工業(yè)廢水處理站的設(shè)計(jì)課件

1、工業(yè)廢水處理廠(站)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 包括：按照工廠所在地的環(huán)境與自然條件確定廠(站)址;選擇合理的工藝流程;構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算;平面布置與高程布置;建設(shè)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。圖1 工業(yè)廢水處理工程的基本工作程序 工業(yè)廢水處理廠(站)的設(shè)計(jì)程序 工業(yè)廢水處理廠(站)的設(shè)計(jì)分為兩部分：前期工作：編制項(xiàng)目建議書和工程可行性研究報(bào)告(設(shè)計(jì)任務(wù)書)。 工程設(shè)計(jì)：包括擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)(初步設(shè)計(jì)) 和施工圖設(shè)計(jì)。根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際情況，有時(shí)經(jīng)建設(shè)單位與管理部門商議，設(shè)計(jì)工作程序可簡(jiǎn)化。例如，以工程可行性方案設(shè)計(jì)(簡(jiǎn)稱方案設(shè)計(jì))替代工程可行性研究報(bào)告，或以方案設(shè)計(jì)替代工程可行性研究報(bào)告和擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)。此時(shí)，方案設(shè)計(jì)的深度

2、應(yīng)接近擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，內(nèi)容應(yīng)包括工程可行性研究報(bào)告。項(xiàng)目建議書編制項(xiàng)目建議書的目的是為上級(jí)部門的投資決策提供依據(jù)。項(xiàng)目建議書的主要內(nèi)容為：建設(shè)項(xiàng)目的必要性；建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；廢水處理的工藝路線(方案構(gòu)思)；工程投資估算；預(yù)期達(dá)到的社會(huì)與環(huán)境效益。項(xiàng)目建議書經(jīng)上級(jí)審批后，即可“立項(xiàng)”，進(jìn)行工程可行性研究。工程可行性研究報(bào)告(設(shè)計(jì)任務(wù)書)工程可行性研究應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的項(xiàng)目建議書和建設(shè)單位提出的任務(wù)委托書進(jìn)行。主要任務(wù)是根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的工程目的和基礎(chǔ)資料，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和實(shí)施可能性等進(jìn)行綜合分析論證、方案比較和評(píng)價(jià)，提出本工程的推薦方案；目的是保證擬建項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)、可行，經(jīng)濟(jì)合理

3、，有良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。工程可行性研究報(bào)告應(yīng)滿足設(shè)計(jì)招標(biāo)單位和建設(shè)單位向主管部門送審的要求。內(nèi)容：由總說明、工程投資估算和設(shè)計(jì)圖紙組成?？傉f明應(yīng)包括項(xiàng)目概況、工程規(guī)模、處理廠位置及用地、技術(shù)方案比較及推薦方案、人員編制、工程遠(yuǎn)近期結(jié)合問題、效益(社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境)評(píng)價(jià)、存在問題與建議等。 工程可行性研究報(bào)告經(jīng)批準(zhǔn)后，建設(shè)單位即作為設(shè)計(jì)任務(wù)書委托設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)(初步設(shè)計(jì))擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的工程可行性報(bào)告進(jìn)行編制，其主要任務(wù)是明確工程規(guī)模、設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)，深化設(shè)計(jì)方案、工程概算、主要工程數(shù)量、主要材料設(shè)備數(shù)量，提出設(shè)計(jì)中需進(jìn)一步研究解決的問題、注意事項(xiàng)和有關(guān)建議。擴(kuò)大初步設(shè)

4、計(jì)文件由設(shè)計(jì)說明書、工程數(shù)量、主要設(shè)備和材料數(shù)量、工程概算、設(shè)計(jì)圖紙(平面布置圖、工藝流程圖及主要構(gòu)筑物布置圖等)等組成，應(yīng)滿足審批、進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)、主要設(shè)備訂貨、控制工程投資和施工準(zhǔn)備等要求。施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)已批準(zhǔn)的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)進(jìn)行，其主要任務(wù)是提供能滿足施工、安裝和加工等要求的設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)說明書和施工圖預(yù)算。施工圖設(shè)計(jì)文件應(yīng)滿足施工招標(biāo)、施工、安裝、材料設(shè)備訂貨、非標(biāo)設(shè)備加工制作等要求，并作為工程驗(yàn)收的依據(jù)。設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料 作為設(shè)計(jì)依據(jù)的原始資料自然條件資料有關(guān)編制概算、預(yù)算等方面的資料作為設(shè)計(jì)依據(jù)的原始資料建設(shè)單位的設(shè)計(jì)委托書；批準(zhǔn)的建設(shè)項(xiàng)目工程可行性研究報(bào)告(設(shè)計(jì)任務(wù)書)；

5、上級(jí)管理部門關(guān)于該項(xiàng)目的工程可行性研究報(bào)告和對(duì)該處理廠(站)的批復(fù)；建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告；工廠的生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃；工廠的給水排水管道系統(tǒng)與廢水處理設(shè)施的現(xiàn)狀。自然條件資料氣象特征資料包括氣溫(年平均、最高、最低)、降雨量；蒸發(fā)量、土壤冰凍和風(fēng)向資料；水文資料有關(guān)河流的水位(最高水位、平均水位、最低水位)資料；地質(zhì)資料廢水處理廠(站)址的地質(zhì)鉆孔柱狀圖，地基的承載能力，地下水位(包括流沙)與地震資料；廢水處理廠(站)址和排放口附近的地形圖。有關(guān)編制概算、預(yù)算等方面的資料當(dāng)?shù)刈钚碌慕ㄖこ叹C合預(yù)算定額和安裝工程預(yù)算定額，當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?、設(shè)備供應(yīng)和價(jià)格等有關(guān)資料；當(dāng)?shù)刈钚碌慕ㄖ髽I(yè)單位各項(xiàng)工程收費(fèi)標(biāo)

6、準(zhǔn)；當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)的基本建設(shè)費(fèi)率規(guī)定；關(guān)于租地、征地、青苗補(bǔ)償、拆遷補(bǔ)償?shù)确矫娴囊?guī)定與辦法。處理廠(站)址和工藝流程的選擇工業(yè)廢水處理廠(站)址的選擇工藝流程的選擇實(shí)踐表明，確定工業(yè)廢水處理工藝流程和單元處理構(gòu)筑物工藝參數(shù)的工作，比較復(fù)雜，有時(shí)需要通過水質(zhì)水量調(diào)查和單元處理技術(shù)的試驗(yàn)研究才能決定工藝流程。工業(yè)廢水處理廠(站)址的選擇 廠(站)址應(yīng)滿足廢水處理工藝設(shè)計(jì)要求。廠(站)址應(yīng)在工廠廠區(qū)和工廠生活區(qū)的夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向和給水水源下游。條件許可時(shí)，宜與工廠廠區(qū)、工廠生活區(qū)有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離，以減少處理廠(站)產(chǎn)生的臭氣和噪聲的影響。便于污水和污泥的排放和利用。廠(站)址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低

7、洼處。若靠近水體，要考慮不受洪水威脅。工業(yè)廢水處理廠(站)址的選擇 廠(站)址的地質(zhì)條件較好，地下水位較低，以方便施工，降低工程投資。如有可能，選擇在有適當(dāng)坡度的位置，以利于處理構(gòu)筑物的高程布置，減少土方工程量。根據(jù)工廠發(fā)展規(guī)劃，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，有擴(kuò)建的余地。廢水處理工藝流程的選擇 廢水處理工藝流程的選擇是指對(duì)各單元處理技術(shù)(構(gòu)筑物)的優(yōu)化組合。如前所述，工業(yè)廢水處理工藝流程的確定，取決于要求的處理程度、原廢水的性質(zhì)、水質(zhì)和水量的變化幅度、建設(shè)單位的自然地理?xiàng)l件(如氣候、地形)、可資利用的廠(站)區(qū)面積、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用等因素。選擇的工藝流程應(yīng)盡量做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，處理過程和處理

8、后不產(chǎn)生二次污染，盡可能采用高效、低耗的回收與處理設(shè)備，基本建設(shè)投資和運(yùn)行維修費(fèi)用較低。水質(zhì)水量的調(diào)查水質(zhì)水量調(diào)查的主要內(nèi)容為：廢水流量測(cè)定，水樣的采集和保存，水樣的水質(zhì)分析。水質(zhì)水量調(diào)查一般可按下述步驟進(jìn)行：(1)生產(chǎn)工藝過程與廢水排放情況的調(diào)研(2)調(diào)查工廠排水體制，收集下水道資料(3)選擇流量測(cè)定點(diǎn)和水樣采集點(diǎn)(4)選擇流量測(cè)定方法水質(zhì)水量的調(diào)查(5)選擇水樣采集方法(6)確定樣本的保存方法(7)選擇分析方法(8)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(9)分析有機(jī)工業(yè)廢水的可生化性在水質(zhì)水量調(diào)研過程中，應(yīng)與建設(shè)單位的有關(guān)技術(shù)管理人員共同探討，研究通過生產(chǎn)工藝改革，降低污染特別嚴(yán)重、處理難度大的污染物排放量的可能

9、性，以使處理工藝更加經(jīng)濟(jì)合理。單元處理技術(shù)的確定 單元處理技術(shù)的選擇 單元處理技術(shù)的選定 單元處理技術(shù)的選擇 調(diào)研與試驗(yàn)研究 為能正確選擇單元處理技術(shù)和擬定試驗(yàn)方案，在選擇單元處理技術(shù)和確定處理工藝流程以前，一般都需進(jìn)行一些調(diào)查研究。調(diào)查研究包括查閱文獻(xiàn)資料、訪問交流以及對(duì)已建成運(yùn)行的處理設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。其中，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可以獲取可靠的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況，及時(shí)吸取成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)，提高試驗(yàn)水平與設(shè)計(jì)質(zhì)量。單元處理技術(shù)的選擇 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的主要內(nèi)容有：處理廠(站)規(guī)模、廢水水質(zhì)、處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(單位水量的投資、運(yùn)行費(fèi)用、用地面積、能耗等)、人員指標(biāo)、是否產(chǎn)生二次污染等

10、。試驗(yàn)研究工作包括實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和半生產(chǎn)性試驗(yàn)兩種。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)(小試)半生產(chǎn)性試驗(yàn)(中試或擴(kuò)大試驗(yàn))單元處理技術(shù)的選定 根據(jù)上述試驗(yàn)與調(diào)查研究結(jié)果，通過對(duì)處理效率、工藝參數(shù)、運(yùn)行穩(wěn)定性等進(jìn)行綜合分析，確定單元處理技術(shù)和工藝流程。分析過程應(yīng)注意下述問題：試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)是較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行后的數(shù)據(jù)，不能是其中某時(shí)段相對(duì)較好的數(shù)據(jù)的平均值。單元處理技術(shù)的選定 應(yīng)考慮試驗(yàn)設(shè)備與實(shí)際工程之間存在的放大問題?？紤]到兩者的運(yùn)行條件不同以及實(shí)際工程中的可操作性，試驗(yàn)所得的工藝參數(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)時(shí)，通常需考慮安全系數(shù)。應(yīng)分析建設(shè)項(xiàng)目與調(diào)研對(duì)象之間的差異，并在設(shè)計(jì)中予以考慮。試驗(yàn)與調(diào)查研究的結(jié)果、評(píng)價(jià)意見宜總結(jié)成書面材料，作為

11、工藝流程的比選和單元處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)的依據(jù)。工藝流程的選擇(1)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原廢水的性質(zhì)來確定工藝流程中的單元處理技術(shù)。大致如下：(1)由于進(jìn)入廢水處理廠(站)的輸送管渠一般都位于地面以下或地表，因此，廢水進(jìn)入處理廠(站)后通常需先用泵提升，以使廢水沿整個(gè)處理流程作重力流動(dòng)。(2)工業(yè)廢水處理廠(站)的設(shè)計(jì)流量相對(duì)較小，目前多不設(shè)置單獨(dú)的提升泵站，水泵可直接安裝在調(diào)節(jié)池內(nèi)。(3)是否設(shè)置格柵、篩網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)廢水性質(zhì)確定。當(dāng)廢水含較多懸浮固體時(shí)，需設(shè)置格柵或篩網(wǎng)。粗格柵設(shè)在水泵前，細(xì)格柵、篩網(wǎng)設(shè)在水泵后。(4)工業(yè)廢水的水質(zhì)水量變化大，因此，一般都設(shè)有調(diào)節(jié)池。(5)預(yù)處理工藝取決于廢水水質(zhì)。例如，

12、當(dāng)廢水中含可沉或可浮懸浮物時(shí)，選用沉淀池或氣浮池；懸浮顆粒較小或呈膠體狀態(tài)時(shí)，可選用混凝沉淀池或混凝氣浮池；當(dāng)含難生物降解有機(jī)物時(shí)，可考慮選用水解法(堿水解、酸水解、生物水解酸化)進(jìn)行預(yù)處理。(6)有機(jī)污染物濃度較低時(shí)，一般采用好氧生物處理法；有機(jī)污染物濃度較高時(shí)，則采用厭氧好氧生物處理法。工藝流程的選擇(2)(7)當(dāng)需要考慮廢水再用或廢水經(jīng)生物處理后仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)二沉池的出水需進(jìn)行進(jìn)一步的深化處理。主要的工藝有混凝沉淀、混凝氣浮、砂濾、活性炭過濾、生物活性炭處理、消毒等。對(duì)于采用物理處理法、化學(xué)處理法的工業(yè)廢水處理廠(站)，因廢水種類繁多，可選擇的工藝流程各不相同，因此，應(yīng)根據(jù)具體

13、廢水性質(zhì)確定。但除主體處理工藝(生物處理)外，其他處理單元可參照上述原則進(jìn)行選擇。工藝流程的選擇(3)廠(站)的平面布置與高程布置 平面布置高程布置配水、計(jì)量與水質(zhì)監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水處理廠(站)的平面布置基本設(shè)計(jì)原則：(1)處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡量緊湊。由于工業(yè)廢水處理廠(站)的規(guī)模一般較小，場(chǎng)地緊張，必要時(shí)，可考慮采用各處理構(gòu)筑物合建的方式進(jìn)行布置，以節(jié)約占地，縮短連接管線，便于管理操作。對(duì)于場(chǎng)地特別緊張的工業(yè)廢水處理廠(站)，有時(shí)可采用多層布置的方式，以提高單位用地面積的利用率。不過，這種布置方式會(huì)給工藝流程布置、管線布置及操作檢修帶來一定的困難。(2)處理構(gòu)筑物與生活、管理設(shè)施宜分別集中布置，并

14、保持一定距離，各自的位置和朝向力求合理。工業(yè)廢水處理廠(站)的平面布置(3)處理構(gòu)筑物宜按流程順序布置。應(yīng)充分利用原有地形，盡量做到土方量平衡。(4)處理構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)滿足管線(閥)敷設(shè)和施工的要求，并應(yīng)使操作運(yùn)行和檢修方便，一般可采用510m。對(duì)于特殊的構(gòu)筑物(如消化池、貯氣罐)與其他構(gòu)筑物(或建筑物)之間的距離，應(yīng)符合國(guó)家建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范或地方現(xiàn)行防火規(guī)范的規(guī)定。(5)各處理構(gòu)筑物之間的管線應(yīng)短捷，避免迂回曲折，做到水流通暢。(6)考慮到處理廠(站)發(fā)生事故的可能性與檢修的需要，應(yīng)設(shè)置超越全部處理構(gòu)筑物的超越管、單元處理構(gòu)筑物之間的超越管和單元構(gòu)筑物的放空管道。放空管道排出的廢水應(yīng)回流

15、處理。(7)對(duì)處理廠(站)內(nèi)的雨水管道、污水管道、給水管道、電氣埋地管等管線應(yīng)統(tǒng)一考慮布置，以免發(fā)生矛盾。雨水、污水和污泥管道的水流應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成重力流。(8)道路的設(shè)置應(yīng)滿足物品運(yùn)輸、日常操作管理和檢修的需要。(9)對(duì)產(chǎn)生臭氣或噪聲的構(gòu)筑物(如集水井、污泥池)和輔助建筑物(如鼓風(fēng)機(jī)房)的布置，應(yīng)注意其對(duì)周圍環(huán)境的影響。(10)盡量使處理廠(站)內(nèi)的綠化面積不小于全廠總面積的30%。(11)對(duì)于分期建設(shè)的項(xiàng)目，應(yīng)考慮近期與遠(yuǎn)期的合理布局，以利于分期建設(shè)。工業(yè)廢水處理廠(站)的平面布置平面布置圖的比例采用1:1001:500。平面布置圖應(yīng)標(biāo)出坐標(biāo)軸線、風(fēng)玫瑰、現(xiàn)有的和擬建的構(gòu)筑物與輔助建筑物，主要

16、管渠、圍墻、道路及其相關(guān)位置。列出各構(gòu)筑物與輔助建筑物的一覽表和工程數(shù)量表。對(duì)于工程內(nèi)容較復(fù)雜的處理廠(站)，應(yīng)單獨(dú)繪制管道布置圖。 平面布置圖內(nèi)容工業(yè)廢水處理廠(站)的高程布置注意事項(xiàng)如下：(1)盡量采用重力流，減少提升(進(jìn)水泵站、終點(diǎn)泵站)，以降低電耗，方便運(yùn)行。(2)應(yīng)選擇距離最長(zhǎng)、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并應(yīng)留有余地，以免因水頭不夠而發(fā)生涌水，影響設(shè)施的正常運(yùn)行。(3)在做水力計(jì)算時(shí)，一般以近期流量(水泵最大流量)作為設(shè)計(jì)流量。涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)施，應(yīng)按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量進(jìn)行計(jì)算，并適當(dāng)預(yù)留貯備水頭。工業(yè)廢水處理廠(站)的高程布置(4)注意廢水流程與污泥流程間的配合，盡量減少污泥

17、處理流程的提升，污泥處理設(shè)施排出的廢水應(yīng)能自流入集水井或調(diào)節(jié)池。(5)廢水處理廠(站)的出水管渠高程，應(yīng)使最后一個(gè)處理構(gòu)筑物的出水能自行流出，不受后續(xù)水體的頂托。(6)調(diào)節(jié)池可采用半地下式或地下式，以實(shí)現(xiàn)一次提升的目的。 高程布置圖內(nèi)容高程布置圖需標(biāo)明污水處理構(gòu)筑物和污泥處理構(gòu)筑物的池底、池頂及水面標(biāo)高，表達(dá)出各處理構(gòu)筑物(廢水、污泥)之間的高程關(guān)系和處理工藝流程。高程布置圖在縱向和橫向上采用不同的比例繪制，橫向與總平面布置圖同，可采用1:100-1:500，縱向?yàn)?:50-1:100。廠(站)的配水、計(jì)量與水質(zhì)監(jiān)測(cè)處理構(gòu)筑物之間的管渠連接配水設(shè)備計(jì)量設(shè)備水質(zhì)監(jiān)測(cè)處理構(gòu)筑物之間的管渠連接處理構(gòu)筑物之間的連接管渠有明渠和管道兩種。按一般要求，明渠內(nèi)流速在1.01.5m/s之間；為防止懸浮物沉淀，最小流速不小于0.4m/s(沉淀池前的渠道中的流速為0.6m/s)。管道內(nèi)流速宜大于1.0m/s，避免管道發(fā)生淤積而難于清除。配水設(shè)備圖所示為幾種常用的配水設(shè)備。其中，(a)為管式配水井，(b)為倒虹吸管式配水井。這兩種配水設(shè)備水頭穩(wěn)定，配水均勻，常用于兩個(gè)一組或四個(gè)一組的對(duì)稱構(gòu)筑物。(c)為擋板式配水槽，可用于更多個(gè)同類型構(gòu)筑物。(d)為簡(jiǎn)易配水槽，構(gòu)造簡(jiǎn)單，線路短，但配水效果較差。(e)為另一種簡(jiǎn)易配水槽，結(jié)構(gòu)復(fù)雜些，但配水