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    污水處理工程--工程設計

    發(fā)布日期:2020-10-23

    污水處理工程是城市市政建設、工業(yè)企業(yè)建設或排污達標治理的一個(gè)重要部分,其建設須按國家基本建設程序進(jìn)行,現行的基本建設程序一般分編制項目建議書(shū)、項目可行性研究、項目工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收、運行調試和達標驗收幾個(gè)步驟。這些建設步驟基本包括了項目建設的全過(guò)程,它們也可劃分為三個(gè)階段。
    第一階段項目立項階段。該階段需根據城市市政規劃或環(huán)境保護部門(mén)要求,分析項目建設的必要性和可行性。本階段以確定項目為中心,一般由建設單位或其委托的設計研究單位編制項目建議書(shū)和項目可行性研究報告,通過(guò)國家計劃部門(mén)、投資銀行或企業(yè)計劃部門(mén)論證便可獲得立項,對于某些小規模項目,只編制污水處理工程方案設計,并通過(guò)投資部門(mén)的論證便可立項。第二階段工程建設階段。包括工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收等過(guò)程。
    設計的前期工作
    設計的前期工作主要是可行性研究,以可行性研究報告(大型、重要的項目)或工程方案設計(小型、簡(jiǎn)單的項目)的文件形式表達,主要是論證污水處理項目的必要性、工藝技術(shù)的先進(jìn)性與可靠性、工程的經(jīng)濟合理性,為項目的建設提供科學(xué)依據??尚行匝芯繄蟾媸菄彝顿Y決策的重要依據,主要內容如下。
    ①總論項目編制依據、自然環(huán)境條件(地理、氣象、水文地質(zhì))、城市社會(huì )經(jīng)濟概況或企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)概況;城市或企業(yè)的排水系統現狀、污染源構成、污水排放量現狀、污水水質(zhì)現狀、項目的建設原則與建設范圍、污水處理廠(chǎng)建設規模、污水處理要求目標(設計進(jìn)水、出水水質(zhì))。
    ②工程方案污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇及用地;污水處理工藝方案比較(比較方案工藝技術(shù)與總體設計、工藝構筑物及設備分析、技術(shù)經(jīng)濟比較),處理水的出路(回用水深度處理工藝選擇);工程近、遠期結合問(wèn)題;節能、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護,推薦方案設計(污水污泥及回用水處理工藝系統平面及高程設計、主要工藝設備及電氣自控、土建工程、公用工程及輔助設施);生產(chǎn)組織及勞動(dòng)定員。
    ③工程投資估算及資金籌措工程投資估算原則與依據;工程投資估算表;資金籌措與使用計劃。
    ④工程進(jìn)度安排。
    ⑤經(jīng)濟評價(jià)總論(工程范圍及處理能力、總投資、資金來(lái)源及使用計劃);年經(jīng)營(yíng)成本估算;財務(wù)評價(jià)。⑥研究結論、存在問(wèn)題及建議。
    初步設計
    初步設計的主要目的如下:①提供審批依據,進(jìn)一步論證工程方案的技術(shù)先進(jìn)性、可靠性和經(jīng)濟合理性;②投資控制,提供工程概算表,其總概算值是控制投資的主要依據,預算和決算都不能超過(guò)此概算值;③技術(shù)設計,包括工藝、建筑、變配電系統、儀表及自控等方面的總體設計及部分主要單元設計,各專(zhuān)業(yè)所采用的新技術(shù)論證及設計;④提供施工準備工作,如拆遷、征地三通(水、電、路)一平(墻)并與有關(guān)部門(mén)簽訂合同;⑤提供主要設備材料訂貨要求,即設備與主材招標合同的技術(shù)規格書(shū)的依據,包括污水、污泥、電氣與自控、化驗等方面設備與主材的工藝要求、性能、技術(shù)規格、數量。初步設計的任務(wù)包括確定工程規模、建設目的、投資效益,設計原則和標準、各專(zhuān)業(yè)個(gè)體設計及主要工藝構筑物設計、工程概算、拆遷征地范圍和數量、施工圖設計中可能涉及的問(wèn)題及建議。初步設計的文件應包括設計(計算)說(shuō)明書(shū)、工程量、主要設備與材料、初步設計圖紙、工程總概算表。初步設計文件應能滿(mǎn)足審批、投資控制、施工圖設計、施工準備、設備訂購等方面工作依據的要求。
    1.初步設計
    (1)設計依據①可行性研究報告的批準文件;②建設單位(甲方)的設計委托書(shū);③其他有關(guān)部門(mén)的協(xié)議和批件;④建設單位(甲方)提供的設計資料清單(名稱(chēng)、來(lái)源、單位、日期)。
    (2)城市或企業(yè)概況及自然條件①城市現狀與總體規劃,或企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現狀及發(fā)展。②自然條件方面資料a.氣象,包括氣溫、濕度、雨量、蒸發(fā)量、冰凍期及凍土深度冰溫、風(fēng)向等;b.水文,包括地表水體的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等,地下水的分布埋深、利用等。工程地質(zhì),包括污水處理廠(chǎng)建址地區的地質(zhì)鉆孔柱狀圖、地基承載能力、地震等級等。③有關(guān)地形資料,包括污水處理廠(chǎng)及相關(guān)地區的地形圖?!あ艹鞘形鬯欧努F狀及環(huán)境污染問(wèn)題。
    (3)處理要求污水排放應達到國家的排放標準或環(huán)境保護部門(mén)要求。
    (4)工程設計①設計污水處理水質(zhì)水量在分析排水系統污水的平均流量、高峰流量、現狀流量、預期流量等水量資料基礎上,確定污水處理廠(chǎng)設計規模(包括2012年處理能力和總處理能力);根據城市或企業(yè)排污狀況,在分析主要污染源(必要時(shí)作一定時(shí)間污染源監測)和混合污水現狀監測資料的基礎上,確定污水廠(chǎng)設計進(jìn)水水質(zhì)指標。②廠(chǎng)址選擇說(shuō)明結合城市現狀和總體規劃,具體說(shuō)明廠(chǎng)址選擇的原則和理由,并說(shuō)明已選廠(chǎng)址的地形、地質(zhì)、用地面積及外圍條件(即三通一平)③工藝流程的選擇說(shuō)明主要說(shuō)明所選工藝方案的技術(shù)先進(jìn)性、合理性,尤其要說(shuō)明所采用新技術(shù)的優(yōu)越性(技術(shù)經(jīng)濟方面)和可靠性(技術(shù)方面)o④工藝設計說(shuō)明說(shuō)明所選工藝方案初步設計的總體設計(平面和高程布置)原則,并說(shuō)明主要工藝構筑物的設計(技術(shù)特征、設計數據、結構形式、尺寸)⑤主要處理設備說(shuō)明說(shuō)明主要設備的性能構造、材料及主要尺寸,尤其是新技術(shù)設備的技術(shù)特征、構造形式、原理、施工及維護使用注意事項等。
    (5)處理廠(chǎng)內輔助建筑(辦公、化驗、控制、變配電、藥庫、機修等)和公用工程(供水、排水、采膠、道路、綠化)的設計說(shuō)明
    (6)處理廠(chǎng)自動(dòng)控制和監測設計說(shuō)明
    (7)處理廠(chǎng)污水和污泥的出路
    (8)存在的問(wèn)題及對策建議
    2.工程量列出本工程各項構(建)筑物及廠(chǎng)區總圖所涉及的混凝土量、鋼筋混凝土土量、建筑面積等。
    3.設備和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的設備和主要材料清單(名稱(chēng)、規格、材料、數量)。
    4.工程概算書(shū)說(shuō)明概算編制依據、設備和主要建筑材料市場(chǎng)供應價(jià)格、其他間接費情況等。列出總概算表和各單元概算表。說(shuō)明工程總概算投資及其構成。
    5.設計圖紙各專(zhuān)業(yè)(工藝、建筑、電氣與自控)總體設計圖(總平面布置圖、系統圖),比例尺(1:200)~(1:1000),主要工藝構筑物設計圖(平面、豎向),比例尺(1:100)~(1:200)。

    施工圖編輯

    施工圖設計在初步設計或方案設計批準之后進(jìn)行,其任務(wù)是以初步設計的說(shuō)明書(shū)和圖紙為依據,根據土建施工、設備安裝、組(構)件加工及管道(線(xiàn))安裝所需要的程度,將初步設計精確具體化,除污水處理廠(chǎng)總平面布置與高程布置、各處理構筑物的平面和豎向設計之外,所有構筑物的各個(gè)節點(diǎn)構造、尺寸都用圖紙表達出來(lái),每張圖均應按一定比例與標準圖例精確繪制。施工圖設計的深度,應滿(mǎn)足土建施工、設備與管道安裝、構件加工,施工預算編制的要求。施工圖設計文件以圖紙為主,還包括說(shuō)明書(shū)、主要設備材料表。
    1. 施工圖設計說(shuō)明書(shū)
    ①設計依據初步設計或方案設計批準文件,設計進(jìn)出水水質(zhì)。②設計方案扼要說(shuō)明污水處理、污泥處理及氣體利用的設計方案,與原初步設計比較有何變更,并說(shuō)明理由,設計處理效果。③圖紙目錄、引用標準圖目錄。④主要設備材料表。⑤施工安裝注意事項及質(zhì)量、驗收要求。必要時(shí)另外編制主要工程施工方法設計
    2.設計圖紙
    (1)總體設計①污水處理廠(chǎng)總平面圖比例尺(1:100)~(1:500),包括風(fēng)玫瑰圖、坐標軸線(xiàn)、構筑物與建筑物、圍墻、道路、連接綠地等的平面位置,注明廠(chǎng)界四角坐標及構(建)筑物對角坐標或相對距離,并附構(建)筑物一覽表、總平面設計用地指標表、圖例。②工藝流程圖又稱(chēng)污水污泥處理系統高程布置圖,反映出工藝處理過(guò)程及構(建)筑物間的高程關(guān)系,應反映出各處理單元的構造及各種管線(xiàn)方向,應反映出各構(建)筑物的水面、池底或地面標高、池頂或屋面標高,應較準確地表達構(建)筑物進(jìn)出管渠的連接形式及標高。繪制高程圖應有準確的橫向比例,豎向比例可不統一。高程圖應反映原地形、設計地坪、設計路面、建筑物室內地面之間的關(guān)系③污水處理廠(chǎng)綜合管線(xiàn)平面布置圖應標示出管線(xiàn)的平面布置和高程布置,即各種管線(xiàn)的平面位置、長(cháng)度及相互關(guān)系尺寸、管線(xiàn)埋深及管徑(斷面)、坡度、管材、節點(diǎn)布置(必要時(shí)做詳圖)、管件及附屬構筑物(閘門(mén)井、檢查井)。必要時(shí)可分別繪制管線(xiàn)平面布置和縱斷面圖。圖中應附管道(渠)、管件及附屬構筑物一覽表。
    (2)單體構(建)筑物設計圖各專(zhuān)業(yè)(工藝、建筑、電氣)總體設計之外,單體構(建)筑物設計圖也應由工藝、建筑、結構(土建與鋼)、電氣與自控、非標準機械設備、公用工程(供水、排水、采暖)等施工詳圖組成。①工藝圖比例尺(1:50)~(1:100),表示出工藝構造與尺寸、設備與管道安裝位置與尺寸、高程。通過(guò)平面圖、剖面圖、局部詳圖或節點(diǎn)構造詳圖、構件大樣圖等表達,應附設備、管道及附件一覽表,必要時(shí)對主要技術(shù)參數、尺寸標準、施工要求、標準圖引用等做說(shuō)明。②建筑圖比例尺(1:50)~(1:100),表示出水平面、立面、剖面的尺寸、相對高程,表明內、外裝修材料,并有各部分構造詳圖、節點(diǎn)大樣、門(mén)窗表及必要的設計說(shuō)明。③結構圖比例尺(1:50)~(1:100),表達構(建)筑物整體及構件的結構構造、地基處理、基礎尺寸及節點(diǎn)構造等,結構單元和匯總工程量表,主要材料表,鋼筋表及必要的設計說(shuō)明,要有綜合埋件及預留洞詳圖。鋼結構設計圖應有整體裝配、構件構造與尺寸、節點(diǎn)詳圖,應表達設備性能,加工及安裝技術(shù)要求,應有設備及材料表。④主要建筑物給水排水、采暖通風(fēng)、照明及配電安裝圖。
    (3)電氣與白控設計圖①廠(chǎng)(站)區高、低壓變配電系統圖和一、二次回路接線(xiàn)原理圖包括變電、配電、用電、啟動(dòng)和保護等設備型號、規格和編號。附材料設備表,說(shuō)明工作原理,主要技術(shù)數據和要求。②各種控制和保護原理圖與接線(xiàn)圖包括系統布置原理圖。引出或列入的接線(xiàn)端子板編號、符號和設備一覽表以及運行原理說(shuō)明。③各構筑物平、剖面圖包括變電所、配電間、操作控制間電氣設備位置、供電控制線(xiàn)路鋪設、接地裝置、設備材料明細表和施工說(shuō)明及注意事項。④電氣設備安裝圖包括材料明細表、制作或安裝說(shuō)明。⑤廠(chǎng)(站)區室外線(xiàn)路照明平面圖包括各構筑物的布置、架空和電纜配電線(xiàn)路、控制線(xiàn)路和照明布置。⑥儀表自動(dòng)化控制安裝圖料明細表,以及安裝調試說(shuō)明⑦非標準配件加工詳圖
    (4)輔助設施設計圖輔助與附屬建筑物建筑、結構、設備安裝及公用工程,如辦公、倉庫、機修、食堂、宿舍、車(chē)庫等施工設計圖。
    (5)非標準設備設計圖某些簡(jiǎn)單金屬構件的設計詳圖可附于工藝設計圖中。但由幾種不同形式的零配件、構件組成的成套設備,又沒(méi)有現成的設備可使用,其功能較獨立,構造較復雜,加工不簡(jiǎn)單的設備或大型鋼結構處理裝置,應視為非標準設備,專(zhuān)門(mén)進(jìn)行施工(制作、安裝)圖設計。①總裝圖表明構件零配件相互之間組裝位置、制作加工與安裝的技術(shù)要求、設備性能、使用須知及其他注意事項,必要時(shí)應有節點(diǎn)詳圖,附構件、零配件一覽表。②部件圖表明構件加工制作詳圖、組裝圖、制作和裝配精度要求。③零件圖零件的加工制作詳圖,須說(shuō)明加工精度、技術(shù)指標、材料、數量等。
    ①工程設計項目立項后,設計單位根據審批的可行性研究報告進(jìn)行施工圖設計,其任務(wù)是將可行性研究報告確定的設計方案的具體化,要將污水處理廠(chǎng)(站)區、各處理構(建)筑物、輔助構(建)筑物等的平面和豎向布置,精確地表達在圖紙上,其設計深度應能滿(mǎn)足施工、安裝、加工及施工預算編制要求。在施工圖設計之前,可能還需進(jìn)行擴大初步設計,進(jìn)一步論證技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟合理性和投資的準確性。
    ②工程設備招投標是經(jīng)過(guò)比較投標方的能力、技術(shù)水平、工程經(jīng)驗、報價(jià)等,來(lái)選定工程施工單位和設備供應單位的過(guò)程,該過(guò)程是保證工程質(zhì)量和節省工程投資的基礎
    ③工程施工是項目建設的實(shí)現階段,包括土建施工、設備加工制造及安裝的全過(guò)程。本階段設計人員應向施工單位和設備供應單位進(jìn)行技術(shù)交底,施工單位要按設計圖紙施工,施工人員發(fā)現問(wèn)題或提出合理化建議,應經(jīng)過(guò)一定手續才能變動(dòng),施工時(shí),為了總結設計經(jīng)驗,應及時(shí)解決施工中出現的技術(shù)問(wèn)題,或根據具體情況對設計作必要的修改和調整,設計人員要有計劃地配合參加施工。對一般設計項目,指派主要設計人員到施工現場(chǎng),解釋設計圖紙,說(shuō)明工程目的、設計原則、設計標準和依據,提出新技術(shù)的特殊要求和施工注意事項;對重大或新技術(shù)項目,必要時(shí)應派現場(chǎng)設計代表,隨時(shí)解決施工中存在的設計問(wèn)題。
    ④竣工驗收是全面檢查設計和施工質(zhì)量的過(guò)程,其核心是質(zhì)量,不合格工程必須返工或加固。第三階段項目驗收階段,包括聯(lián)動(dòng)試車(chē)、運行調試、達標驗收等過(guò)程。聯(lián)動(dòng)試車(chē)由施工單位、設備供應單位、建設單位共同完成,檢查設備及其安裝的質(zhì)量,以確保能正常投入使用。試運行的目的是要確保處理系統達到設計的處理規模和處理效果,并確定最佳的運行條件,對于生物處理系統,往往要用較長(cháng)時(shí)間來(lái)完成“培菌”任務(wù)。達標驗收是由環(huán)境保護部門(mén)檢驗處理系統出水是否達到排放標準。污水處理工程的設計內容設計工作按建設項目所處理的對象不同可劃分為城市污水處理廠(chǎng)工程設計和工業(yè)企業(yè)廢水處理站工程設計,由于污水來(lái)源、性質(zhì)、水量及處理工藝方面差別較大,使其設計工作亦有所不同。設計工作按建設項目技術(shù)的復雜程度可劃分為兩個(gè)階段(初步設計和施工圖設計)或一個(gè)階段(施工圖設計);同樣可按污水處理規模大小或重要性劃分為兩階段設計或一階段設計。技術(shù)復雜、處理規模大、重要的項目一般按兩階段設計,技術(shù)復雜程度、處理規模、重要性均小的按一階段設計。兩階段設計時(shí),必須在上階段設計文件得到上級主管部門(mén)批準后方允許進(jìn)行下階段的設計工作。


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