【精品】工业废水处(站)的设计45

1、工业废水处理厂(站)的设计内容 包括：v按照工厂所在地的环境与自然条件确定厂(站)址;v选择合理的工艺流程;v平面布置与高程布置;v构筑物的设计与计算;v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 建设项目的目标 标准 调查研究 要求的处理效率 工厂发展规划 废水排放特性 现有处理设施情况 拟定几个处理方案(单项处理技术) 费用效益分析(技术经济分析) 费用计算 处理设施操作运行性能 流程的总处理效率 工程造价 处理成本 推荐废水处理方案 工程设计 施工 验收、调试、投产运行 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：v前期工作：编制项目建议书和工

2、程可行性研究报告(设计任务书)。 v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。工业废水处理厂(站)工程各设计阶段的设计文件的编制，可参考上海市政工程建设规范市政工程设计文件编制深度规定(dgj08761999)中关于排水工程部分的规定进行。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：v建

3、设项目的必要性；v建设项目的规模、技术标准；v废水处理的工艺路线(方案构思)；v工程投资估算；v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)v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。v内容：由总说明、工程投资估算和设

4、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)v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研究解决的问题、注意事项和有关建议。v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，

5、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v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。v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v建设单位的设计委托书；v批准的建设项目工程可行性研究报告(设计任务书)；v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；v建设项目的环境影响评价报告；v工厂的生产发

6、展规划；v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v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；v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；v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；v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v当地最新的建筑工程综合预算定额和安装工程预算定额，当地建筑材料、设备供应和价格等有关资料；v当地最新的建筑企业单位各项工程收费标准；v当地有关的基本建设费率规定；v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

7、厂处理厂(站站)址和工艺流程的选择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 工业废水处理厂(站)址的选择 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、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

8、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v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。v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)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

9、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。v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 v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

10、用、用地面积、能耗等)、人员指标、是否产生二次污染等。v试验研究工作包括实验室试验和半生产性试验两种。f实验室试验(小试)f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：f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 f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，通常需乘以1.2 1.3的系数。f应分析建设项目与调研对象之间的差

11、异，并在设计中予以考虑。f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)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，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

12、、计量与水质监测工业废水处理厂(站)的平面布置工业废水处理厂(站)的平面布置工业废水处理厂(站)的平面布置v平面布置图的比例采用1:1001:500。v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。v列出各构筑物与辅助建筑物的一览表和工程数量表。v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)的高程布置工业废水处理厂(站)的高程布置高程布置图内容v高程布置图需标明污水处理构筑物和污泥处理构筑物的池底、池顶及水面标高，表达出各处理构筑物(废水、污泥)之间的高程关系和处理工艺流程。v高程布置图在纵

13、向和横向上采用不同的比例绘制，横向与总平面布置图同，可采用1:100-1:500，纵向为1:50-1:100。实例v图3是某印染废水处理站的平面布置图。其处理水量为2600t/d。由于该处理站的可用地面积仅900m2，因此，采用多层叠加的方式进行布置。v图4为其高程布置(工艺流程)图。v图5、图6、图7分别为该处理站的中间层、半地下层和上层的平面布置图。v图8为某焦化厂的废水处理站平面布置图。由于该废水处理站用地较宽裕，其处理构筑物的平面布置采用常规的方式。 厂(站)的配水、计量与水质监测处理构筑物之间的管渠连接配水设备计量设备水质监测处理构筑物之间的管渠连接处理构筑物之间的连接管渠有明渠和管

14、道两种。按一般要求，明渠内流速在1.01.5m/s之间；为防止悬浮物沉淀，最小流速不小于0.4m/s(沉淀池前的渠道中的流速为0.6m/s)。管道内流速宜大于1.0m/s，避免管道发生淤积而难于清除。配水设备图所示为几种常用的配水设备。其中，(a)为管式配水井，(b)为倒虹吸管式配水井。这两种配水设备水头稳定，配水均匀，常用于两个一组或四个一组的对称构筑物。(c)为挡板式配水槽，可用于更多个同类型构筑物。(d)为简易配水槽，构造简单，线路短，但配水效果较差。(e)为另一种简易配水槽，结构复杂些，但配水效果较好。无论采用哪一种配水设备，配水支管(槽)上都应设置阀门或闸板以调节水量，使配水更均匀，

15、必要时可以关闭。计量设备(1)计量设备的类型1)巴氏计量槽2)薄壁堰计量设备3)电磁流量计4)超声波流量计5)玻璃转子流量计6)计量泵(2)计量设备的选用 各种液体(计量对象)宜使用的计量装置建议如下：1)废水: 可选用薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、巴氏槽等。2)污泥测定: 污泥回流量等可以选用电磁流量计等。排泥量、单元污泥处理量可用容器法计量(在污泥池中设置带浮标的标尺进行计量)。3)药剂: 可以使用玻璃转子流量计、计量泵等。溶药池、储药池可以来用容器法计量。水质监测工业废水处理厂(站)水质监测指标，因废水性质和处理方法不同而异。对于有机工业废水，采用生物处理法时，监测指标主要为水温、p

16、h值、bod、cod、do、nh3n，tkn、tp、ss和污泥浓度等。当废水含有毒有害污染物时，应根据具体情况增加监测项目。 技术经济分析 基本建设投资废水处理厂(站)的成本计算建设项目的效益分析基本建设投资基本建设投资(又称工程投资)指项目从筹建、设计、施工、试运行到正式运行所需的全部资金。其计算程序分为工程投资估算、工程建设设计概算(简称概算)和施工图预算三步。工程可行性研究阶段或方案设计阶段用工程投资估算，初步设计阶段用概算，施工图设计阶段用施工图预算。工程投资估算工程投资概算施工图预算投资估算工程投资的估算方法有两种。(1)参照同类型废水处理工程，以单位废水所需要的投资值(元/处理水吨

17、数)，进行类比估算。(2)在确定基本工艺参数、处理构筑物尺寸、辅助建筑物尺寸和主要设备的前提下，参照概算项目进行估算。投资概算工程投资概算由下述几部分组成：(1)建筑工程费用，包括各种建筑物和构筑物的建筑工程、管道敷设、道路、采暖通风和照明工程等项费用；(2)设备安装工程费用；(3)设备购置费用；(4)工具、器具和生产用房的家具购置费用；(5)其他费用，即非生产性费用，包括建设单位的管理费、操作管理人员培训费、勘察设计费、运行调试费等。 概算应控制在批准的建设项目可行性研究报告的投资估算允许范围之内。概算经批准后就成了该项目工程投资的最高限额，是实行建设项目投资包干、控制预算、考核设计经济合理

18、性和建设成本的依据。施工图预算施工图预算由原设计单位或具有相应资质的工程造价咨询单位编制。它是实行建设单位与施工、安装单位签订合同、工程结算、经济核算、考核工程成本、编制工程标底的依据。废水处理厂(站)的成本计算构成成本计算的费用项目包括能源消耗费(动力费)、药剂费、工资福利费、检修维护费及其他费用(如行政管理费、辅助材料费等)。工业废水处理厂(站)成本计算有单位废水处理运行成本和单位污染物去除成本两种方法。 v单位废水处理运行成本v单位污染物(以bod5为例)去除成本单位废水处理运行成本(1)动力费e1式中 p废水处理厂(站)内的水泵、鼓风机和其他机电设备的功率总和(不包括备用设备)(kw)

19、； d电费单价(元/kw.h)； k废水量总变化系数。kpde243651单位废水处理运行成本(2) 药剂费e2 式中 q平均日污水量(m3/d)； ai化学药剂平均投加量(mg/l) bi化学药剂单价(元/t)。(3) 工资福利费e3 e3am(元/a)式中 a职工每人每年平均工资及福利费(元/a)； m职工定员(人)。/a)(元)ba(qeii6210365(4)折旧提存费e4 e4sa(元/a)式中 s固定资产总值(元)(工程总投资固定资产投资形成率，固定资产投资形成率一般取90%95%)； a综合折旧提存率，一般取4.5%-7.0%(包括基本折旧与大修折旧)。(5)检修维护费e5 检修

20、维护费一般按固定资产总值的1%提取，但考虑到有些工业废水对构筑物及设备的腐蚀较严重，应视实际情况予以调整。 e5s1%(元/a) 式中，s含意同上。(6)其他费用e6(包括行政管理费、辅助材料费等) e6(e1+e2+e3+e4+e5)10%(元/a)(7)单位废水处理运行成本t式中 q为平均日污水量(m3/d)。)/m(eeeeee3654321元qqeti365式中 q平均日污水量(m3/d)， a进水bod5(mg/l)； e出水bod5(mg/l)。单位污染物(以bod5为例)去除成本)/kgbod()(qeeeeee)(qet5ea654321eai元元 365建设项目的效益分析 工

21、业废水处理工程的效益包括直接效益和间接效益两部分。直接效益是指废水经处理后减少的排污费，废水处理后再用于生产减少的自来水费用，处理过程的资源回收等能直接以货币指标度量的效益，以及削减污染物排放量和废水排放量等能以污染物指标度量的效益；建设项目的效益分析间接效益是指由于废水处理工程投建产生的社会效益与环境效益。主要包括：项目建设对工业企业本身可持续发展的影响；削减污染物和废水的排放量、改善水体水质，对农业和水产养殖业的产量与质量、自来水厂建设和运行费用等产生的影响；环境改善，减少疾病，提高人民健康水平，减少医疗卫生费用，提高劳动生产率；对城市可持续发展、旅游业、地价等产生的深远影响。nbj8g5

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