施工图设计是在扩初设计被批准后,以扩初图纸和说明书为依据所绘制土建筑施工和设备加工安装正式详图。各处理构筑物的各个节点的构造、尺寸都用图纸表示出来,每张图纸都应按一定的比例,用标准图例精确绘制,使施工人员能够按照图纸准确施工。
为了达到重力自流的目的,必须精确计算废水流动中的水头损失头损失包括:(1)流经处理构筑物的水头损失,包括进出水管渠的水头损失,在初步设计时可参照表9-2所列的数据;(2)流经管渠的水头损失,包括沿程和局部水头损失,按所选类型计算。
设计的前期工作非常重要,主要工作内容有:收集设计所需的所有原始数据、资料,并通过对这些数据、资料的分析、归纳,得出切合实际的结论。其工作内容主要包括预可行性研究和可行性研究两项。
1、预可行性研究报告:我国规定投资在3000万元以上的工程项目,应进行预可行性研究,提交预可行性研究报告并经过专家评审后,作为建设单位向上级送审的《项目建议书》的技术附件。经审批同意后,才能进行下一步的可行性研究。
为了编制工程概算,必须掌握:(1)当地建筑材料与各种设备的供应情况和价格;(2)当地有关施工力量(技术水平、施工设备、劳动力)的资料;(3)编制概算、预算的定额资料,包括地区差价、间接费用定额、运输费等;(4)有关租地、征地、拆迁补偿、青苗补偿等资料。
扩大初步设计的图纸主要包括:污水处理工艺系统图(1/5000~1/10000)、构筑物图(1/200~1/500)、处理构筑物布置图、污水处理厂总平面布置图等。
要认真查对竣工构筑物是否和施工图纸相符合,检查管道、孔洞位置,注意其施工质量。将构筑物注满清水,以检查其是否漏水,沉淀池的堰口是否水平、光洁等。要注意各构筑物的细部,重力流管渠等的相对标高是否符合要求。此外,还应有地下管线和其他隐蔽工程的竣工图和验收合格证明。
高程布置的目的是为了合理地处理各构筑物在高程上的相互关系。具体地说,就是通过水头损失的计算,确定各处理构筑物的标高,以及连接构筑物间的管渠尺寸和标高,从而使废水能够按处理流程在各构筑物间顺利流动。
高程布置的主要原则有二条:一是尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置,以减少施工量,节约基建费用。二是使废水和污泥尽量利用重力自流,以节省运行动力费用。
(1)初步确定各构筑物的相对高差,只要选某一构筑物的绝对高程,其他构筑物的绝对高也可确定。
(2)进行水力计算时,要选择一条距离最长、水头损失最大的流程,按远期最大流量计算。同时还应留有余地,以保证系统出现故障或处于不良工况下,仍能正常运行。
综上所述,废水处理流程的选择应综合考虑各项影响因素,进行多种方案的技术经济对比才能得出合理的结论。
城市生活污水的水质特征较有规律,处理要求也较统一,主要是降低废水的生化需氧量和悬浮固体,已形成了较完整的典型处理流程。而工业废水则种类繁多,不可能提出规范的处理流程,因此只能进行个别分析,最好通过试验确定处理流程。
(2)其他有关文件:主要是和本项工程有关的单位,如供电、供水、铁路、运输以及环保等部门签订的协议和批件等。
2)自然条件方面的资料。气象特征数据,气温、湿度、雨量、蒸发量资料、土壤冰冻资料和风向玫瑰图等;
水文资料,当地水体一览表,有关河流的水位(最高水位、平均水位、最低水位等)、流速(各特征水位下的平均流速)、流量(平均流量、保证率为95%的水文年的最高月平均流量)资料、潮汐资料,同时还应了解有关水体在城镇给水、渔业和水产养殖、农田灌溉、航运等使用情况和卫生情况的资料;
应当指出,在工艺设计计算时,就应考虑平面布置,相应地,在平面布置时,如发现不妥,也可根据情况重新调整工艺设计。
总之,废水处理厂的平面设计,除应满足工艺设计上的要求外,还必须符合施工、运行上的要求。对于大中型处理厂,还应作多方案的比较,以便找出最佳方案。
对于小的污水处理工程设计,(1)与(2)可简化为方案设计,完成方案设计后直接进放施工图设计。
1)厂址选择:应着重说明在选定厂址时,如何遵循选址的原则,如何与城市的总体规划相呼应,如何解决防洪与卫生防护问题等。此外还应说明所选厂址的地形、地质条件以及用地面积等;
2)污水的水质、水量,包括污水水质各项指标的数值,污水的平均流量、高峰流量、现状流量、发展流量等水量资料;
(4)废水管渠的布置应尽量短,避免交叉。此外还必须设置事故排放水渠和超越管,以便发生事故或检修时,废水能超越该处理构筑物。
(5)厂区内给水管、空气管、蒸汽管及输配电线路的布置,应避免相互干扰,既要便于施工和维护管理,又要占地紧凑。当很难敷设在地上时,也可敷设在地下或架空敷设。
考虑建设与运行费用时,应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下,工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外,减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。
工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高,地质条件差的地方,就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。
(3)当废水及污泥不能同时保证重力自流时,因污泥量较少,可采用泵提升污泥。
(4)高程布置应保证出水能排入受纳水体。废水处理厂一般以受纳水体的最高水位作为起点,逆废水流程向上倒推计算,以使处理后废水在洪水季节也能自流排出,如设立泵站,则可使泵站扬程最小。
(5)结合实际情况来考虑高程布置。如地下水较高,则应适当提高构筑物的设置高度,以减少水下施工的工程量,降低工程造价。
当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷,则应采用在采取适当的技术措施后,在低温季节也能正常运行,并保证取得达标水质的工蔚艺。
当地的社会条件,如原材料、水资源与电力供应等也是流程选择应当考虑的因素。
除水质外,废水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水,应选择耐冲击负荷强的工艺,或考虑设立调节池等缓冲设施以减少不利影响。
附录所列的是我国制定的工业废水排入城市排水系统的水质标准(CJ3082—1999)。
这是废水处理工艺流程选择的主要依据,而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征,表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度,它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同,由各种水质的标准规定,它决定了废水处理厂对废水的处理程度。
2、可行性研究报告:可行性研究是对本建设项目进行全面的技术经济论证,为项目的建设提供科学依据,保证建设项目在技术上先进、可行;经济上合理、有利;并具有良好的社会与环境效益。可行性研究报告是国家控制投资决策、批准设计任务书的重要依据,它主要包括以下内容:
(1)布置尽可能紧凑,以减小处理厂的占地面积和连接管线)生产性处理构筑物作为处理厂的主要建筑物,在作平面布置时,必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求,结合地形、地质条件,合理布局,减少投资、运行管理方便;
(3)对于辅建筑物,应根据安全方便等原则布置。如泵房、鼓风机房等应尽量靠近处理构筑物,变电所应尽量靠近最大用电户,以节省动力管道;办公室、化验室等与处理构筑物保持一定的距离,并处于它们的上风向,以保证良好的工作条件;贮气罐、贮油罐等易燃易爆建筑的布置应符合防爆防火规程;废水处理厂内的管路应方便运输。
水文地质资料,在喀斯特发育地区,特别应注意地下水和地面水的相互补给动态和地下水综合利用情况;
地质资料,污水处理厂厂址地区的地质钻孔柱状图、地基的承载能力、地下水位(包括流砂)、地震等级等资料。
污水处理厂及其附近1∶5000的地形图,处理厂厂址和排放口附近1∶200~1∶1000(一般为1∶500)的地形图。
3)工艺流程的选择与布置,主要说明选定的工艺流程的合理性、先进性、科学性、优越性和安全性等。
4)对工艺流程中各处理设备的描述。按流程顺序描述,主要描述内容:处理设备的主要尺寸、构造、材料与特征等;所选用的附加设备的型号、性能、台数。如采用某项新工艺、新技术时,应详细地加以说明。
废水处理厂的建构筑物包括生产性处理构筑物、辅助建筑物和连接各构筑物的管渠。对废水处理厂平面布置规划时,应考虑的原则有以下几条:
(2)工程方案:处理工艺的选择与多方案的比较,合理的用地与选址,人员编制等;