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1、污水处理厂(工程)设计第一节 设计程序废水处理厂工程设计时，要遵循一定的设计程序。废水处理厂的设计一般可分为三个阶段：（1） 设计的前期工作；（2） 扩初设计；（3） 施工图设计。如工程规模较大，技术复杂，应在扩初设计后增设技术设计阶段。对于小的污水处理工程设计,(1)与(2)可简化为方案设计,完成方案设计后直接进放施工图设计。一、设计的前期工作设计的前期工作非常重要，主要工作内容有:收集设计所需的所有原始数据、资料，并通过对这些数据、资料的分析、归纳，得出切合实际的结论。其工作内容主要包括预可行性研究和可行性研究两项。1、预可行性研究报告：我国规定投资在3000万元以上的工程项目，应进行预可
2、行性研究，提交预可行性研究报告并经过专家评审后，作为建设单位向上级送审的项目建议书的技术附件。经审批同意后，才能进行下一步的可行性研究。2、可行性研究报告：可行性研究是对本建设项目进行全面的技术经济论证，为项目的建设提供科学依据，保证建设项目在技术上先进、可行；经济上合理、有利；并具有良好的社会与环境效益。可行性研究报告是国家控制投资决策、批准设计任务书的重要依据，它主要包括以下内容：城市污水处理厂工程可行性研究报告的主要内容有：1 概述1.1 编制依据、原则和范围；1.2 污水水量、水质。2 工程方案2.1 城市排水系统；2.2 处理厂位置及用地；2.3 污水处理工艺选择与方案比较、推荐方案
3、；2.4 人员编制、辅助建筑；2.5 处理水的出路。3 工程投资估算及资金筹措3.1 工程投资估算原则；3.2 工程投资估算表；3.3 资金筹措。4 工程远近期结合问题5 工程效益分析6 工程进度安排7 存在问题及建议8 附图及附件（1） 项目概况：废水的来源、水量、水质、处理工艺、处理要求等；（2） 工程方案：处理工艺的选择与多方案的比较，合理的用地与选址，人员编制等；（3） 投资估算、资金来源及工程经济效益分析；（4） 工程量估算及工程进度安排；（5） 存在的问题及建议；（6） 附图及文件。二、扩初设计原则上，扩大初步设计应当在可行性研究报告批准后进行。扩大初步设计由下列五部分组成：（1）
4、 设计说明书；（2） 工程量；（3） 材料与设备量；（4） 工程概算；（5）扩初图纸。1设计说明书设计说明书应包括下列各项内容：（1）本设计依据1）可行性研究报告的批准文件；2）工程建设单位（甲方）的设计委托书。（2）其他有关文件：主要是和本项工程有关的单位，如供电、供水、铁路、运输以及环保等部门签订的协议和批件等。1）城市现状与总体规划资料。2）自然条件方面的资料。气象特征数据，气温、湿度、雨量、蒸发量资料、土壤冰冻资料和风向玫瑰图等；水文资料，当地水体一览表，有关河流的水位（最高水位、平均水位、最低水位等）、流速（各特征水位下的平均流速）、流量（平均流量、保证率为95%的水文年的最高月平均
5、流量）资料、潮汐资料，同时还应了解有关水体在城镇给水、渔业和水产养殖、农田灌溉、航运等使用情况和卫生情况的资料；水文地质资料，在喀斯特发育地区，特别应注意地下水和地面水的相互补给动态和地下水综合利用情况；地质资料，污水处理厂厂址地区的地质钻孔柱状图、地基的承载能力、地下水位（包括流砂）、地震等级等资料。3）有关地形资料污水处理厂及其附近15000的地形图，处理厂厂址和排放口附近120011000（一般为1500）的地形图。4）现有的排水工程概况与环境问题。（3）工程设计1）厂址选择：应着重说明在选定厂址时，如何遵循选址的原则，如何与城市的总体规划相呼应，如何解决防洪与卫生防护问题等。此外还应说
6、明所选厂址的地形、地质条件以及用地面积等；2）污水的水质、水量，包括污水水质各项指标的数值，污水的平均流量、高峰流量、现状流量、发展流量等水量资料；3）工艺流程的选择与布置，主要说明选定的工艺流程的合理性、先进性、科学性、优越性和安全性等。4）对工艺流程中各处理设备的描述。按流程顺序描述，主要描述内容：处理设备的主要尺寸、构造、材料与特征等；所选用的附加设备的型号、性能、台数。如采用某项新工艺、新技术时，应详细地加以说明。5）处理后污水和污泥的出路；6）扼要地对厂区辅助建筑物以及道路等加以说明；7）污水处理厂的总体布置；8）对污水处理厂分期建设的说明；9）存在的问题及对其解决途径的建议。2工程
7、量需经计算列出本工程所需要的混凝土量、挖土方量、回填土方量等。3材料与设备量列出本工程所需钢材、水泥、木材的数量和所需各种设备规格的清单。4工程概算书为了编制工程概算，必须掌握：（1）当地建筑材料与各种设备的供应情况和价格；（2）当地有关施工力量（技术水平、施工设备、劳动力）的资料；（3）编制概算、预算的定额资料，包括地区差价、间接费用定额、运输费等；（4）有关租地、征地、拆迁补偿、青苗补偿等资料。5 扩初图纸扩大初步设计的图纸主要包括：污水处理工艺系统图（1/50001/10000）、构筑物图（1/2001/500）、处理构筑物布置图、污水处理厂总平面布置图等。三、施工图设计施工图设计是在扩
8、初设计被批准后，以扩初图纸和说明书为依据所绘制土建筑施工和设备加工安装正式详图。各处理构筑物的各个节点的构造、尺寸都用图纸表示出来，每张图纸都应按一定的比例，用标准图例精确绘制，使施工人员能够按照图纸准确施工。施工图设计的图纸量很大，是设计内容的体现。第二节 流程的选择污水处理工艺流程的选择，一般要考虑以下因素。（一）废水处理程度 这是废水处理工艺流程选择的主要依据，而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征，表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度，它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同，由各种水质的标准规定，它决定了废水处理厂对
9、废水的处理程度。（二）建设及运行费用考虑建设与运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。（三）工程施工难易程度工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高，地质条件差的地方，就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。（四）当地的自然和社会条件当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节也能正常运行，并保证取得达标水质的工蔚艺。当地的社会条件，如原材料、水资源与电力供应等也是流程选择应当考虑的因素。（五）废水
10、水量除水质外，废水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水，应选择耐冲击负荷强的工艺，或考虑设立调节池等缓冲设施以减少不利影响。综上所述，废水处理流程的选择应综合考虑各项影响因素，进行多种方案的技术经济对比才能得出合理的结论。城市生活污水的水质特征较有规律，处理要求也较统一，主要是降低废水的生化需氧量和悬浮固体，已形成了较完整的典型处理流程。而工业废水则种类繁多，不可能提出规范的处理流程，因此只能进行个别分析，最好通过试验确定处理流程。在具体确定某工厂废水的处理流程前，首先要调查以下各点：（1） 所含污染物的种类及源强；（2） 循环利用及减少废水量的可能性；（3） 回收利用废水中有毒
11、有害物质的可能性；（4） 废水排入城市下水道系统的可能性。附录所列的是我国制定的工业废水排入城市排水系统的水质标准（CJ30821999）。表9-1 工业废水排入城市管网的水质要求主要污染物指标限值主要污染物指标限值水温 不得超过45有机磷不得超过1mg/LpH值不得低于5和高于9镉（Cd）不得超过0.1mg/LBOD值 不得高于600mg/L铅（Pb）不得超过1mg/LSS值不得高于600mg/L铬（Cr）（6价）不得超过0.5mg/L矿物性油脂不得超过5mg/L砷（As）不得超过0.5mg/L动植物油脂不得超过30mg/L总汞不得检出碘消耗量在220mg/L以上铬（Cr）不得超过2.0mg
12、/L酚类化合物不得超过5mg/L铜（Cu）不得超过3.0mg/L氰类化合物不得超过1mg/L锌（Zn） 不得超过5.0mg/L有机汞不得检出第三节 废水处理厂平面及高程布置一、总平面布置 废水处理厂的建构筑物包括生产性处理构筑物、辅助建筑物和连接各构筑物的管渠。对废水处理厂平面布置规划时，应考虑的原则有以下几条：（1） 布置尽可能紧凑，以减小处理厂的占地面积和连接管线的长度；（2） 生产性处理构筑物作为处理厂的主要建筑物，在作平面布置时，必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件，合理布局，减少投资、运行管理方便；（3） 对于辅建筑物，应根据安全方便等原则布置。如泵房、鼓风机房等
13、应尽量靠近处理构筑物，变电所应尽量靠近最大用电户，以节省动力管道；办公室、化验室等与处理构筑物保持一定的距离，并处于它们的上风向，以保证良好的工作条件；贮气罐、贮油罐等易燃易爆建筑的布置应符合防爆防火规程；废水处理厂内的管路应方便运输。（4） 废水管渠的布置应尽量短，避免交叉。此外还必须设置事故排放水渠和超越管，以便发生事故或检修时，废水能超越该处理构筑物。（5） 厂区内给水管、空气管、蒸汽管及输配电线路的布置，应避免相互干扰，既要便于施工和维护管理，又要占地紧凑。当很难敷设在地上时，也可敷设在地下或架空敷设。（6） 要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。 应当指出，在工艺设计
14、计算时，就应考虑平面布置，相应地，在平面布置时，如发现不妥，也可根据情况重新调整工艺设计。总之，废水处理厂的平面设计，除应满足工艺设计上的要求外，还必须符合施工、运行上的要求。对于大中型处理厂，还应作多方案的比较，以便找出最佳方案。为了更也地解决平面布置原则，图列出了某市污水处理厂总平面布置图。二、高程布置高程布置的目的是为了合理地处理各构筑物在高程上的相互关系。具体地说，就是通过水头损失的计算，确定各处理构筑物的标高，以及连接构筑物间的管渠尺寸和标高，从而使废水能够按处理流程在各构筑物间顺利流动。高程布置的主要原则有二条：一是尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建
15、费用。二是使废水和污泥尽量利用重力自流，以节省运行动力费用。为了达到重力自流的目的，必须精确计算废水流动中的水头损失。水头损失包括：（1）流经处理构筑物的水头损失，包括进出水管渠的水头损失，在初步设计时可参照表9-2所列的数据；（2）流经管渠的水头损失，包括沿程和局部水头损失，按所选类型计算。表9-2 废水流经处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失，cm构筑物名称水头损失，cm格栅1025通气滤池（工作高度为4m）650675沉砂池1025曝气池（1）废水潜流入池 （2）废水跌水入池255050150平流式沉淀池2040混合或接触池1030竖流式沉淀池4050污泥干化场200235辐流式沉淀池5060生物滤池（1） 装有旋转布水器（2）
