环境工程设计基础第三章设计基础资料.ppt

环境工程设计基础 教学目的和要求 熟悉污染源的调查和工程分析 了解设计基础资料和内容收集 掌握污染源强度的计算 重点和难点 污染物排放量计算 燃烧烟气排放量计算 用水量和废水排放量计算 第三章设计基础资料 第一节设计基础资料的收集一 不同污染治理项目应收集的基础资料1 大气污染治理项目对于烟 废 气治理项日 应收集的基础数据主要有 锅炉 或窑炉 炉型 蒸发量吨位 或热负荷 台数 投运时间 锅炉 或窑炉 互身运行时的阻力等 烟 废 气参数 流量 m3 h 烟 废 气排放温度 体积百分数组成 烟 废 气中大气污染物种类和浓度 mg m3 等 燃料及燃烧参数 a 燃料种类 煤 油 气 消耗量 t h b 燃料成分分析数据 尽可能收集 包括碳 氢 氧 硫 氮 水分 灰分 挥发分 重量百分数分析数据 c 燃料的低位发热量 kJ kg d 燃烧过程空气过剩系数a 引风机参数 型号 风量 m3 h 全压 Pa 功率 kW 新建污染治理设施一般由审设计人员提供引风机参数 对已投产但设有污染治理设施的生产装置或已有污染治理设施但不达标的改造项目 必须先调查原有引风机参数 对于不能达标的原有环保设施的改造项目 需调查原有环保设施的基本情况 包括 a原设计资料 如处理方法 工艺流程 主要处理设备的型式 大小 结构 辅助没善 平面布置 场地情况等 b认真分析原有环保设施的运行状况及不能达标排放的原因 存此基础上提出改造方案 对于烟 废 气中气态污染物的净化项目 在确定处理方法和处理剂的基础上 要调查处理剂的的来源 质量和价格等 电价 元 kW h 水价 元 t 工人工资水平 年运行时间 h 布置污染治理设施的场地情况 应向用户索取场地平面图 若用户不能提供 设计人员需现场测绘场地平面图 用户要求 包括 污染物排放总量和 或 排放浓度须执行的标准 自动控制要求 系统阻力要求等 2 水污染治理项目 1 设计规模和设计水质是城市污水处理厂设计最重要的基础数据 设计规模Q指的是污水处理厂接纳的日平均污水量 m3 d 最大流量指的是污水处理厂最大的每小时流量 m3 h 在城市污水处理厂设计中 设计规模作为二级处理系统 曝气池 二沉池 污泥回流等 和污泥处理系统的设计流量 最大流量作为一级处理 进水泵房 粗格栅 细格栅 沉渣池和初沉池 的设计流量 污水处理厂的设计规模一般根据当地城市规划部门确定的近期设计人口 适当考虑远期 人均日排水量 工业规模 转换为当量人口 确定 以当前城市 或排水区域 状态为设计依据时还可通过现场实测确定 设计水质包括待处理污水的pH值和污水中主要污染物 BOD COD SS TN NH3 N TP P PO43 无机磷 P org 有机磷 等 的浓度 mg L 2 工业废水处理设计基础资料 设计规模 即日平均处理流量 m3 d 废水原水水质由用户提供 或根据当地环保部门水质监测及其他同类废水水质类比调查 或现场实测确定设计原水水质 3 其他资料 场地面积 场地标高投平整情况 土质情况 废水通过厂区排水管网情况 进入废水处理站管底标高 处理后废水的去向 排放 部分回用等 4 处理要求处理后排放的废水执行什么排放标准及其他要求 3 固体废物处理项目最常见的固体废物处理项目为城市垃圾处理 可分为 城市垃圾收集线路设计 城市垃圾分选工艺设计 有机垃圾产沼气设计 垃圾堆肥厂设计 垃圾填埋场设计 垃圾焚烧厂设计等几类 就一般情况而言 城市垃圾处理项日应收集的资料如下 对不同类型的城市垃圾处理项目收集的设计资料应有所侧重 设计城市内现有人口资料 城市经济发展现状 城市现有环卫设备 设施和城市环卫工程发展资料 城市环卫管理体制 街道卫生清扫 保洁及垃圾运输 堆放情况 城市环卫现状地形图 比例 1 1000 1 20000 城市拟建垃圾收集点 中转站处的现状地形图 比例 1 50 1 500 气象资料 城市能源现状和发展资料 垃圾收集点和中转站附近电源及输电 配电设施情况 人均日产垃圾和城市日产垃圾现状资料 垃圾分选的日工作小时数 城市抗震设防 消防设施资料 11垃圾的含水率 密度及主要成分12垃圾的低位发热量 13城市垃圾处置场资料 地点 地形 植被 垃圾处理场岩土工程勘查报告 设计工程规模 所设计垃圾填埋场的服务年限 水文资料垃圾场地抗震情况垃圾浸出液中主要污染物成分城市雨水暴雨强度计算公式等 主要设计参数垃圾处理量 t d 垃圾存放时间 d 年正常工作时间 h 烟气在焚烧炉内的停留时问 s 焚烧温度 等 垃圾处理设施服务人口及垃圾产生量的计算 二 工艺设计中收集的基础资料1 治理方法和工艺路线的选择治理方法 工艺路线选择应收集的资料主要有 需治理的污染物的种类 数量 规模 物理性质 化学性质及其他特性资料 技术路线比较相关的国内外几种治理方法及技术路线的特点 工艺参数 运行费用 消耗材料 治理效果以及各种技术路线的发展情况与动向等经济 技术资料 各种治理方法的技术经济比较 a处理成本 处理剂消耗 水 电 汽消耗 工资及运输成本 副产物成本 b主要材料的用量及供应的可能陆 水 电 汽供应情况 c 副产品的利用 销售情况 废水 废气 废渣的排出及处理 d 治理技术是否先进 是否符合国情 企业情况 设备 流程是否简单或复杂 c 治理过程的自动化 机械化程度及投资 f 基本建设投资 建筑占地面积 整个工程占地面积 主要基建材料用量及供应的可能性 g 主耍设备 设施及自动化仪表制作或购置的复杂程度 供应的可能性及价格落实 厂址 水文 地质 气象等资料 车问的位置 环境和剧围情况 新技术的试验研究报告等 2 物料计算 概念性设计的工艺流程方框图或工艺流程草图 所选治理方法的原理 步骤 丁序 主 副化学反应 各步骤 工序 所需处理剂及其坪化性质和用量 副产品的规格及理化性质 各步骤 丁序 的物料组成 含量 各步骤 上序 的操作条件 pH值 温度 压力 流量等 物料衡算的方法和有关计算公式等 3 能量计算 要求控制的温度及时间参数 热量衡算所需物化常数 如比热容 潜热 溶解热 结晶热 生成热和燃烧热等 加热 冷却 冷凝所需的热力学数据 流体流动过程所需的参数 如黏度 密度 压力 流域和时间等 传热用的热导率 给热系数 传热系数及散热损失数据等 热量计算方法及有关公式 4 设备计算资料 治理工艺物料流程图 设备连接系统图 设备草图和设备布置草图 物料计算和热量计算资料 流体动力过程参数 如黏度 管道阻力 设备阻力系数等 传质过程的参数 如Y X平衡数据 液泛速度数据 传质系数等 同家有关标准 有关产品手册和有关定型设备图集 流体介质对设备材料的腐蚀情况 有关设备选择和工艺设计的方法及计算公式资料 5 厂房形式与设备布置资料 治理工艺流程图 设备连接系统圉及设备一览裘 车问人员资料 车间平 立面布置草图及其优缺点 车间设备布置方案与方法资料 不同厂房形式及其特点 厂房防热 防毒 防爆等资料 当地水文 气候 风向 风速等资料 动力消耗 辅助设施和公用工程资料 6 管路设计资料 治理工艺流程图 设备连接系统图及设备一览表 设备装配图 管几方位图 应与跬备布置图相符 接管的大小和连接方式等 设备布置的平面图 剖面图 物料衡算与热量衡算资料 管路配制 管径计算 流体常用流速资料 管路的支架 保温 热补偿 防腐蚀和油漆等资料 各种管子规格 阀门 管件和流量L 流速计等资料 厂区交通运输情况 广内地质条件 地区气候资料 流动介质的腐蚀性能 其他有火资料 如水源 蒸汽参数 压缩空气参数以及粉体流态输送等 7 与工艺配套项目设计资料 供电资料 如动力用电 照明用电 弱电装置用电 自动控制 仪器仪表 通讯联系等 土建 通风呆暖 给排水 供热等资料 劳保保护 安全技术和消防等资料 原料供应 产品销售 总图运输等资料 概算 预算等经济指标资料 三 设计规范1 工艺方面的设计资料 工业废水 废气 废渣 生活污水等的排放标准 各类设备的国家标准 矿右 原材料的国家标准 建筑设计防火 防空方而的要求和规定 建筑设计卫生和安全技术方面的要求和规定 给排水的卫啦规定和要求 天然照明和人工照明的规定 应用和保管化学药品和毒性物品的规定 制图标准 等等 2 技术经济方面的设计规范资料 建筑丁程量与其价格方嘶的定额 设备安装价格丧 安装工作杂费定额 折旧计算规定 建设项目的概 预 算参数 方法和指标方面的规定等 第二节污染源调查和工程分析一 污染源调查1 污染源的分类根据污染物的来源 特征 结构 形态和捅查研究目的的小同 不同类型的源 对环境的影响方式和程度是不同的 根据污染物的主要来源 可将污染源分为自然污染源和人为污染源 其中人为污染源又可分为生产性污染源 工业 农业 交通 科研 和生活性污染源 住宅 学术 医院 商业 根据对环境要求的影响 污染源可分为大气污染源 水体污染源 地面水污染源 地下水污染源 海洋污染源 土壤污染源 噪声污染源和放射性污染源等 按污染源的几何形态可分为点源 线源和面源 按污染物的运动特性可分为固定源和移动源 按对环境造成影响的程度 分为对环境可能造成重大影响 轻度影响和很小影响的污染源等 2 污染源调查的内容污染源调查通常涉及工业污染源调查 农业污染源调查 生活污染源调查 主要包括大气污染源 水污染源 噪声污染源 固体废物污染源等方面的内容 1 工业污染源调查 概况包括企业名称 厂址 主管机关 企业陛质 规模 厂区占地面积 职工组或 投产时间 产品 产值和生产水平 工艺调查包括工艺原珲 工艺流程 丁艺水平 设备水平 找出生产中的污染源和污染物 能源 原材料调查包括种类 产地 成分 单耗 资源利用率及规定的利用率 企业布置调查包括厂区 居民区 原料燃料堆放车间 办公室 污染源位置 绿化带的布置 要给出厂内外环境图 管理调查包括管理体制 编制 规章制度 管理水平及经济指标 污染物治理调查包括工艺改革 综合利用 管理措施 原有治理方法 原有治理工艺 投资效果 运行费用 副产品的成本及销路 存在问题 改进措施 今后治理规划及设想 污染物排放调查包括污染物种类 数量 使用方式 规律 途径 排放浓度 绝对排放量 日 年 排放口位置 类型 数量 历史情况 事故排放情况 2 农业污染源调查 农药使用情况调查包括农药品种 数量 有救成分含量 有机氯 有机磷等 及稳定性等 化肥使用情况调查包括化肥的品种 数量 使用方式 使用时间 每亩平均使用量 水土流失情况调查 农业废弃物捌查包括农作物秸秆 牲畜粪便 农用机油渣等 农业机械使用情况调查包括汽车 拖拉机台数及其月 年耗油量 行驶范围 路线及其他机械的使用情况等 3 生活污染源调查 工程项目范围内居民人口调查 居民用水排水调查包括用水类型 不同居住环境人均用水量 下水道设置情况 民用燃料调查包括燃料种类 来源 成分 燃料消耗情况 垃圾产生及处置方式调查4 自然和社会背景调查自然背景调查包括地质 地貌 气象 水文 土壤 生物等 社会背景调查包括居民医 水源地 风景区 名胜占迹 工业区 农业区 林业区等 二 污染控制工程分析1 工程概观 1 工程项目一般特征简介主要介绍项目的基本情况 包括项目名称 项目性质 建设地点 项日组成 建设规模 车间组成 产品方案 辅助殴施 配套工程 储运方式 占底面积 职工人数 工程总投资及发展规划等 附平面位置图 2 物料技能源消耗定额包括主要原料 辅助材料 助剂 能源 煤 焦 油 气 电和蒸汽 以及用水等的来源 成分和消耗量 3 主要技术经济指标包括产率 效率 回收率等 2 生产方法 工艺路线及产污环节用流程图说明生产过程 同时在工艺流程中标明污染物的产生位置和污染物的类型 必要时列出主要化学反应和副反应式 3 污染源源强分析及核算对于污染源分布应根据已绘制的污染物流程图 按排放点编号 标明污染物排放部位 然后列表逐点统计各种污染物和囡素的排放强度 浓度及数量 废气可按电源 面源 线源进行核算 说明源强 排放方式和排放高度及存在的有关问题 废水应该说明种类 成分 浓度 处置方式和废液的贮存方法 噪声和放射性污染源应说明源强 剂量分布 统计方法应以间或工段为核算单元 对于泄漏和散发部分 原则上要求实测 实测有用难时 可以利用年均消耗定额的数据进行物料平衡推算 2 新建项目污染物源强在统计污染物排放量的过程中 新建项日主要涉及工程治理前自身污染物的设计排放量及按治理规划和环境影响评价规定措施治理后能够实现的污染物削减量或排放量 3 改 扩建项目和技术改造项目污染物源强改 扩建项目和技术改造项目污染物排放量的统计 主要包括三个方面 改 扩建与技术改造前现有的污染物实际排放量 改 扩建与技术改造计划实施衍治理前的自身污染物排放量 实施治理措施后能够实现的污染物削减量或排放量 4 通过物料平衡计算污染物源强 详见第五章第一节 或实测法得到污染物源强 5 水平衡水平衡是指建设项日所用的新鲜水总量加上原料带来的水量等于产品带走的水量 损失水量 排放废水量之和 可以用下式表达 6 无组织排放源的统计无组织排放是指生产装置在生产运行过程中污染物不经排气筒的无规则排放 在生产工艺过程中具有弥散性的污染物无组织排放 设备 管道和管件的跑冒滴漏以及在空气中的蒸发 逸散引起的无组织排放等 7 风险排污的源强统计及分析包括事故排污和非正常工况排污两部分 4