废水处理工程设计步骤与方法

第一节废水处理工程设计步骤与方法

概括地讲，废水处理工程设计步骤可以分为如下三步：

①设计前期工作。

②初步设计（扩大初步设计）。

③施工图设计。

现将这三个步骤的主要内容介绍如下。

一、设计前期工作

（一）调查研究

调查研究包括厂内调查和厂外调查。

1．厂内调查

（1）工厂概况工厂概况包括工厂生产规模、产品品种、规格、各类产品的产量、主要生产工艺、用水情况、全厂职工人数、生活污水是否流入废水处理站等。在估计产量时，要估计今后5年内发展的可能性，有无转产或改变品种等情况，对现有废水处理或回收设备能力和状况应有确切的资料。

（2）工厂平面布置情况全厂总平面图或地形图，比例1∶500，附风玫瑰图。

（3）工厂管道布置情况全厂地下管道或明沟平面布置图，并提供管径、坡度、标高等。若原始资料不足，可进行实测，然后确定进入废水处理站管道或明沟的最低极限标高。

（4）地质资料废水站附近建筑物情况和地质情况，主导风向，建站后对周围居民的影响，评价地质承载能力的地质资料，必要时在初步设计批准后进行地质钻探。在工程施工过程中，应考虑施工单位起重、运输、材料堆放的可能。建站后污泥应有运输车道及消防车道。在施工前征得城建、消防部门同意。

（5）环境状况废水处理站附近城市下水道及河流状况（流量、断面、河床渗透能力），以及下游居民用水点的关系等，可分别到城建、环保、卫生防疫、水利、航道等部门走访了解。废水处理站应尽量设置在工业企业及居民区水体的下游及该地区主导风向的下风向，并远离居民点。

2．厂外调查厂外调查情况复杂，调查对象应以同行业同类型或相似类型为主，有针对性地了解同类型厂的生产工艺、单位产品耗水量、废水流量及治理工艺、效益、管理的难易、投资大小、处理成本……。进行综合评价后，进行小试、中试，确立最佳处理工艺路线。避免对本厂水质、水量心中无数，草草选择某个方案，甚至盲目地照搬、照套，以致工程建成后，发挥不了应有效益，这种情况，在我国屡有发生，应予注意。

（二）废水水质和水量的确定

水质水量调查是设计工业污水处理厂（站）时，获得较准确的设计参数的重要方法，设计水质水量参数的准确与否，直接关系到处理流程选择及各构筑物的大小，从而也直接与该处理系统的造价有关，所以是很重要的。

1．调查方法调查方法可以分为实测和校测两步。

（1）实测一般说来，一个工厂企业排出的污水最后总汇集到一个或几个总排放口排到水体中，可以在总排放口设监测取样点，对该工厂或企业排出的污水取水样分析水质，并测定污水量。测定可以选在该厂生产正常情况下进行，可以连续测定三天。每10min取一个水样，并测定一次流量，这样可以获得昼夜水质水量的变化曲线，从而可以获得水质水量分析的各种数据。如水质水量的最大值、最小值、平均值；连续几小时的最大值或最小值，考虑到季节的变化，有条件时，最好选在用水量最大的季节测定。

（2）校测在总排放口实测的同时，对该工厂或企业各种用水部门的用水量和水质同时分别进行测定，测定水量和各种污染物浓度，然后进行物料衡算，对总排放口测得的数据进行校核。其方法与步骤如下：

①分项测定各用水排水部分的水质水量。

②计算平均流量根据调查结果可以绘出各设备排水量随时间的变化曲线。根据曲线可以计算各设备的最大流量和平均流量。最大时流量可以直接从曲线上读出，平均流量按下式计算：

n1为测定次数。

各种系统的平均流量可按下式计算：

n2为设备数量。

这里所谓“系统”可以是工厂的车间，也可以是n个车间组成的分排水系统，或几个工厂组成的分支排水系统。

③污水中各种污染物浓度的计算各种污染物浓度可用下式计算：

式中L为污水中含有的某种污染物（如COD、BOD、SS等）的浓度（mg／L）；

L1、L2、…Ln为各排水点污水中含有某污染物的浓度（mg／L）；

n为排水点的数量；

θ1、θ2、…θn为各排水点污水流量（m3／h）。

各排水点污水中某种污染物的浓度系指多次分析的平均浓度，其浓度可以用下式计算：

式中Ⅰ为各排水点污水中含有某污染物的平均浓度（mg／L）；

I1、I2、…In′，为各排水点污水中含有某污染物的各次分析值（mg／L）；

n′为取样分析次数。

2．设计水质水量设计水质水量的确定可以有两种情况，一种是有上述调查资料时，可以用调查得来的最大时流量和平均水质浓度数据作为设计参数，另一种是如果没有调查数据则可参考类似厂的数据。

（三）废水处理后的设计排放标准确定

不同地区由于受纳水体的功能、作用、位置等因素的不同，要求排入的废水达到一定的标准，从而使污染物总量低于其环境的最大容量。例如，排入饮用水水源的废水就比排入灌溉水体的要求高。因此，要根据实际情况决定废水的排放标准。

废水的设计排放标准对废水处理工程设计是一个非常重要的因素，排放要求高的废水处理工艺可能就复杂，工程量就大，反之亦然。

我国制订了污水综合排放标准（GB8978-1996）。一般情况下可按照此排放标准进行设计。现将污水综合排放标准（GB8978-1996）的内容摘录如下：

1．第一类污染物第一类污染物是指能在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者，含有此类有害污染物质的污水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合表10-1的规定。

2．第二类污染物第二类污染物是指其长远影响小于第一类的污染物质，在排污单位排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合表10-2和表10-3的规定。

GB8978-1996还针对一些行业的具体情况规定了一些最高允许排放定额和最高允许排水量或最低允许水循环利用率，在此不一一列举了。