用不銹鋼材質,在腐蝕性環境中耐久性仍得不到保證,而且成本非常高。


                  陽光板加蓋2年后變脆開裂





                  玻璃板加蓋內景,鋼結構易被腐蝕


                  膜體系加蓋,封閉后的池內沒有金屬構件



                  實驗包括:
                  (一) 超長時間浸泡在NH3和H2SO4的不同水溶液中;
                  (二) 在浸泡之前和之后檢測抗拉強度的變化,以評估面料的機械性能的變化;
                  (三) 抗水解作用:嚴格按照NFG37122(歐洲標準水解穩定性實驗, NFG37122),經過以上防腐試驗的驗證,能提供詳細的防腐耐久性報告,具有15年的品質保證。


                  膜體系的安全性
                  膜結構對荷載的抵抗能力更強,常見的結構荷載主要為自重,風載,雪載和地震作用。
                  (1)自重輕 氟碳纖膜自重一般只有1kg/m2左右,屬于輕質高強的材料,對于大跨度的池體如沉淀池等尤為適合,從最大程度上減小了覆蓋材自重荷載的影響。另外陽光板和玻璃鋼板需要大量的檁條支承,而膜是通過預力張拉體現結構行為的材料,因此可以做到較大跨度而中間不需要任何支撐桿件,這樣鋼構件的自重也大為減小。
                  (2)風載取值 膜體系的形狀多為圓錐體,而且由于氣體收集的要求整體都為封閉的,風會從曲線的膜面滑過,參照《建筑結構荷載規范》中的規定它的體形系數值在0.5~0.8,風洞試驗的數據則更小些,這樣從體型上削弱了風載對結構的影響。處于溫州地區的圣雄皮業污水池采用了鋼支承反吊膜結構,剛剛經歷了今年最強的臺風“海葵”,結構完好無損,也充分體現了它的抗風優勢。
                  (3)雪荷載 氟碳纖膜結構是屬于張拉體系,必須形成比較大的負高斯雙曲面才能使預應力有效施加,因此膜面必須有大的高差,即能形成相對大的坡度。另外膜的表面十分光滑,使雪能很難堆積在膜面上,積雪系數可根據高差參照《建筑結構荷載規范》進行選取,也可有條件自行做滑雪試驗。
                  (4)地震作用(活荷載) 由于膜自重很小,而且結構屬于柔性體系,自振周期長,根據公式地震慣性力I(t)=-m[?g(t)+ ?(t)],可見當質量m較小,自振周期t較大時,地震作用很小,因此可以大幅度地減少地震作用的影響。
                  (5)結構設計使用年限:可按照《建筑結構可靠度設計統一標準》(GB50068)中2,3項類別設計,安全使用年限可參照《民用建筑設計通則》中三級耐久年限考慮,即使用壽命在25~50年.并且結構設計施工公司可根據設計要求出具荷載/內力計算書,等計算證明文件.確保結構在理論上的安全穩定.


                  覆蓋材料材質數據比較
                  陽光板即是聚碳酸酯中空板,是以高性能的工程塑料----聚碳酸酯(PC)樹脂加工而成。
                  板材物理力學性能如下:

                  項目名稱

                  單位

                  板材厚度

                  指標值

                  測試方法(ASTM)備注

                  比重

                  g/cm3

                  1.2

                  D-792

                  沖擊強度(Izod,缺口)

                  J/m

                  >850≥≥

                  D-256

                  拉伸屈服強度

                  MPa

                  ≥60

                  D-256

                  拉伸斷裂強度

                  MPa

                  ≥70

                  D-638

                  屈服伸長率

                  %

                  ≥6

                  D-638

                  斷裂伸長率

                  %

                  >100

                  D-638

                  壓縮強度

                  MPa

                  >75

                  D-695

                  彈性模量

                  MPa

                  2400

                  D-638

                  熱膨脹系數

                  1/oC

                  6.7×10-5

                  D-696

                  導熱系數

                  W/m·K

                  0.2

                  D-177

                  熱變形溫度(負荷1.81MPa)

                  135

                  D-648

                  落錘沖擊強度

                  J

                  6mm

                  2.1

                  (ASTM D-3029×錘頭直徑10mm)

                  8mm

                  2.0

                  10mm

                  2.44

                  透光率(無色透明板)

                  %

                  4mm

                  82

                  (ASTM D-1003)

                  6mm

                  80

                  8mm

                  80

                  10mm

                  79


                  玻璃鋼板材質組成:不飽和聚脂樹脂、玻璃纖維基布、引發劑、助劑、顏料糊等。玻璃鋼厚度一般從3mm~7mm。

                  玻璃鋼板物理性能

                  序號

                  項  目

                  指  標

                  標  準

                  1

                  吸水率

                  <0.5

                  GB1462-78

                  2

                  沖擊強度KJ/

                  >5

                  GB1451-83

                  3

                  彎曲強度Mpa

                  >150

                  GB1449-83

                  4

                  彎曲彈性模量Mpa

                  >7000

                  GB1449-83

                  5

                  拉伸強度Mpa

                  >100

                  GB1447-83

                  6

                  拉伸弱性模量Mpa

                  >7000

                  GB1447-83

                  7

                  巴氏硬度

                  >35

                  GB3854-83



                  膜材斷面示意


                  高張力經緯向聚酯長絲為膜體系材料結構的受力部分,提供高強的結構性能;

                  聚合物表面處理為材料的防腐蝕部分,提供耐酸堿的性能;

                  PVDF涂層為表面處理是材料的外觀部分,提供自潔性能 ;

                  膜材物理性能

                  項  目

                  數據值

                  試驗方法

                  重量

                  1050(g/m2 )

                  NF EN ISO2286-2

                  厚度

                  0.8 ~1(mm)

                  NF EN ISO2286-2

                  抗拉強度(經/緯)

                  4400~5500(kn/5cm)

                  NF EN ISO1421

                  撕裂強度(縱向/橫向)

                  500 (kn/5cm)

                  DIN 53-363

                  防火測試

                  PASS

                  NFPA 701

                  透光率

                  6%

                  ASHRAE 74-1988

                  反射率

                  78%

                  ASHRAE 74-1988


                  膜材技術數據


                  幾種加蓋結構經濟性能比較

                  膜體結構設計可按照50年標準設計,膜材使用壽命應在15年以上,如達到使用年限后,可在原鋼結構上,僅更換膜體,并不影響鋼結構的繼續使用。

                  加蓋結構

                  使用壽命

                  使用跨度

                  鋼結構造價

                  (元/m2

                  覆蓋材造價

                  (元/m2

                  普通碳鋼骨架(內側)+陽光板(外側)

                  24

                  10米以內

                  200~250

                  100~150

                  普通碳鋼骨架(內嵌)

                  +玻璃鋼板(外側)

                  5~6年以上

                  8米以內

                  250左右

                  200~300

                  不銹鋼骨架(內側)

                  +鋼化玻璃(外側)

                  810

                  15米以內

                  800~1000

                  250~500

                  普通碳鋼骨架(外側)+膜體系(反吊)

                  15年以上

                  70米以內

                  280~350

                  350~450



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