环工设计基本知识

环工设计基本知识第一页，共38页。

环境工程设计的基本知识污水处理厂总体设计各处理单元设计计算污水厂全厂工艺布置废气处理系统设计垃圾处理厂设计主要内容第二页，共38页。《污水处理厂设计与运行》曾科等编，化工出版社《污水处理厂工艺设计手册》高俊发等编，化工出版社《城市污水厂处理设施设计计算》崔玉川主编，化工出版社《环境工程设计手册》魏先勋主编，湖南科技出版社《环保设备设计与应用》罗辉主编，高教出版社《环境工程设计与运行案例》曾光明等编，化工出版社《三废处理工程技术手册》(废水.废气.固废卷)化工出版社《大气污染控制工程实践教程》黄学敏主编，化工出版社《固体废物处理与处置实践教程》宁平主编，化工出版社《垃圾处理处置技术及工程实例》张益等编，化工出版社主要参考书目第三页，共38页。第一章环境工程设计的基本知识一、环境工程设计的目的意义二、工程项目基本建设程序和设计阶段三、各设计阶段的内容及深度要求四、污水处理工程所需设计资料第四页，共38页。一环境工程设计的目的意义1.目的意义

①工程设计是环境工程建设的关键环节为项目前期（立项）提供决策依据→可行性研究报告为项目后期提供设计文件→图纸、说明书

②工程设计是将环境科学技术转化为生产力的枢纽③工程设计对项目投资的合理性及效益好坏起关键作用④工程设计对提高国家科技水平具有重要意义⑤根据国家整体水平及环境法规要求，设计出切合实际、安全实用，技术先进，经济效益高的项目第五页，共38页。

污水收集管网系统、污水泵站污水处理厂（站）废气治理工程固废（垃圾）处理厂噪声处理工程、附属处理工程等2．环境工程设计的主要内容重点介绍：污水处理厂、废气治理工程及垃圾处理厂第六页，共38页。二环境工程项目基本建设程序和设计阶段1．基本程序（7个步骤、三个阶段）

①编制项目建议书②项目的可行性研究③项目工程设计④工程和设备的招投标⑤工程施工⑥竣工验收⑦运行调试和达标验收（1）7个步骤：第七页，共38页。

立项阶段：

①编制项目建议书②项目的可行性研究

项目施工阶段：

③项目工程设计④工程和设备的招投标⑤工程施工⑥竣工验收

项目验收阶段：

⑦运行调试和达标验收（2）三个阶段：第八页，共38页。

设计前期阶段：项目建议书、可行性研究设计工作阶段：

初步设计+施工图设计（大型、技术复杂的项目）施工图设计（小型、简单的项目）2．设计阶段下面介绍各设计阶段的工作内容及其要求：

第九页，共38页。三各设计阶段的内容及深度要求

（以污水处理工程为例）

国家为加强建设项目的前期工作，严格按照设计程序办事，使建设项目的确定建立在充分调查研究、认真分析论证的基础上，努力做到技术先进、经济合理、投资效益显著。因此，污水处理厂建设前必须先做设计前期工作，内容包括：项目建议书和可行性研究。（一）设计前期工作（立项阶段）第十页，共38页。

项目建设书是建设单位向国家提出要求建设某一项目的建议文件，是基建程序中最初阶段的工作，是投资决策前对拟建项目的轮廓设想。

其主要内容包括：

①项目建设的必要性和依据②项目内容和范围、拟建规模、建设地点的初步构想③资源情况、建设条件、协作关系④投资估算和资金筹措的设想⑤项目建设进度的设想⑥经济效益和社会效益的初步估算1.项目建议书第十一页，共38页。

（1）主要任务：

通过充分的调查研究、评价预测和必要的勘察工作基础上，对项目建设的必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性进行综合性地研究和论证。对不同的建设方案进行比较，提出推荐的建设方案

工作成果：可行性研究报告

可行性研究报告是国家投资决策的重要依据，批准后的可行性研究报告是编制设计任务书和进行初步设计的依据。2.可行性研究（立项阶段主要内容）第十二页，共38页。

①前言：项目背景，建设必要性和意义，并简述编制过程

②总论：

编制依据：项目建议书，上级部门的相关文件，委托书和合同，环境影响评价报告书等

编制范围：双方约定的合同或协议规定的内容和范围、处理厂建设规模、处理目标

城市或企业的概况：城市或企业的特点、性质、规模、行政区划分；城市或企业的排水现状与规划，污染概况等；自然条件：地理、气象、水文、工程地质等。（2）可行性研究报告主要内容第十三页，共38页。

③工程方案

污水处理厂的厂址选择及用地污水处理工艺方案比较，并推荐处理方案处理水的出路问题工程近远期结合问题——处理规模确定节能、安全生产和环境保护

④管理机构，劳动定员及建设进度的设想

⑤投资估算和资金筹措—投资估算的编制及说明、工程投资估算表；资金来源（国家投资、自筹、贷款等）、构成及使用计划（2）可行性研究报告主要内容第十四页，共38页。

⑥工程进度的安排

⑦经济评价：

处理成本估算

财务评价——计算投资效益和回收期预计

工程效益分析：经济效益、环境效益、社会效益

⑧结论和存在问题：结论：在技术、经济、效益等方面论证基础上，对项目进行综合评价，提出推荐方案存在问题：说明有待进一步研究解决的主要问题

⑨附图：包括总体布置图、方案比较示意图、工艺流程图、处理厂平面图等（2）可行性研究报告主要内容第十五页，共38页。（二）初步设计

1.主要目的①提供审批的依据，进一步论证工程方案的技术先进性、可靠性和经济的合理性②技术设计：包括工艺、土建、电气、仪表及自控、给排水的单体设计和总体设计③投资控制：提供工程概算表，其总概算值是控制投资的主要依据，预算、决算都不能超过此值④为施工做准备：拆迁，征地范围和数量，三通（电、水、路）一平（场地）协议或合同⑤提供主要设备和材料订货要求（名称、性能规格及数量）第十六页，共38页。

2.主要任务

确定工程规模、建设目的、投资效益，设计原则和标准、各专业总体设计及主要构筑物设计、工程概算、拆迁征地范围和数量、施工图设计中可能涉及的问题及建议

3.主要设计文件

各专业设计图纸、设计说明书、主要设备和材料表、工程总概算表、主要工程量

4.设计深度要求满足审批、投资控制、施工图设计、施工准备、设备订购等工作的要求第十七页，共38页。（1）设计依据可行性研究报告的批准文件建设单位的设计委托书或上级下达的设计任务书其他有关部门的协议和批件建设单位提供的设计资料等（2）城市或企业概况及自然条件城市现状与总体规划，或企业生产经营现状及发展自然条件：气象、水文、工程地质、地形资料城市或企业污水排放现状及环境污染问题5.设计说明书内容第十八页，共38页。（3）处理要求污水排放应达到国家排放标准（GB8978—1996，污水综合排放标准）或环保部门要求（4）工程设计

设计污水处理水质水量水质——依据主要污染源，混合水质现状调查确定水量——依据平均、高峰、现状及预期流量确定

厂址选择说明

结合城市现状和总体规划，说明场址选择的原则和理由，已选厂址的地形地质、用地面积及三通一平条件5.设计说明书内容第十九页，共38页。工艺设计说明（含设计计算）：阐述所选工艺方案的技术先进性、合理性；总体设计原则、主要工艺构筑物尺寸、结构形式、设计参数、技术特征等；主要设备的性能构造、材料及主要尺寸等

建筑与结构设计说明：

建筑设计主要根据工艺要求或使用功能确定建筑的平面布置、层数、层高、建筑面积、建筑物立面造型

结构设计主要根据构筑物使用功能、生产需要所确定的使用载荷、土地允许承载力、抗震设计裂度等，阐述对结构设计的特殊要求，阐述主要构筑物和大型管道结构设计方案的比较和确定，如结构选型、地基处理及基础形式、伸缩缝、沉降缝和抗震缝的设置等5.设计说明书内容第二十页，共38页。

供电设计说明：说明电源电压、供电来源、备用电源的运行方式，说明用电设备种类、各种设备容量、计算负荷数值和自然功率因数、功率因数补偿方法，说明负荷性质及其对供电电源可靠程度的要求，变电所容量、位置、变压器容量及安装方式等

自动控制和监测设计说明（5）处理厂内辅助建筑和公用工程的设计说明辅助建筑——办公楼、化验室、控制室、变电所、药品库、机修车间、材料仓库等

共用工程——供水、排水、道路、绿化等（6）处理厂污水和污泥的出路（7）存在的问题及对策建议

5.设计说明书内容第二十一页，共38页。

6.工程量列出本工程各项构建筑物及厂区总图所涉及的混凝土量、挖土方量、回填土方量、钢筋混凝土量、建筑面积等

7.设备和主要材料量列出本工程的设备和主要材料清单（名称、规格、材料、数量）

8.工程概算书说明概算编制依据、设备和主要建筑材料市场供应价格、其他间接费情况等，列出总概算表和各单元概算表，说明工程总概算投资及其构成第二十二页，共38页。

9.设计图纸

（1）各专业（工艺、建筑、电气与自控）总体设计图（总平面布置图、高程图），一般采用比例1:200~1:1000

（2）主要工艺构筑物的设计图（平面、剖面图）一般采用比例1:50~1:200第二十三页，共38页。（三）施工图设计

1.主要任务以初步设计图纸和说明书为依据，根据土建施工、设备安装、构件加工及管道安装所需要的程度将初步设计精确和具体化，除污水处理厂总平面布置与高程布置、各处理构筑物的平面和剖面设计之外，所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来，每张图均应按一定比例与标准图例精确绘制。第二十四页，共38页。

应满足土建施工、设备与管道安装、构件加工、施工预算编制的要求2.设计深度要求3.主要文件以设计图纸为主、还有说明书（设计变更）、主要设备材料表如：二沉池初步设计：尺寸（直径、深度、容量）形式，所需设备，进水管、出水管直径、长度，阀门等施工图设计：平面、剖面细节构造，设备基础（包括预埋件、预留孔），管道安装支撑、穿孔、走向，阀门位置、种类，非标件出图等第二十五页，共38页。4.设计说明书

（1）设计依据

初步设计或方案设计批准文件，设计进出水水质（2）设计方案扼要说明污水处理、污泥处理及气体利用的设计方案，与初步设计比较有何变更，并说明其理由，设计处理效果。（3）图纸目录、引用标准图目录（4）主要设备材料表（5）施工安装注意事项及质量、验收要求第二十六页，共38页。

（1）总体设计（可参见套子湾污水厂设计图纸）

①

全厂总平面图（比例：1：100~1：500）包括风玫瑰图、坐标轴线、构筑物与建筑物、围墙、道路、连接绿地等的平面位置注明厂界四角坐标及构筑物对角坐标或相对距离附构筑物一览表，用地指标表，图例。

②

工艺流程图（高程图）反映出工艺处理过程及各构筑物间的高程关系应反映出各处理单元的构造及各种管线方向5.设计图纸第二十七页，共38页。

应反映出各构筑物的水面、池底或地面标高、池顶或屋面标高应较准确地表达构筑物进出水管渠的连接形式及标高高程图横向、纵向比例可以不统一，一般横向大纵向小应反映原地形、设计地坪、设计路面、建筑物室内地面之间的关系

③

综合管线的平面布置图（比例：1：100~1：500）应表示出管线的平面布置和高程布置，即各种管线的平面位置、长度及相互关系尺寸、管线埋深及管径、坡度、管材、节点布置、管件及附属构筑物（闸门井、检查井）图中应附管渠、管件及附属构筑物一览表5.设计图纸第二十八页，共38页。

（2）单体构筑物设计图（各专业）

①

工艺图（比例：1：50~1：100）表示出工艺构造与尺寸、设备与管道安装位置与尺寸、高程。主要有平面图、剖面图、局部详图或节点构造详图、构件大样图等应附设备、管道及附件一览表

②

建筑图（比例：1：50~1：100）

表示出水平面、立面、剖面尺寸、相对高程，表明内外装修材料，并有各部分结构详图、节点大样、门窗表等5.设计图纸第二十九页，共38页。

③

结构图（比例：1：50~1：100）表达构筑物整体及构件的结构构造、地基处理、基础尺寸及节点构造等汇总工程量表、主要材料表、钢筋表要有综合埋件及预留洞详图钢结构设计图应有整体装配、构件构造与尺寸、节点详图

④主要建筑物给排水、采暖通风、照明及配电安装图（3）电气与自控设计图（4）辅助设施（办公、机修、仓库、食堂宿舍等）设计图（5）非标准设备及零部件设计图5.设计图纸第三十页，共38页。四、污水处理工程所需设计资料

设计应在实际基础资料的前提下完成。设计基础资料应由建设单位提供或由城市专业职能部门提供，但应由专门设计人员深入实际了解调查，以保证设计基础资料的准确性。

1．设计任务书或委托书设计任务书或委托书应包括污水处理工程的规模、进水水质、处理后水质、工程设计范围、设计文件交付时间、进度等，并应明确任务书的签批机关、文号和日期。第三十一页，共38页。

①城市或企业现状地形图、现状排水管网图。②城市或企业总体规划图和排水规划图，及其说明书。③城市或企业概况。

城市概况：规模与性质、人口及分布、污染源分布、水体分布及其功能、水污染治理规划等。

企业概况：产品与规模、占地与固定资产、生产经营状况、技术水平、生产工艺与污染源、供水与排水系统、污染治理与综合利用、需处理污水水质水量、排放及标准等。2．城市或企业现状和规划资料第三十二页，共38页。

（1）气象资料主要包括：气温、风向与风速、降水量、蒸发量、土地冰冻深度等

（2）水文地质资料

地表水体：一览表、有关河流的功能、水位（最高、最低、平均）、流速流量等，位于海滨，需潮汐及洋流资料

地下水：地下水位深度、含水层厚度与分布、与补给水源关系、水质状况等（3）工程地质厂址地区的地质钻孔柱状图、地基