污水處理工程項(xiàng)目的實(shí)施,從調(diào)研、審批、資金籌措、勘察、設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)、安裝到最終調(diào)試,諸多環(huán)節(jié)緊緊相扣,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,都會(huì)使工程的質(zhì)量和進(jìn)度受到影響,而這些環(huán)節(jié)都和設(shè)計(jì)密不可分。
導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)問題的原因有很多,而由勘察設(shè)計(jì)原因?qū)е碌墓こ藤|(zhì)量事故約占總數(shù)的1/3。勘察的內(nèi)容不能有遺漏,各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)符合實(shí)際,并且要求證其真實(shí)性和全面性,不能以偏概全。工程條件、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件和設(shè)計(jì)接口條件的確認(rèn),工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇優(yōu)化,都需要注意細(xì)節(jié),此外,工藝設(shè)計(jì)與建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通等其他專業(yè)有著密切的交叉配合。因此,勘察設(shè)計(jì)對(duì)一個(gè)工程的成敗起到關(guān)鍵作用,工藝設(shè)計(jì)在污水處理工程的設(shè)計(jì)過程中起到核心作用。
筆者作為中國(guó)的第一批環(huán)保工作者之一,從業(yè)25年來,一直拼搏在技術(shù)一線。入行之初,做設(shè)計(jì)時(shí)可參考的書籍、手冊(cè)非常少,筆者靠一點(diǎn)點(diǎn)摸索,從一個(gè)個(gè)工程項(xiàng)目中不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)。多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)又把我推到管理崗位,指導(dǎo)新手從計(jì)算和繪制單體施工圖做起,引導(dǎo)他們盡快走上獨(dú)立設(shè)計(jì)之路。在培訓(xùn)中我發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的年輕人雖然可利用的參考書籍和資料不少,但是在起步階段仍然會(huì)手忙腳亂,沒有思路,常常會(huì)出現(xiàn)各種各樣本不應(yīng)該犯的錯(cuò)誤,這讓我萌生了總結(jié)多年從業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并著錄成書的想法,旨在幫助設(shè)計(jì)新手少走彎路,快速成長(zhǎng)。
本書內(nèi)容包括工程設(shè)計(jì)前期的信息資料收集,方案、可行性研究和標(biāo)書制作,物理和化學(xué)處理工藝,生物處理工藝,消毒處理工藝,污泥處理工藝,鼓風(fēng)機(jī)房,加藥間,除臭系統(tǒng),附屬建筑給水排水和消防,相關(guān)專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)條件,總圖施工圖設(shè)計(jì)、校審要點(diǎn)等。書中詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)中可用到的思路、步驟和資料及應(yīng)注意的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),總結(jié)了施工圖設(shè)計(jì)中容易發(fā)生的錯(cuò)誤和疏漏,具有實(shí)戰(zhàn)指南的價(jià)值。書中按設(shè)計(jì)步驟逐條展開,向新手介紹調(diào)研、計(jì)算、相關(guān)因素研究和評(píng)估、平面布置到閥門支架管溝等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和注意事項(xiàng)。此外,書中內(nèi)容不限于技術(shù)層面,還延伸到溝通、協(xié)調(diào)、總結(jié)和自我提高等職業(yè)素養(yǎng)層面,力求幫助新手在從入門到精通的路上提高專業(yè)素養(yǎng),少犯錯(cuò)誤,確保工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí),本書還可供設(shè)計(jì)審核人員在校審圖紙過程中逐條參考,避免遺漏,提高校審質(zhì)量和效率,對(duì)推動(dòng)工程設(shè)計(jì)的規(guī)范化和體系化具有重要的意義。本書實(shí)用價(jià)值大,可操作性強(qiáng),適用面廣,適合污水處理工程工藝設(shè)計(jì)師、審核人、工程技術(shù)管理人員和大專院校環(huán)境工程專業(yè)教師和學(xué)生學(xué)習(xí)參考。
本書由現(xiàn)任北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院副總工程師、享受國(guó)務(wù)院“政府特殊津貼”的杭世珺教授(博士研究生導(dǎo)師)主審,北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院劉旭東(教授級(jí)高級(jí)工程師)和馮凱(教授級(jí)高級(jí)工程師)參與校審。特別感謝杭世珺教授在本書撰寫過程中對(duì)筆者的認(rèn)可和支持,特別感謝劉旭東和馮凱兩位專家在百忙中給予本書細(xì)致和嚴(yán)格的審核,使該書可以負(fù)責(zé)任地面向讀者出版。在審校過程中,三位專家給予的寶貴意見和建議,使筆者的專業(yè)能力和對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作的理解得到又一次提升,在此深表感激。
回首25年的從業(yè)之路,很榮幸在入行之初能得到杭世珺老師和齊吉山老師的指點(diǎn),他們用自己的專業(yè)知識(shí)教會(huì)我如何去尋找答案、如何設(shè)計(jì)。他們?cè)谖沂聵I(yè)上給予的私幫助是我此生最大的財(cái)富。還要感謝我的第一任領(lǐng)導(dǎo)常明先生,感謝他給予我充分的信任和支持,幫助我在專業(yè)上飛速成長(zhǎng)。最后還要感謝我的研究生導(dǎo)師李旭祥教授,李教授的言傳身教培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)求索、創(chuàng)新發(fā)展的職業(yè)精神,使我在事業(yè)發(fā)展路上受益終生。
本書的順利編寫,還要感謝我團(tuán)隊(duì)同事們對(duì)我工作的支持,大家把自己的體會(huì)、問題和思考相互分享。在這里我要感謝陳貽海、崔力、滑春雨、李建軍、萬風(fēng)、吳彩瓊、辛紅香、袁浩、袁永杰、岳艷利、張琪、張勇和周毅剛。感謝我的領(lǐng)導(dǎo)和良師益友蔡蘭麗女士和姜安平先生給予我的鼓勵(lì)和指教。最后,深深地感謝我的家人,在我迷茫的時(shí)候,他們一如既往地支持我,感謝你們。
本書編寫過程中,參閱了大量的文獻(xiàn)資料,在此對(duì)這些專家表示感謝。書中難免會(huì)有一些不足之處,真誠(chéng)歡迎讀者指正,歡迎發(fā)郵件到zm1402 163.com進(jìn)行溝通,幫助我完善這本書,使它能幫助到更多的設(shè)計(jì)師,讓他們少走彎路。祝愿所有設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出成功運(yùn)行的污水廠,并在設(shè)計(jì)中找到成功的樂趣。
鄭梅
2017年3月
第1章工藝設(shè)計(jì)中的基本概念1
1.1工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1
1.2工程設(shè)計(jì)要求的素養(yǎng)2
1.3制圖注意事項(xiàng)4
第2章工程設(shè)計(jì)前期的信息資料收集8
2.1新建項(xiàng)目8
2.2改擴(kuò)建項(xiàng)目11
第3章方案、可行性研究報(bào)告和標(biāo)書編制12
3.1編制深度12
3.2可研評(píng)審的主要內(nèi)容12
3.3編制中需要協(xié)作的內(nèi)容15
3.3.1協(xié)作專業(yè)和部門15
3.3.2編制方案、可研和標(biāo)書文件的工作順序15
3.4設(shè)計(jì)提示16
3.5價(jià)格估算18
3.5.1投資價(jià)格構(gòu)成18
3.5.2價(jià)格估算方法19
3.5.3數(shù)據(jù)資料積累20
第4章物理和化學(xué)處理工藝21
4.1粗格柵及提升泵站21
4.1.1接口數(shù)據(jù)21
4.1.2粗格柵渠22
4.1.3集水池28
4.1.4污水提升泵站30
4.2調(diào)節(jié)池36
4.3細(xì)格柵39
4.3.1設(shè)計(jì)接口條件和主要參數(shù)39
4.3.2細(xì)格柵的柵隙選擇40
4.3.3細(xì)格柵設(shè)計(jì)40
4.4沉砂池45
4.4.1旋流沉砂池45
4.4.2曝氣沉砂池47
4.5混凝反應(yīng)池52
4.5.1核心設(shè)計(jì)參數(shù)52
4.5.2設(shè)計(jì)提要52
4.6沉淀池54
4.6.1基本設(shè)計(jì)思路54
4.6.2中進(jìn)周出輻流式沉淀池57
4.6.3平流式沉淀池61
4.7高密度澄清池65
4.7.1結(jié)構(gòu)圖66
4.7.2工作原理66
4.7.3藥劑選擇67
4.7.4設(shè)計(jì)接口條件和主要參數(shù)68
4.7.5設(shè)計(jì)思路68
4.8V形濾池72
4.8.1設(shè)計(jì)接口條件和主要參數(shù)72
4.8.2布置型式72
4.8.3工藝過程72
4.8.4設(shè)計(jì)思路78
4.9濾布濾池81
4.9.1運(yùn)行方式82
4.9.2設(shè)計(jì)接口條件82
4.9.3設(shè)計(jì)思路82
4.10氣浮84
4.10.1渦凹?xì)飧?5
4.10.2溶氣氣浮85
4.10.3淺層氣浮87
4.11臭氧氧化89
4.11.1工藝設(shè)計(jì)概述89
4.11.2臭氧設(shè)備間91
4.11.3臭氧接觸反應(yīng)池93
4.12巴氏計(jì)量槽96
4.13回用水池97
第5章生物處理工藝99
5.1設(shè)計(jì)接口條件和主要參數(shù)99
5.2生物池設(shè)計(jì)共性思路100
5.2.1工藝計(jì)算100
5.2.2設(shè)計(jì)思路101
5.2.3生物池的超高103
5.2.4生物池的放空103
5.2.5設(shè)備選型104
5.3AAO池104
5.3.1流程設(shè)計(jì)105
5.3.2進(jìn)水配水106
5.3.3回流系統(tǒng)107
5.3.4AAO池型108
5.3.5曝氣器選擇108
5.3.6微孔曝氣器109
5.3.7風(fēng)管設(shè)計(jì)110
5.3.8電氣自控儀表設(shè)計(jì)113
5.4氧化溝113
5.5帶選擇區(qū)SBR115
5.5.1SBR單體設(shè)計(jì)思路115
5.5.2各功能區(qū)設(shè)計(jì)117
5.5.3放空和走道板設(shè)計(jì)118
5.5.4電氣自控儀表設(shè)計(jì)119
5.6升流式厭氧污泥反應(yīng)器(UASB)119
5.6.1厭氧反應(yīng)器的原理119
5.6.2厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)120
5.6.3易被忽略的堿度問題120
5.6.4設(shè)計(jì)接口條件和主要參數(shù)122
5.6.5設(shè)計(jì)思路122
5.7水解酸化池130
第6章消毒處理工藝133
6.1二氧化氯加氯間133
6.1.1二氧化氯發(fā)生器概述133
6.1.2設(shè)計(jì)接口條件134
6.1.3設(shè)計(jì)思路134
6.1.4電氣自控設(shè)計(jì)137
6.2液氯加氯間138
6.2.1工作原理138
6.2.2設(shè)計(jì)接口條件138
6.2.3加氯量的計(jì)算139
6.2.4設(shè)計(jì)要點(diǎn)141
6.3接觸消毒及回用水泵站143
6.3.1設(shè)計(jì)接口條件和主要參數(shù)143
6.3.2設(shè)計(jì)思路143
6.3.3設(shè)計(jì)要點(diǎn)144
6.4紫外消毒146
6.4.1選型計(jì)算146
6.4.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)147
第7章污泥處理工藝149
7.1污泥泵站149
7.2污泥消化150
7.2.1污泥好氧消化150
7.2.2污泥厭氧消化152
7.3污泥脫水系統(tǒng)160
7.3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容和接口條件161
7.3.2污泥含水率161
7.3.3污泥濃縮方式162
7.3.4污泥濃縮池的主要設(shè)計(jì)參數(shù)162
7.3.5污泥濃縮機(jī)和脫水機(jī)設(shè)計(jì)共性思路163
7.3.6污泥貯池167
7.3.7帶式壓濾機(jī)169
7.3.8隔膜式板框壓濾機(jī)173
7.3.9離心脫水機(jī)175
第8章鼓風(fēng)機(jī)房180
8.1設(shè)計(jì)內(nèi)容和接口條件180
8.2鼓風(fēng)機(jī)的選型180
8.3鼓風(fēng)機(jī)的布置方式181
8.4幾種常用風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)介183
8.5鼓風(fēng)機(jī)房基礎(chǔ)及附屬設(shè)施設(shè)計(jì)184
第9章加藥間186
9.1設(shè)計(jì)接口條件186
9.2設(shè)計(jì)思路186
9.3溶藥池188
9.4儲(chǔ)藥池189
9.4.1常規(guī)藥劑儲(chǔ)藥189
9.4.2甲醇儲(chǔ)藥189
9.5常規(guī)藥劑加藥泵190
9.6甲醇加藥系統(tǒng)191
第10章除臭系統(tǒng)193
10.1臭氣主要成分193
10.2臭氣來源193
10.3除臭系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)接口條件194
10.4設(shè)計(jì)思路194
10.5臭氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)194
10.6除臭生物濾池197
第11章附屬建筑給水排水和消防200
11.1參考規(guī)范200
11.2設(shè)計(jì)思路201
11.2.1與污水處理工藝相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)201
11.2.2給水設(shè)計(jì)202
11.2.3排水設(shè)計(jì)204
11.2.4室內(nèi)消防設(shè)計(jì)205
11.2.5室外消防設(shè)計(jì)206
第12章相關(guān)專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)條件209
12.1電氣、自控和儀表209
12.2建筑與結(jié)構(gòu)210
12.3暖通211
第13章總圖施工圖設(shè)計(jì)212
13.1總平面布置圖212
13.1.1總平面布置圖設(shè)計(jì)步驟212
13.1.2總平面布置圖設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)214
13.2水力高程圖215
13.2.1高程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)215
13.2.2設(shè)計(jì)步驟216
13.3總管線圖217
13.3.1工藝管線總圖218
13.3.2排水管線總圖219
13.3.3道路和雨水管線總圖222
13.3.4給水管線圖226
13.3.5管道的材質(zhì)和敷設(shè)228
13.3.6電磁流量計(jì)井230
13.4工藝管道和儀表流程圖231
13.4.1設(shè)計(jì)內(nèi)容231
13.4.2PID圖結(jié)構(gòu)232
13.4.3儀表圖形符號(hào)233
13.4.4儀表功能標(biāo)志233
13.4.5儀表功能標(biāo)志以外字母含義236
13.4.6格柵PID239
13.4.7泵站PID240
13.4.8A/O池PID241
13.4.9鼓風(fēng)機(jī)房PID242
第14章校審要點(diǎn)243
附錄246
1.工藝設(shè)計(jì)常用圖集資料246
2.工藝設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及其他資料248
參考文獻(xiàn)258