工业废水处理厂站创新设计

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1、工业废水处理厂(站)的设计,内容,包括： 按照工厂所在地的环境与自然条件确定厂(站)址; 选择合理的工艺流程; 构筑物的设计与计算; 平面布置与高程布置; 建设项目的技术经济分析。,图1 工业废水处理工程的基本工作程序,工业废水处理厂(站)的设计程序,工业废水处理厂(站)的设计分为两部分： 前期工作：编制项目建议书和工程可行性研究报告(设计任务书)。 工程设计：包括扩大初步设计(初步设计) 和施工图设计。 根据建设项目实际情况，有时经建设单位与管理部门商议，设计工作程序可简化。例如，以工程可行性方案设计(简称方案设计)替代工程可行性研究报告，或以方案设计替代工程可行性研究报告和扩大初步设计。此

2、时，方案设计的深度应接近扩大初步设计，内容应包括工程可行性研究报告。,项目建议书,编制项目建议书的目的是为上级部门的投资决策提供依据。 项目建议书的主要内容为： 建设项目的必要性； 建设项目的规模、技术标准； 废水处理的工艺路线(方案构思)； 工程投资估算； 预期达到的社会与环境效益。 项目建议书经上级审批后，即可“立项”，进行工程可行性研究。,工程可行性研究报告(设计任务书),工程可行性研究应根据批准的项目建议书和建设单位提出的任务委托书进行。主要任务是根据建设项目的工程目的和基础资料，对项目建设的技术可行性、经济合理性和实施可能性等进行综合分析论证、方案比较和评价，提出本工程的推荐方案；目

3、的是保证拟建项目技术先进、可行，经济合理，有良好的社会与经济效益。工程可行性研究报告应满足设计招标单位和建设单位向主管部门送审的要求。 内容：由总说明、工程投资估算和设计图纸组成。总说明应包括项目概况、工程规模、处理厂位置及用地、技术方案比较及推荐方案、人员编制、工程远近期结合问题、效益(社会、经济与环境)评价、存在问题与建议等。 工程可行性研究报告经批准后，建设单位即作为设计任务书委托设计单位进行设计。,扩大初步设计(初步设计),扩大初步设计应根据批准的工程可行性报告进行编制，其主要任务是明确工程规模、设计原则和标准，深化设计方案、工程概算、主要工程数量、主要材料设备数量，提出设计中需进一步

4、研究解决的问题、注意事项和有关建议。 扩大初步设计文件由设计说明书、工程数量、主要设备和材料数量、工程概算、设计图纸(平面布置图、工艺流程图及主要构筑物布置图等)等组成，应满足审批、进行施工图设计、主要设备订货、控制工程投资和施工准备等要求。,施工图设计,施工图设计应根据已批准的扩大初步设计进行，其主要任务是提供能满足施工、安装和加工等要求的设计图纸、设计说明书和施工图预算。 施工图设计文件应满足施工招标、施工、安装、材料设备订货、非标设备加工制作等要求，并作为工程验收的依据。,设计的基础资料,作为设计依据的原始资料 自然条件资料 有关编制概算、预算等方面的资料,作为设计依据的原始资料,建设单

5、位的设计委托书； 批准的建设项目工程可行性研究报告(设计任务书)； 上级管理部门关于该项目的工程可行性研究报告和对该处理厂(站)的批复； 建设项目的环境影响评价报告； 工厂的生产发展规划； 工厂的给水排水管道系统与废水处理设施的现状。,自然条件资料,气象特征资料包括气温(年平均、最高、最低)、降雨量；蒸发量、土壤冰冻和风向资料； 水文资料有关河流的水位(最高水位、平均水位、最低水位)资料； 地质资料废水处理厂(站)址的地质钻孔柱状图，地基的承载能力，地下水位(包括流沙)与地震资料； 废水处理厂(站)址和排放口附近的地形图。,有关编制概算、预算等方面的资料,当地最新的建筑工程综合预算定额和安装工

6、程预算定额，当地建筑材料、设备供应和价格等有关资料； 当地最新的建筑企业单位各项工程收费标准； 当地有关的基本建设费率规定； 关于租地、征地、青苗补偿、拆迁补偿等方面的规定与办法。,处理厂(站)址和工艺流程的选择,工业废水处理厂(站)址的选择 工艺流程的选择 实践表明，确定工业废水处理工艺流程和单元处理构筑物工艺参数的工作，比较复杂，有时需要通过水质水量调查和单元处理技术的试验研究才能决定工艺流程。,工业废水处理厂(站)址的选择,厂(站)址应满足废水处理工艺设计要求。 厂(站)址应在工厂厂区和工厂生活区的夏季主风向的下风向和给水水源下游。条件许可时，宜与工厂厂区、工厂生活区有一定的卫生防护距离

7、，以减少处理厂(站)产生的臭气和噪声的影响。 便于污水和污泥的排放和利用。 厂(站)址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。若靠近水体，要考虑不受洪水威胁。,工业废水处理厂(站)址的选择,厂(站)址的地质条件较好，地下水位较低，以方便施工，降低工程投资。 如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物的高程布置，减少土方工程量。 根据工厂发展规划，考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。,废水处理工艺流程的选择,废水处理工艺流程的选择是指对各单元处理技术(构筑物)的优化组合。如前所述，工业废水处理工艺流程的确定，取决于要求的处理程度、原废水的性质、水质和水量的变化幅度、建设单位的自然地理条件(如气候、

8、地形)、可资利用的厂(站)区面积、工程投资和运行费用等因素。 选择的工艺流程应尽量做到技术先进、经济合理，处理过程和处理后不产生二次污染，尽可能采用高效、低耗的回收与处理设备，基本建设投资和运行维修费用较低。,水质水量的调查,水质水量调查的主要内容为：废水流量测定，水样的采集和保存，水样的水质分析。 水质水量调查一般可按下述步骤进行： (1) 生产工艺过程与废水排放情况的调研 (2) 调查工厂排水体制，收集下水道资料 (3) 选择流量测定点和水样采集点 (4) 选择流量测定方法,水质水量的调查,(5) 选择水样采集方法 (6) 确定样本的保存方法 (7) 选择分析方法 (8) 进行统计分析 (

9、9) 分析有机工业废水的可生化性 在水质水量调研过程中，应与建设单位的有关技术管理人员共同探讨，研究通过生产工艺改革，降低污染特别严重、处理难度大的污染物排放量的可能性，以使处理工艺更加经济合理。,单元处理技术的确定,单元处理技术的选择 单元处理技术的选定,单元处理技术的选择,调研与试验研究 为能正确选择单元处理技术和拟定试验方案，在选择单元处理技术和确定处理工艺流程以前，一般都需进行一些调查研究。 调查研究包括查阅文献资料、访问交流以及对已建成运行的处理设施现场调查。 其中，现场调查可以获取可靠的生产运行数据和运行情况，及时吸取成功与失败的经验，提高试验水平与设计质量。,单元处理技术的选择,

10、现场调查的主要内容有：处理厂(站)规模、废水水质、处理效果、运行稳定性、操作管理条件、技术经济指标(单位水量的投资、运行费用、用地面积、能耗等)、人员指标、是否产生二次污染等。 试验研究工作包括实验室试验和半生产性试验两种。 实验室试验(小试) 半生产性试验(中试或扩大试验),单元处理技术的选定,根据上述试验与调查研究结果，通过对处理效率、工艺参数、运行稳定性等进行综合分析，确定单元处理技术和工艺流程。分析过程应注意下述问题： 试验数据应是较长时间稳定运行后的数据，不能是其中某时段相对较好的数据的平均值。,单元处理技术的选定,应考虑试验设备与实际工程之间存在的放大问题。考虑到两者的运行条件不同

11、以及实际工程中的可操作性，试验所得的工艺参数应用于设计时，通常需考虑安全系数。 应分析建设项目与调研对象之间的差异，并在设计中予以考虑。 试验与调查研究的结果、评价意见宜总结成书面材料，作为工艺流程的比选和单元处理构筑物设计的依据。,工艺流程的选择(1),设计时，应根据原废水的性质来确定工艺流程中的单元处理技术。大致如下： (1) 由于进入废水处理厂(站)的输送管渠一般都位于地面以下或地表，因此，废水进入处理厂(站)后通常需先用泵提升，以使废水沿整个处理流程作重力流动。 (2) 工业废水处理厂(站)的设计流量相对较小，目前多不设置单独的提升泵站，水泵可直接安装在调节池内。 (3) 是否设置格栅

12、、筛网，应根据废水性质确定。当废水含较多悬浮固体时，需设置格栅或筛网。粗格栅设在水泵前，细格栅、筛网设在水泵后。 (4) 工业废水的水质水量变化大，因此，一般都设有调节池。,(5) 预处理工艺取决于废水水质。例如，当废水中含可沉或可浮悬浮物时，选用沉淀池或气浮池；悬浮颗粒较小或呈胶体状态时，可选用混凝沉淀池或混凝气浮池；当含难生物降解有机物时，可考虑选用水解法(碱水解、酸水解、生物水解酸化)进行预处理。 (6) 有机污染物浓度较低时，一般采用好氧生物处理法；有机污染物浓度较高时，则采用厌氧好氧生物处理法。,工艺流程的选择(2),(7) 当需要考虑废水再用或废水经生物处理后仍不能达到排放标准时，

13、对二沉池的出水需进行进一步的深化处理。主要的工艺有混凝沉淀、混凝气浮、砂滤、活性炭过滤、生物活性炭处理、消毒等。 对于采用物理处理法、化学处理法的工业废水处理厂(站)，因废水种类繁多，可选择的工艺流程各不相同，因此，应根据具体废水性质确定。但除主体处理工艺(生物处理)外，其他处理单元可参照上述原则进行选择。,工艺流程的选择(3),厂(站)的平面布置与高程布置,平面布置 高程布置 配水、计量与水质监测,工业废水处理厂(站)的平面布置,基本设计原则： (1)处理构筑物的布置应尽量紧凑。由于工业废水处理厂(站)的规模一般较小，场地紧张，必要时，可考虑采用各处理构筑物合建的方式进行布置，以节约占地，缩

14、短连接管线，便于管理操作。对于场地特别紧张的工业废水处理厂(站)，有时可采用多层布置的方式，以提高单位用地面积的利用率。不过，这种布置方式会给工艺流程布置、管线布置及操作检修带来一定的困难。 (2)处理构筑物与生活、管理设施宜分别集中布置，并保持一定距离，各自的位置和朝向力求合理。,工业废水处理厂(站)的平面布置,(3)处理构筑物宜按流程顺序布置。应充分利用原有地形，尽量做到土方量平衡。 (4)处理构筑物之间的距离应满足管线(阀)敷设和施工的要求，并应使操作运行和检修方便，一般可采用510m。对于特殊的构筑物(如消化池、贮气罐)与其他构筑物(或建筑物)之间的距离，应符合国家建筑设计防火规范或地

15、方现行防火规范的规定。 (5)各处理构筑物之间的管线应短捷，避免迂回曲折，做到水流通畅。 (6)考虑到处理厂(站)发生事故的可能性与检修的需要，应设置超越全部处理构筑物的超越管、单元处理构筑物之间的超越管和单元构筑物的放空管道。放空管道排出的废水应回流处理。,(7)对处理厂(站)内的雨水管道、污水管道、给水管道、电气埋地管等管线应统一考虑布置，以免发生矛盾。雨水、污水和污泥管道的水流应尽量设计成重力流。 (8)道路的设置应满足物品运输、日常操作管理和检修的需要。 (9)对产生臭气或噪声的构筑物(如集水井、污泥池)和辅助建筑物(如鼓风机房)的布置，应注意其对周围环境的影响。 (10)尽量使处理厂

16、(站)内的绿化面积不小于全厂总面积的30%。 (11)对于分期建设的项目，应考虑近期与远期的合理布局，以利于分期建设。,工业废水处理厂(站)的平面布置,平面布置图的比例采用1:1001:500。 平面布置图应标出坐标轴线、风玫瑰、现有的和拟建的构筑物与辅助建筑物，主要管渠、围墙、道路及其相关位置。 列出各构筑物与辅助建筑物的一览表和工程数量表。 对于工程内容较复杂的处理厂(站)，应单独绘制管道布置图。,平面布置图内容,工业废水处理厂(站)的高程布置,注意事项如下： (1)尽量采用重力流，减少提升(进水泵站、终点泵站)，以降低电耗，方便运行。 (2)应选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应留有余地，以免因水头不够而发生涌水，影响设施的正常运行。 (3)在做水力计算时，一般以近期流量(水泵最大流量)作为设计流量。涉及远期流量的管渠和设施，应按远期设计流量进行计算，并适当预留贮备水头。,工业废水处理厂(站)的高程布置,(4)注意废水流程与污泥流程间的配合，尽量减少污泥处理流程的提升，污泥处理设施排出的废水应能自流入集水井或