污水池加盖膜结构详解

当前很多污水厂由于建设时位置较偏，因此未配套除臭和降噪措施, 集中处理污水的厂池原来都是裸露在外。但是，膜结构车棚随着城市快速发展，原来地处郊区污染严重的诸如医药化工、造纸业与市政污水处理厂等距离市区越来越近, 甚至有些厂区周边均已建起了住宅小区，一旦有风刮过，臭气就会随风飘散到居民楼内。污水处理过程的异味和噪声对周边环境产生较大影响，引起了居民的投诉。   污水处理厂及垃圾填埋场的恶臭气体污染治理的首先必须将造成污染的恶臭气体收集。但是大型池体（如污泥氧化沟、初沉池、浓缩池等）的废臭气体收集是最难最大的问题,由于绝大部分已建成的污水池在设计时未考虑池体加盖密封，大跨度、耐腐蚀、施工安装的可操作性等均是常规加盖体难于克服的难题。钢支撑反吊膜结构采用了抗腐蚀能力很强的膜材把废气罩住，钢结构在外面将膜悬吊。这样既发挥了膜材的抗腐蚀性能，又从根本上解决了钢结构由于与腐蚀性气体接触而带来的腐蚀问题，因而钢结构可以按普通建筑钢结构的防腐等级考虑进行设计，具有50年的使用寿命，发挥了钢结构的性能，实现了结构骨架与覆盖材料的完美结合。  

 一、    膜材料简介    “基材”为高张力聚酯纤维材料，膜材依靠它承受拉力。膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成.基布采用聚酯纤维;涂层材料主要是聚氯乙烯。   膜材的抗拉强度很好，一般膜材50mm宽窄条的抗拉力为4000-8000N,高强度低纱聚酯丝除具备抗拉强度高、曲挠性好、轻薄韧等特点外，还具有抗撕裂、抗剥离、耐折、耐磨、耐油、无毒卫生、气密性好等特点。优质的PVC涂层改进了传统涂层材料的表面特性，具有优良的抗污染能力，能保持长久清洁，增强抗氧化性，防止PVC老化，延长使用寿命, PVC膜材的使用寿命可以达15年，玻璃纤维PTFE膜材的使用寿命可以达25年。    环境专用膜材在PVDF涂层上添加了特殊的改性助剂，既提高了膜材的自洁性又可直接焊接，同时改性助剂与PVC层内添加剂协同作用，使PVDF与PVC涂层的结合更加牢固，不易剥离，不再需要涂覆底料层。双面PVDF自洁层不仅对膜材顶面有优秀的保护作用，而且对底面也具有优良的保护作用。   环境工程专用膜材运用先进的UV光固化处理技术，提高了有机涂层的户外耐久性，UV吸收剂还起到外用光滤剂的作用，可阻止有害日光辐射进入涂层基材。有效提升了有机材料耐老化性能，在高低温下均能保持稳定的物理性能。具备酸碱条件下的化学稳定性。大大提升了材料在强腐蚀，强酸碱，盐雾等恶劣条件下的使用寿命。环境工程专用膜材采用高品质的低纱高密度聚酯丝（HT-PESLO WICK）,并配合高效能防毛细、防霉助剂、彻底消除了膜材因侧渗而产生的发霉，脱落等现象。  

 二、钢支撑反吊膜结构的优点    1、钢支撑反吊膜结构采用了抗腐蚀能力很强的氟碳纤膜把废气罩住，钢结构在外面将膜悬吊。这样既发挥了氟碳纤膜的抗腐蚀性能，又从根本上解决了钢结构由于与腐蚀性气体接触而带来的腐蚀问题，因而钢结构可以按普通建筑钢结构的防腐等级考虑进行设计，具有50年的使用寿命，发挥了钢结构的性能，实现了结构骨架与覆盖材料的完美结合。使用年限：PVC膜部分15年，钢结构部分50年；    2、由于膜材自重轻，而抗拉强度很大，膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（中间无支撑）建筑上实现所遇到的困难，适于大跨度的池体；    3、由于所有钢支撑反吊膜结构均为密封体且膜结构造型为光滑曲面（负高斯曲面），风荷载体型系数小，抗风等级高;    4、膜自身防腐性能好，自重轻，对大跨度池体最具优势，造型多样，美观新颖；    5、安装快捷：钢结构制作和膜体的加工都在工厂进行，加工质量得到可靠保障。现场安装时间短，减少了对场地的占用。尤其是旧池体改造项目可采取结构整体吊装，不影响池体内部的设备运转;    6、检修方便：由于工艺上的要求，需要定期对设备维修和检查，可以通过在边膜上预留门（膜 结构密封垂帘门或塑钢窗）和通道的方式解决。  

膜结构相对于传统结构的优势

膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式，它以性能优良的织物为材料，或是向膜内充气，由空气压力支撑膜面，或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。自从1970年代以来， 膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。 膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。成为化纤纺织品应用的一个重要领域。近年来在中国建筑 结构中也有长足的进展。 大阪万国博览会中的美国馆采用了气承式空气 膜结构。这个拟椭圆形、轴线尺寸为140m×83.5m的展览馆是世界上第一个大跨度的 膜结构，而且是首次采用了聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物。作为一种真正的现代工程结构，大阪万国博览会的展览馆标志着 膜结构时代的开始。自此以后， 膜结构在世界范围内得到了迅猛的发展。从跨度来说,美国庞提亚克的"银色穹顶"气承式空气 膜结构的平面有234.9m×183m,开始采用聚四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃纤维织物，类似的大型体育馆在北美就建了九座。从面积来说,沙特阿拉伯吉大机场候机大厅的悬挂膜结构占地42万m2。作为 膜结构一种新形式，索穹顶于1988年首先用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆，其后又在一些体育建筑中得到推广。千年穹顶以其独特的 膜结构，显示了当今建筑技术与材料科学的发展水平。

膜结构材料分类

一、PVC膜材

1.PVC膜材（PVC-Coated Polyester）：PVC膜材在材料及加工上都比PTFE膜便宜，且具有材质柔软，易施工的优点。但在强度耐用年限、防火性等性能上较PTFE膜差。PVC膜材是由聚脂纤维织物加上PVC涂层（聚氯乙烯）而成，一般建筑用的膜材，是在PVC涂层材的表面处理上，涂以数micron厚的压克力树脂(acrylic)，以改善防污性。但是，经过数年之后就会变色、污损、劣化。一般PVC膜的耐用年限，依使用环境不同在5~8年。为了改善PVC膜材的耐侯性，近年来已研发出以氟素系树脂于PVC涂层材的表面处理上做涂层，以改善其耐侯性及防污性的膜材。

2.PVDF膜材料：PVDF是二氟化树脂（Polyvinylidene Fluoride）的略称，在PVC膜表面处理上加以PVDF树脂涂层的材料称为PVDF膜。PVDF膜与一般的PVC膜比较，耐用年限改善至7~10年左右。

3.PVF材料：PVF是一氟化树脂（Polyvinyl Fluoride）的略称。PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片（laminate）加工，比PVDF膜的耐久性更佳，更具有防沾污的优点。但因为加工性、施工性与防火性都不佳，所以使用用途受到限制。

二、PTFE膜（PTFE Coated Fiberglass）

PTFE膜是在超细玻璃纤维织物上，涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。PTFE膜最大的特点就是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较，材料费与加工费高，且柔软性低，在施工上为避免玻璃纤维被折断，须有专用治工具与施工技术。其特点如下：

A.耐久性：涂层材的PTFE对酸、硷等化学物质及紫外线非常安定，不易发生变色或破裂。玻璃纤维在经长期使用后，不会引起强度劣化或张力减低。膜材颜色一般为白色、透光率高，耐久性在25年以上。

B.防污性：因涂层材为聚四氟乙烯树脂，表面摩擦系数低，所以不易污染，可藉由雨水洗净。

C.防火性：PTFE膜符合近所有国家的防火材料试验合格的特性，可替代其它的屋顶材料做同等的使用用途。

三、ETFE膜

ETFE膜是透明建筑结构中品质优越的替代材料，多年来在许多工程中以其众多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料。该膜是由人工高强度氟聚合物（ETFE）制成，其特有抗粘着表面使其具有高抗污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。

ETFE膜使用寿命至少为25-35年，是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构，也可根据特殊工程的几何和气候条件，增大膜跨距。膜长度以易安装为标准，一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。

ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻，每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。

根据位置和表面印刷的情况，ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射，以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷，该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数，其K值可高达2.0W/㎡K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。

由于其优秀品质，ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查（一年一次为宜），并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统，更换过滤装置。

ETFE膜完全为可再循环利用材料，可再次利用生产新的膜材料，或者分离杂质后生产其它ETFE产品。