废水处理工程设计实训指导教学文稿

废水处理工程设计实训指导项目一废水处理工程设计一设计程序污水处理厂工程设计时，要遵循一定的设计程序。

污水处理厂的设计一般可分为设计前期工作、初步设计阶段和施工图设计三个阶段。

技术复杂、处理规模大、重要的项目设计一般包括初步设计和施工图设计，技术程度、处理规模、重要性均小的项目一般只包括施工图设计。

在污水处理厂的设计时，必须在上述阶段设计文件得到上级主管部门批准后方允许进行下一段的设计工作。

（一）、设计的前期工作设计前的准备工作十分重要。

它要求设计人员必须明确任务，收集所需的所有原始资料、数据，并通过对这些数据、资料的分析、归纳，得出切合实际的结论。

1．预可行性研究预可行性研究报告是建设单位向上级送审的《项目建议书》的技术附件。

须经专家评审，并提出评审意见，经上级机关审批后立项，然后可进行下一步的可行性研究。

我国规定，投资在3000万元以上的较大的工程项目必须进行预可行性研究。

2．可行性研究可行性研究报告是对与本项工程有关的各个方面进行深入调查和研究，进行综合论证的重要文件，它为项目的建设提供科学依据，保证所建项目在技术上先进、可行；在经济上合理、有利；并具有良好的社会与环境效益。

城市污水处理厂工程的可行性研究报告的主要内容如下：(1) 总论：项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况；城市或企业的排水系统现状、污染源构成、污水排放量现状、污水水质现状、项目的建设原则与建设范围、污水处理厂建设规模、污水处理要求目标 (设计进、出水水质)。

(2) 工程方案：污水处理厂厂址选择及用地；污水处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较)，处理水的出路（回用水深度处理工艺选择)；工程近、远期结合问题；节能、安全生产与环境保护，推荐方案设计(污水、污泥及回用水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施)；生产组织及劳动定员。

(3) 工程投资估算及资金筹措：工程投资估算原则与依据；工程投资估算表；资金筹措与使用计划。

(4) 项目实施时间安排；(5) 项目经济和环境效益评价；(6)研究结论、存在问题及建议。

(7)附图及附件。

可行性研究报告是国家控制投资决策的重要依据。

可行性研究报告经上级有关部门批准后，可进行初步设计。

（二）、初步设计一般来说，初步设计应在设计任务书批准后才能进行。

主要包括以下内容。

1．设计说明书设计说明书的内容根据工程的不同有所变化，一般包括以下几个部分：（1）工程概况：包括设计依据、有关协议书、城市概况及自然条件、现有排水工程概况、现有环境问题。

（2）工程设计：包括厂址选择、污水水质水量、工艺流程的选择与布置、各处理构筑物设计、处理后的污水及污泥出路、主要辅助构筑物、污水厂总体布置、分期建设说明以及存在的问题及建议。

2．主要工程数量：包括工程所需的混凝土量、挖填土方量、回填土方量、池子的容积等。

3．材料与设备即工程所需钢材、水泥、木材的数量和所需设备的详细清单。

4．工程概算书说明概算书编制依据、设备和主要建筑材料市场供应价格、其他间接费情况等。

列出总概算表和各单元概算表。

说明工程总概算投资及其构成。

5．图纸主要包括污水处理厂工艺系统图纸、构筑物图、流程图、构筑物布置图、总平面布置图等。

（三）、施工图设计施工图设计是以初步设计为依据，并在初步设计被批准后进行，原则上不能有大的方案变更及概算额超出。

施工图设计是将污水处理厂各处理构筑物的平面位置和高程，精确地表示在图纸上，并详细表示出每个节点的构造、尺寸，每张图纸都应按一定的比例，用标准图例精确绘制，要求达到能够使施工人员按图准确施工的程度。

二、水处理厂站的设计内容及原则（一）．污水处理厂的设计内容：主要包括：厂址的选择；工艺流程及各处理构筑物型式的选择；处理工艺流程设计说明；处理构筑物型式选型说明；处理构筑物或设施设计计算；主要辅助构 (建)筑物设计计算；主要设备设计计算选择；污水厂总体布置 (平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置；处理构建筑物、非标设备设计图绘制；编制主要设备材料表。

（二）．污水处理厂的设计原则(1)适用的原则。

选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式主要设备、设计标准和数据等应最大限度地满足生产和使用的需要，以保证处理厂功能的实现，达到符合国家排放标准的出水水质。

(2)设计参数可靠的原则。

设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。

按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。

对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用持谨慎的态度。

(3)技术先进、经济合理的原则。

设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能地采用先迸技术。

在机械化、自动化与仪表控制程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备供货条件妥善确定。

在设计中耍尽可能降低工程造价，在工程建设投人生产使用后取得的最大的经济效益、使用效益和社会环境效益。

(4)近远期相结合的原则。

一般情况下宜采用一次设计分期建设的方法，在远期规划的情况下，设计应为今后发展预留改、扩建的条件。

当考虑分期建设时，对不宜分期建设的部分，可土建一次建成，设备分期安装，如配电室、泵房以及加药间等，而某些处理构筑物，如沉淀池、曝气池、二沉池等可按水量发展分期建设。

(5)安全的原则。

对一些重要岗位应考虑双路供电；为防止因突发事故而造成处理厂停运，适当设置进厂废水安全分流设施、超越管线等;对于污水厂在运行过程中有可能产生的可燃、可爆、有腐蚀性的物质，要注意防护和安全贮存等。

(6)污水处理厂的设计应适当考虑厂区的美观和绿化，污水处理厂内的建筑物的外观和布局要注意美观和协调。

三、厂址选择污水处理厂厂址的选定与城市的总体规划；城市排水系统的走向、布置；处理后污水的出路都密切相关，它是制定城市污水处理系统方案的重要环节。

污水处理厂厂址选择，应进行综合的技术、经济比较与最优化分析，并通过专家的反复论证后再行确定。

一般应遵循以下原则：1．厂址选择应结合城市或企业现状和规划，考虑近远期发展的可能，选择在有扩建条件的地方，为今后发展留有余地。

2．为保证环境卫生防护的要求，厂址应与居民点规划居住区域或公共建筑群保持一定的卫生防护距离。

有关防护距离的大小应根据当地具体情况，与有关环保规划部门商议确定，一般应不小于300m。

3．厂址应选择在工程地质条件好(地下水位低、承载能力强、岩石少)、地形有利于处理构筑物平面与高程布置的地方，以降低工程造价，便于施工，降低运行费用。

4．尽可能利用地区的废弃地，少占和不占农田。

5．厂址必须位于集中取水水源下游，距离不小于500m，并应设在区域或企业厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。

6．厂址应尽量选在交通方便的地方，以有利于施工运输和运行管理。

7．应考虑与处理后的污水或污泥的利用用户靠近，或靠近受纳水体，并便于运输。

8．应与城市污水管道系统布局统一考虑。

9．要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置需要，减少土方工程量。

若有可能，以采用污水不经水泵提升而自流进人处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。

四、处理工艺的选择污水处理的工艺流程是指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的组合形式。

它的选择一般应与污水处理厂厂址的选择同时考虑，主要根据污水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性、经济性，受纳水体的具体条件，并结合调查研究与经济与技术比较后决定，必要时还需进行试验。

（一）．选定污水处理工艺流程应考虑的因素一般来说废水处理工艺流程的选择应当主要考虑以下几个方面的问题。

（1）．原污水水质一般的生活污水水质比较固定，处理的主要目标是降低污水的生化需氧量和悬浮固体，常用的处理方法包括沉淀、生物处理、消毒等，有典型流程可供参考。

而工业废水水质复杂，无论是污水中的污染物的种类还是浓度，差异都很大，因此，目前没有特别典型的流程可供参考。

在选择城市或区域性污水处理流程时，必须首先确定工业废水与生活污水是一并处理还是分别处理。

通常的做法是：除水量较大的重点企业采用独立的污水处理系统外，大多数分散的中小型企业的一般污水，排入城市下水道，与生活污水一起送到城市污水处理厂统一处理。

某些特殊工业废水，含有毒有害物质，则要求在厂内经过处理，达到规定的标准后方能排到城市污水处理厂。

（2）．污水的处理程度污水处理深度程度主要取决于污水的污染状况、处理后水的去向、受纳水体的功能和污水所流人的水体的自净能力。

污水的水质特征，表现为污水中所含污染物的种类、形态、浓度及水量，它直接影响污水处理程度及工艺流程。

处理后水的去向，往往在某种程度上决定某一污水治理工程的处理深度，若处理水的出路是农田灌溉，则应使污水经二级生化处理后才能排放；如污水经处理后必须回用于工业生产，则处理深度和要求根据回用的目的不同而异。

一般有以下两种类型：一是处理后污水不再另经净化处理直接加以回用，例如用作循环冷却水；二是处理后污水再经净化、深度处理后再继续回用，例如直接回用于生产过程之中，这样对污水处理要求较高，便处理流程复杂化。

（3）．工程造价与运行费考虑工程建设与运行费用时，应以处理污水达到水质排放标准为前提条件。

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。

（4）．当地的自然和社会条件当地的地形、气候、水资源等自然条件也对污水处理流程的选择具有一定影响。

如当地有废弃的旧河渠、池塘、洼地、河塘、沼泽地与山谷等地域，可优先考虑采用工程造价低廉的稳定塘自然净化技术。

在寒冷地区，则应采取适当的技术措施，保证在低温季节也能够正常运行。

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。

（5）．污水的水量及其变化动态除污水水质外，污水水量变化的幅度大小也是工艺选择时应考虑的问题。

对于水量、水质变化大的污水，应选用耐冲击负荷能力强的工艺，或考虑设立调节池等缓冲设备以尽量减少不利影响。

此外，在工艺设计计算时，还应考虑到平面布置的要求以及施工及运行上的要求，如发现不妥，可根据情况重新调整工艺设计。

综上所述，污水处理工艺流程的选择应当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。

（二）、污水处理工程方案比较目前，中国经济建设资金的来源还是很有限的，要想将这些资金用在关键部位，真正达到发展生产、消除或减轻污染，改善环境的目的，就必须采用科学的方法，对污水处理工程方案进行比较研究，做到技术、经济、环保效果的分析、计算，以便明确优先的治理项目和采用的途径。