污水处理工程是城市
市政建(jiàn)设、工业企(qǐ)业(yè)建设或排污达(dá)标(biāo)治理的(de)一(yī)个重要部分,其建设须按(àn)国(guó)家基本建(jiàn)设程(chéng)序进行,现(xiàn)行(háng)的基(jī)本建设程序一般分编制项(xiàng)目建议书、项目(mù)可行性(xìng)研究、项目工程(chéng)设计、工程和设备招投标、工程(chéng)施工、竣工验(yàn)收、运行调(diào)试和(hé)达标(biāo)验收几个步骤。这些建设步(bù)骤基本(běn)包(bāo)括了项目(mù)建设的全(quán)过程(chéng),它们也可划分为三个阶段。
第一(yī)阶(jiē)段项目立项阶段。该阶段需(xū)根据城市市政规划或环境保护部门要(yào)求(qiú),分析项目(mù)建(jiàn)设的必要性和可行(háng)性。本阶(jiē)段以确定(dìng)项目为中心(xīn),一般由建设单位或其委托的设计研(yán)究单位编(biān)制项(xiàng)目建(jiàn)议书和项(xiàng)目可行(háng)性研究报告,通过国家计划部门、投资银行(háng)或企业计划部门(mén)论(lùn)证便(biàn)可获得立项,对(duì)于某(mǒu)些小规模项目(mù),只编(biān)制污水处理工程方案(àn)设计,并通(tōng)过投资(zī)部门的(de)论证(zhèng)便(biàn)可立项。第二阶(jiē)段工程建设阶段(duàn)。包括工程设计、工程(chéng)和设备
招投(tóu)标、工程施工、竣工验收等过(guò)程。
设计(jì)的前期工作
设计的(de)前(qián)期工作主要是可(kě)行性研究,以可行(háng)性研究报告(gào)(大型、重要的(de)项目)或工(gōng)程方(fāng)案(àn)设计(jì)(小(xiǎo)型、简单的项(xiàng)目)的文件形式表达,主要是论证(zhèng)污水处理项目(mù)的必(bì)要(yào)性(xìng)、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合(hé)理性,为项目的建(jiàn)设提供科(kē)学(xué)依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据(jù),主要(yào)内容如下。
①总论项目编制依(yī)据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营(yíng)概(gài)况(kuàng);城市(shì)或企业的排水系统现状、
污(wū)染源构(gòu)成、污水(shuǐ)排(pái)放量现状、污(wū)水水质现(xiàn)状、项目的建设原则与建设(shè)范围(wéi)、污(wū)水处理厂建设规模、污水处理(lǐ)要求目标(设计(jì)进水、出水(shuǐ)水(shuǐ)质)。
②工程方案污水处(chù)理厂厂(chǎng)址选择(zé)及用地(dì);污水处理工艺方案比较(jiào)(比较方案工艺(yì)技术与总(zǒng)体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较),处理水的(de)出路(回用水深度(dù)处理工艺选择);工程近、远期结合问题(tí);节能、安全生(shēng)产(chǎn)与环境保护,推荐方(fāng)案设计(jì)(污水污泥(ní)及回(huí)用水处理工艺系(xì)统(tǒng)平面及(jí)高程设计、主要工(gōng)艺(yì)设备及电气自(zì)控、土建工程(chéng)、公用工程(chéng)及(jí)辅助设施(shī));生产组织及劳动定员。
③工程投(tóu)资估(gū)算及资金筹措工程投资估算原(yuán)则与依据;工程投资估算表(biǎo);资金筹措与使用计划。
④工(gōng)程进度安排(pái)。
⑤经济评(píng)价总论(lùn)(工程(chéng)范围及处理(lǐ)能力、总投资、资金(jīn)来源及使用计划);年经营成本估算;财务评(píng)价。⑥研究(jiū)结论、存在问题及建议。
初步设计
初步设计的主(zhǔ)要目的如(rú)下:①提供(gòng)审批依(yī)据(jù),进(jìn)一步论证工程方案的技(jì)术(shù)先进性、可(kě)靠性和经济合理性;②投资(zī)控制,提(tí)供工程概(gài)算表,其(qí)总概算值是控制投资的主(zhǔ)要依据,预算和决算都不能超过此概算值;③技术(shù)设(shè)计,包括工艺、建筑、
变配(pèi)电系统、仪表及自控等方面的总体设计(jì)及(jí)部分主要(yào)单(dān)元设计,各专(zhuān)业所采(cǎi)用的新技术论(lùn)证及(jí)设计(jì);④提(tí)供施工准(zhǔn)备工作,如拆迁、征地三通(水、电(diàn)、路)一平(墙)并与有关部门签(qiān)订合同;⑤提供主要设备材(cái)料订货要求,即设备(bèi)与主材招(zhāo)标合同的技术规(guī)格(gé)书的依据(jù),包括污(wū)水、污泥、电(diàn)气与自控(kòng)、化(huà)验等方面设备与主材的工(gōng)艺要求、性能、技术规格、数量。初步设计的任务包括确(què)定工程(chéng)规(guī)模、建设目的、投(tóu)资效益,设计原则和标准(zhǔn)、各专业(yè)个(gè)体(tǐ)设计及主要工艺构筑物设计、工程概算、拆迁征(zhēng)地(dì)范围(wéi)和(hé)数(shù)量、施工图设计中(zhōng)可能涉及的问题(tí)及(jí)建议(yì)。初步设(shè)计的文件(jiàn)应(yīng)包括(kuò)设计(计(jì)算)说明(míng)书、工程(chéng)量、主要设备与材料、初步(bù)设计图纸、工程总概算表。初步设计(jì)文件应能满足审批、投资(zī)控制、施工图设计、施(shī)工(gōng)准备(bèi)、设备订购等方面(miàn)工(gōng)作依据的要求。
1.初(chū)步设计
(1)设计依据①可(kě)行性研究报告的批准文(wén)件;②建设单位(甲方)的设(shè)计委托书;③其他有关部门(mén)的(de)协议和批件;④建设单位(甲(jiǎ)方)提供的设计(jì)资料清(qīng)单(dān)(名称、来源、单(dān)位、日期)。
(2)城市或企(qǐ)业概(gài)况及自然条件(jiàn)①城市现(xiàn)状与总体(tǐ)规划,或企业生产经营现状及发展。②自然条件方面资料a.气(qì)象,包括(kuò)气温、湿度、雨量、蒸发量、冰(bīng)冻期(qī)及冻土深度冰温、风向等(děng);b.水文,包括地表(biǎo)水体的功(gōng)能、地理位置、方(fāng)向、水位(wèi)、流速、流量等,地下水(shuǐ)的分布埋(mái)深、利用等。工程地(dì)质(zhì),包括(kuò)污水(shuǐ)处(chù)理厂(chǎng)建址(zhǐ)地区的地质(zhì)钻孔柱状图(tú)、地基承载能力、地(dì)震等级等。③有(yǒu)关(guān)地形资(zī)料,包(bāo)括污水处理(lǐ)厂及相关地区的地形图。·④城市污水排(pái)放现状及环境污染问题。
(3)处(chù)理要(yào)求污水排放应(yīng)达到(dào)国家的排(pái)放标准或(huò)环境保护部门要(yào)求。
(4)工程设计①设计污水(shuǐ)处(chù)理水质水量(liàng)在分(fèn)析排(pái)水系(xì)统(tǒng)污(wū)水的平均流量、高峰流量、现状流量、预期流量等水量资料基础上,确定污水(shuǐ)处(chù)理厂设计规模(包括2012年处理能力和总(zǒng)处(chù)理能力);根(gēn)据城市或企业排污状况(kuàng),在分析主要污染源(必要时作一定(dìng)时间污染源监测)和(hé)混合污(wū)水现状(zhuàng)监(jiān)测资料(liào)的(de)基础上,确定污水厂设计进水(shuǐ)水质指标。②厂址选择说明结合(hé)城市现状和总体规划,具体说明厂址(zhǐ)选择的(de)原则和(hé)理由,并说(shuō)明已选厂址的地形、地质(zhì)、用地面(miàn)积及外围条件(即(jí)三通一平)③工艺流程的(de)选择说明(míng)主要说明所(suǒ)选工艺(yì)方案的技术先进性、合理性,尤(yóu)其(qí)要说明(míng)所采用新技术的优(yōu)越性(技术经济方(fāng)面)和可靠性(技术方面)o④工(gōng)艺设计(jì)说明说明所(suǒ)选(xuǎn)工艺方案(àn)初步设(shè)计的(de)总体设(shè)计(平面和高程布置)原(yuán)则(zé),并(bìng)说明主要工艺构(gòu)筑物的设计(技(jì)术(shù)特征、设计数据、结构(gòu)形式、尺寸)⑤主要处理设备说明说明(míng)主要设备的性能构造、材料(liào)及主要尺寸,尤其(qí)是新(xīn)技术设备的技(jì)术特征、构造(zào)形式、原理、施工及维护使用(yòng)注意事项等(děng)。
(5)处理厂内辅助建筑(办公、化验、控制、变配(pèi)电、药库(kù)、机修等(děng))和公(gōng)用工程(供水、排水、采胶(jiāo)、道路、绿化)的设(shè)计说明
(6)处(chù)理厂(chǎng)自动控制和监测设计说明
(7)处(chù)理(lǐ)厂污水和污泥的出(chū)路
(8)存在的问题及(jí)对策建议
2.工程量列(liè)出本工程各项构(gòu)(建)筑物(wù)及厂区总图所涉及的混凝土量(liàng)、钢筋混凝土土量(liàng)、建筑(zhù)面积等。
3.设备和主(zhǔ)要材料量、挖土方量(liàng)、回填(tián)土方(fāng)量列出本工程(chéng)的设备和主要材料清单(名称、规格、材(cái)料(liào)、数量)。
4.工程概算书说明概算编制依据、设备和主要建筑(zhù)材料市场供应(yīng)价格(gé)、其(qí)他间接费情况(kuàng)等。列出总概算表(biǎo)和各单元概(gài)算表。说(shuō)明工程总概(gài)算投资及其构成。
5.设(shè)计图纸各(gè)专(zhuān)业(工艺、建筑、电气与自控)总体设计图(总平面布(bù)置图、系统(tǒng)图),比例(lì)尺(1:200)~(1:1000),主要工艺构筑物(wù)设计图(tú)(平面、竖向),比例尺(1:100)~(1:200)。
施(shī)工图设计在初步(bù)设计(jì)或方案(àn)设计批准(zhǔn)之后进行(háng),其任务是以初步设计的说明书和(hé)图纸为(wéi)依(yī)据,根据土建施工、设备安(ān)装、组(构)件加工及管(guǎn)道(线)安装所需要(yào)的程度,将初步设计精确具体化,除(chú)污(wū)水处(chù)理(lǐ)厂(chǎng)总平面布置与高(gāo)程(chéng)布置、各处理构筑物的平面和(hé)竖向设(shè)计之外,所有(yǒu)构筑物的各个节点构(gòu)造、尺寸都用图纸表达出(chū)来,每(měi)张图均应按一定比例与标准图(tú)例精确绘制。
施工图设计的深度,应满足土建施工、设备与管道安装、构件加(jiā)工,施工预算编制的要求。施工图(tú)设计文件以(yǐ)图纸为主,还包(bāo)括说明书(shū)、主要设备(bèi)材料表。
1. 施工图设计说明书
①设(shè)计依据初步设计或(huò)方案设(shè)计批准文(wén)件,设计(jì)进(jìn)出(chū)水水质。②设计方案扼要说(shuō)明(míng)污水处理、污(wū)泥处理及气体利用的设计方(fāng)案,与原(yuán)初(chū)步(bù)设计比较有何变(biàn)更,并说明(míng)理由,设计处理(lǐ)效果。③图纸目录、引用标准图(tú)目录。④主要设备材料表(biǎo)。⑤施工安装注意(yì)事(shì)项及质量(liàng)、验收(shōu)要求。必要时另外编制(zhì)主要工程施(shī)工方法(fǎ)设(shè)计(jì)
2.设计图纸
(1)总体(tǐ)设计①污水(shuǐ)处理厂(chǎng)总平面图(tú)比例尺(1:100)~(1:500),包(bāo)括风玫瑰图、坐标(biāo)轴线、构筑物(wù)与(yǔ)建(jiàn)筑物、围墙、道路、连接绿(lǜ)地等的平面位置,注明厂界(jiè)四角坐标及构(建)筑物对角(jiǎo)坐标或相对距离,并(bìng)附构(建)筑物一览表(biǎo)、总平面设计用地指标表、图例(lì)。②工艺流(liú)程图又称(chēng)污水污泥(ní)处(chù)理系统(tǒng)高(gāo)程布(bù)置图,反映出工艺处理过(guò)程及(jí)构(建)筑物间的高程关系,应反映(yìng)出各处理单元(yuán)的构造及各种管线方向,应反映出各构(建)筑物的(de)水面、池底(dǐ)或地(dì)面标高(gāo)、池顶或屋(wū)面标高,应较准确地(dì)表达构(建)筑物进出管渠的连接形式及标高。绘制高程图应(yīng)有准确的(de)横(héng)向(xiàng)比例,竖向比例可不统(tǒng)一。高程图(tú)应反映原(yuán)地形、设计(jì)地坪(píng)、设计路面、建筑物室(shì)内地面之(zhī)间(jiān)的关(guān)系③污水处理厂(chǎng)综合管线平面布置图应(yīng)标示出(chū)管线(xiàn)的平面(miàn)布置和高程布(bù)置(zhì),即各种管线的平面(miàn)位置、长度及相互关系尺(chǐ)寸、管线埋深及管径(断面)、坡度、管(guǎn)材、节点布置(必要时做(zuò)详图)、管件及附属构筑(zhù)物(wù)(闸门井、检查井)。必要时可分别绘制(zhì)管线平面布置和纵断(duàn)面图。图中应附(fù)管道(渠)、管件及附属(shǔ)构(gòu)筑(zhù)物(wù)一(yī)览表(biǎo)。
(2)单体构(建)筑(zhù)物设计图(tú)各(gè)专业(工艺、建筑、电气)总体设计之外,单体构(建)筑(zhù)物设计图(tú)也(yě)应由工艺(yì)、建筑、结(jié)构(土建与钢)、电气与自控、非标准机(jī)械设备、公用工(gōng)程(供水、排(pái)水(shuǐ)、采暖)等施工详图组成(chéng)。①工(gōng)艺图比例(lì)尺(1:50)~(1:100),表示出工艺(yì)构造与尺寸、设备与管(guǎn)道安装位置与(yǔ)尺寸、高程。通过平面图、剖(pōu)面图、局部详图或节点构造详图(tú)、构件大样图(tú)等表达,应附设(shè)备、管道及附(fù)件一览表,必要(yào)时对主要技术参数、尺寸标(biāo)准、施工要求、标准图引用等做说明(míng)。②建筑图比例尺(1:50)~(1:100),表示出(chū)水平面、立(lì)面、剖面的(de)尺寸、相对高程,表明内、外装修(xiū)材料(liào),并有(yǒu)各(gè)部(bù)分(fèn)构造详图、节点(diǎn)大样(yàng)、门窗(chuāng)表及必要的(de)设计说明。③结构图比例尺(1:50)~(1:100),表达构(建)筑物整体及构件的(de)结构构(gòu)造、地基(jī)处理(lǐ)、基础尺寸及节点构造等,结构单元和(hé)汇总(zǒng)工(gōng)程(chéng)量(liàng)表,主要材料表,钢筋表及必要的设计说明,要有综合埋件及预留洞(dòng)详图。钢结(jié)构(gòu)设计图应有(yǒu)整体装配、构件构(gòu)造与尺(chǐ)寸、节点详图,应表达(dá)设(shè)备性(xìng)能,加工(gōng)及(jí)安(ān)装技术要求,应有设备及材料(liào)表。④主要建筑物给水排水、采(cǎi)暖通(tōng)风(fēng)、照明及(jí)配(pèi)电安装图(tú)。
(3)电气与白控设计图①厂(站)区高、低压变配电系统图和一、二次(cì)回路接线原理(lǐ)图(tú)包括变电(diàn)、配电、用电(diàn)、启动和保(bǎo)护等设备型号、规格和编号。附材料设备表,说明工(gōng)作(zuò)原理,主要技术数据和要求。②各种控制(zhì)和保护原理图与接线图包括系统(tǒng)布置原理图。引(yǐn)出(chū)或列入的(de)接线端子板编号、符号和设备一览表以及运行(háng)原理说明。③各构筑物平、剖面图包括变电(diàn)所、配电间、操作控制间电气设备位置(zhì)、供(gòng)电控制线路铺设、接地(dì)装置(zhì)、设备材料(liào)明细表和施工说明及(jí)注意事项。④电气设备安装图包(bāo)括材料(liào)明细(xì)表、制作或(huò)安装说明。⑤厂(站)区(qū)室外(wài)线路照(zhào)明平面图包括各构(gòu)筑物的布置(zhì)、架空(kōng)和电缆配电线(xiàn)路、控制线路和照(zhào)明布(bù)置。⑥仪表(biǎo)自动(dòng)化控制安(ān)装图料明细表,以(yǐ)及(jí)安装调试说明⑦非标准配件加(jiā)工详图
(4)辅助设施设计图辅助与附属建(jiàn)筑物建筑、结构(gòu)、设备安装(zhuāng)及(jí)公用工程,如办公(gōng)、仓库、机修、食堂、宿舍(shě)、车库(kù)等(děng)施(shī)工设计图(tú)。
(5)非标准设备设计(jì)图某些简单金属构件的设(shè)计(jì)详图可附于工艺设(shè)计图(tú)中。但由几种不同形式的零(líng)配(pèi)件、构件组成的成套(tào)设备,又没有(yǒu)现成的设(shè)备可使(shǐ)用,其(qí)功(gōng)能较(jiào)独立,构造较复杂,加(jiā)工不(bú)简单的(de)设备或大型钢结构(gòu)处理装置,应(yīng)视为非标准(zhǔn)设(shè)备,专门进行施工(gōng)(制作、安装)图(tú)设计。①总(zǒng)装图表明构件零配件(jiàn)相互之间组(zǔ)装(zhuāng)位置、制(zhì)作加工与安装的(de)技术(shù)要求、设备性能、使用须知(zhī)及其他注意事项,必要时应有节点详图,附构(gòu)件、零配件一(yī)览表。②部件图表明构件加工制作详图、组装图、制作和装配(pèi)精度要求。③零件图零件的(de)加工制作(zuò)详图,须(xū)说明加(jiā)工精度、技术指(zhǐ)标(biāo)、材料、数量等。
①工程设计项目立项后,设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设(shè)计,其任务是(shì)将可行性研究(jiū)报告确定(dìng)的设计(jì)方案的具体化,要将(jiāng)污水处理厂(站)区(qū)、各处理构(建)筑物、辅(fǔ)助构(建)筑物等的平面和(hé)竖向布置,精确地表达在图(tú)纸上,其设计深度应(yīng)能(néng)满(mǎn)足施工、安装(zhuāng)、加工及施工预算(suàn)编(biān)制要(yào)求。在施工图(tú)设计之前,可能还需进行扩大初步(bù)设计(jì),进一步论证技术(shù)的可靠性(xìng)、经济合理性和投(tóu)资的准(zhǔn)确性(xìng)。
②工程设(shè)备(bèi)招投(tóu)标是经过比较投标方的能力、技术水平、工(gōng)程经验、报价等(děng),来选(xuǎn)定工程施工单位和设(shè)备供应单位的(de)过程,该过程是保(bǎo)证工程(chéng)质量和节省工程投资的基础
③工程施工是项(xiàng)目建设(shè)的实(shí)现(xiàn)阶段,包括土建(jiàn)施工、设备加工(gōng)制(zhì)造及安装的全过程。本(běn)阶段设(shè)计人员应向施(shī)工单位和设备供应单(dān)位(wèi)进行技术交底,施工(gōng)单位(wèi)要按设计图纸施工,施工人员发现(xiàn)问题或提出合理化(huà)建议,应经过一定手续才能变动,施工(gōng)时(shí),为了总结设计经验(yàn),应及时解决施工中出现的技(jì)术问(wèn)题,或根据具体情(qíng)况对设计作必要的修改和调整(zhěng),设计人(rén)员要有计划地配合参加(jiā)施工。对一般设计项目,指派主(zhǔ)要(yào)设计人员到施工(gōng)现场(chǎng),解释设计图纸,说明(míng)工程目的、设计原(yuán)则、设计标准(zhǔn)和依(yī)据(jù),提出新技(jì)术的(de)特殊要求(qiú)和施工注意事项;对重大或新技术项目,必要时应派现场设计(jì)代表,随(suí)时解(jiě)决施工中存在的设计问题。
④竣工验收是全面检查设计和施工质量(liàng)的过程,其核心是质(zhì)量,不合格(gé)工程必须返工或(huò)加固。第三(sān)阶(jiē)段项目(mù)验收阶段,包括联动试车、运行调(diào)试、达标验(yàn)收等过(guò)程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单(dān)位共同完成,检查设备及其安装的质量,以确保(bǎo)能正常投入使用(yòng)。试运(yùn)行的目的是要确(què)保处(chù)理系统达到(dào)设计(jì)的处理(lǐ)规模和(hé)处理(lǐ)效果,并确定最(zuì)佳的运行(háng)条件,对(duì)于生物处理系(xì)统,往往要用较长时间来完成“培菌”任务。达标验收是由环境(jìng)保护部门(mén)检验处理系统(tǒng)出水是(shì)否达到排放标准。污水处理工程的设计内(nèi)容设计工作(zuò)按建设(shè)项目所处理的对象不同可划分为城市污水处理厂工(gōng)程设计和工业(yè)企(qǐ)业(yè)废(fèi)水处理站工程(chéng)设计(jì),由(yóu)于污(wū)水来源、性质、水(shuǐ)量及处(chù)理工(gōng)艺方面差别(bié)较大,使其设计工作亦有所(suǒ)不同。设计(jì)工作按建(jiàn)设项目技(jì)术的复杂(zá)程度可划(huá)分为两个阶(jiē)段(初步设(shè)计和施工图设计)或一个阶段(施工图设计);同(tóng)样可按污水处理规模大小或重要性划分(fèn)为两阶段设计或一(yī)阶段(duàn)设计。技术复杂、处理规模大、重要的项目(mù)一般按两阶段设计,技术复杂(zá)程(chéng)度、处理(lǐ)规(guī)模、重(chóng)要性(xìng)均小的(de)按(àn)一阶段设计。两阶段(duàn)设计时,必须(xū)在上阶段设计文(wén)件(jiàn)得(dé)到上(shàng)级(jí)主管部门批准后方允许进行(háng)下阶段(duàn)的设计工(gōng)作。