【導讀】專業(yè)培養(yǎng)方案中的重要實訓環(huán)節(jié)。其目的是通過對污水處理廠的工藝方案論證，向工作崗位很好地獨立從事本專業(yè)的工作打下基礎。制定處理方案，合理平面布置污水處理廠。理解為目標，設計深廣度以基本達到擴大初步設計的要求為準。師要對課程設計題目精心準備，盡量采用實際工程作為設計題目，或者真題假做，方便地提供學生參考資料，并進行初步計算和設計。1）污水處理方案的選定，工藝流程的選擇。2）構筑物的設計計算，構筑物連接管道的計算和選擇，設備選型。要求所有的圖紙必須用計算機繪圖。課程設計成績根據(jù)平時考勤、課程設計報告質量按五級記分評定方法評定。實訓成果的檢查，著重檢查實訓報告書寫的完整性、了解國家環(huán)境保護和基本建設等方面的政策措施。

　　

【正文】 31 5 建筑結構設計 建筑設 計 空間、實體、場地構成整個建筑環(huán)境那個。本設計在建筑空間、交通組織、入口、廣場及室外綠化等方面進行了詳細的推敲，從豐富人的空間體驗感與感知的角度入手，力圖使整個污水廠給人深刻的印象。 由于污水廠本身即為一帶有強烈環(huán)境保護性質的生產（構）筑物群。因此在整體設計中充分考慮其建筑屬性。在絕對服從生產工藝流程的基礎上著重考慮其生態(tài)氛圍，在滿足構筑物空間與用地尺寸配置適宜條件下還原與自然，是整個污水廠環(huán)繞在綠色之中，形成優(yōu)美、寧靜的人工自然空間。 設計依據(jù) 《屋面工程施工及驗收規(guī)范》 GB502072020 《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》 GB5022295 《建筑抗震設計規(guī)范》 GB500112020 《建筑制圖標準》 GB/T501042020 《地下工程放水技術規(guī)范》 GB/T501082020 建筑總體布局 設計中按工藝需要和功能要求以及防火要求按行政管理區(qū)、輔助生產區(qū)和生產區(qū)分區(qū)布置，形成主次有序，重點突出的建筑群體關系。道路環(huán)繞布置，使廠區(qū)內自成體系，負荷消防要求。 32 結構設計 設計原則 （ 1）結構設計應遵循有關的設計規(guī)范和規(guī)程，根據(jù)構筑物使用要求 和受力特點，選擇合理的結構形式和計算方法。 （ 2）設計應該滿足工藝設計要求，遵循結構安全可靠、經(jīng)濟合理、技術先進、堅固耐久、施工簡便為原則 （ 3）設計還應該根據(jù)構筑物所處位置的工程地質、水文條件、周邊環(huán)境調節(jié)及構筑物的大小、埋深。 （ 4）設計使用年限為 50 年，結構安全等級為二級，重要性系數(shù)為 ；砼結構的耐久性滿足二類環(huán)境類別。 （ 5）機構構件的裂縫控制等級為三級，最大裂縫寬度值為 。 設計依據(jù) 本項目工程地質勘察資料 《建筑結構荷載規(guī)范》 GB500092020 《屋面工程施工及驗收 規(guī)范》 GB502072020 《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》 GB5022295 《混凝土結構設計規(guī)范》 GB500102020 《給排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》 《建筑地基處理技術規(guī)范》 JGJ792020 《工業(yè)建筑防腐設計規(guī)范》 GB500462020 《建筑抗震設計規(guī)范》 GB500112020 《建筑制圖標準》 GB/T501042020 《地下工程放水技術規(guī)范》 GB/T501082020 現(xiàn)行的國家其他有關建筑設計規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定 33 施工技術要求 廠區(qū)內主要構筑物均為盛水 構筑物，必須避免因滲漏而引起的地基變形，為此對全部構筑物采取以下措施： （ 1）砼的抗?jié)B等級為 S6（水池深度大于 10 時抗?jié)B等級為 S8），水灰比不大于 . （ 2）在砼中加入“多功能高效防水劑”。該外加劑能與水泥水化物作用生成不滲透性凝膠，阻斷砼的毛細通道，從而大幅度提高砼的高密性和耐久性。 （ 3）在池底底板及池壁增加一層柔性防水層。 污水總平面布置原則 平面布置遵循如下原則： ⑴ 功能分區(qū)明確，構筑物布置緊湊，減少占地面積。 ⑵ 考慮近、遠期結合，便于分期建設，并使近期工程相對完 整。 ⑶ 流程力求簡短，順暢，避免迂回重復。 高程計算 ⑴高程設計原則 a、污水廠廠區(qū)應滿足防積水要求； b、污水經(jīng)提升泵提升后能自流流經(jīng)各處理構筑物，并盡量減少提升揚程，節(jié)省能源。 c、出廠污水能自流進水回用水池，避免出水提升，減少運行成本。 d、充分利用業(yè)主提供的空間，節(jié)省投資。 ⑵ 各構筑物水位標高確定 因為本方案為設計處理能力為 4000 噸每天，結合本公司以往設計經(jīng)驗，采用 復合活性泥膜層 池、 水解池、活性好氧池 、清水池建為一體的日處理能力 2020 噸的一體化土建 并聯(lián)模式，除 集水池 到 格柵， 吸附反應池到復合活性泥膜層池 為 壓力提升外，其他全部采用 重力自流外，因此將 復合活性泥膜層 、 活性好氧池 、 水解池 、建于同一基礎。 34 電氣、電控設計 配電 (1) 廢水處理站不單獨設置變壓器，由廠方配設變壓器。本方案配電從污水處理站的配電柜考慮起。 (2) 供電負荷等級。廢水 處理站無一級負荷，二級負荷有污水提升泵、 氧化設備 等，其余均為三級負荷。 (3) 所有電機容量在 37kW 以下的機泵采用直接啟動方式。所有電機容量在 37kW 以上的機泵采用二次啟動方式。所有機泵旁均設置起停操作按紐，配電盤上設停止按紐 。重要設備設自動、手動轉換開關。 (4) 防雷及接地系統(tǒng)。接地裝置采用水平接地體。配電間接地電阻不大于 10 歐，全廠接地系統(tǒng)接地電阻不大于 4歐。 (5) 繼電保護。配電系統(tǒng)設過流保護，瓦斯和溫度保護，其中過流保護，瓦斯保護作用于跳閘，溫度保護作用于信號，本保護設在配電系統(tǒng)配電柜中。電動機用空氣開關作短路保護，熱繼電器作過負荷保護，總變出線開關只設空氣開關作短路保護。 (6) 電纜線路。戶外敷設電纜以橋架敷設為主，室內電纜以橋架敷設為主，少數(shù)埋于地面穿管敷設。電纜進入建筑物樓面，通路與其他專業(yè)管線交叉均應穿鋼 管保護。 (7) 照明。辦公室、值班室用熒光燈，站區(qū)用高壓鈉燈，綠地用庭院燈。 自控 控制以就地控制為主，不采用總體集中控制 （ 1）設計以常規(guī)電動儀表為主，其信號為 4～ 20mA。設就地儀表盤。 電機、泵、閥等設備工作狀態(tài)的顯示及控制。 工藝設備運行狀態(tài)及工藝報警連鎖系統(tǒng)。 運行過程中運行電機及備用電機間應 8小時自動切換。 （ 2）信號回路接地與屏蔽接地共用一個單獨的接地極，以保證控制系統(tǒng)正確可靠地運行。 35 （ 3）儀表布線 儀表施工按照國標 GBJ93－ 86 執(zhí)行。 土建工程 建筑物裝修參照 “ 城鎮(zhèn) 污水處理廠建筑設計標準 ” 。在結構上，嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行的結構設計規(guī)范和標準： GBJ108 GBJ38 GBJ178 GBJ698 GBJ1189。 給排水系統(tǒng) 給水系統(tǒng) 廢水處理站給水水源從廠區(qū)接入，給水主要用于藥劑的配置、 脫水機沖洗 、操作工人的用水 ， 場地和設備沖洗可利用處理出水。 排水系統(tǒng) 廢水處理站的設備檢修排水、脫水機房沖洗排水等排入進水集水池循環(huán)處理，廢水處理站雨水排就近排入廠內的雨水管網(wǎng)。 36 采暖通風 除臭 加藥間、化驗室和操作 室進行采暖，采暖設計依據(jù)中華人民共和國《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》 GBJ1987，室外采暖設計參數(shù) ： 室內設計溫度：加藥間、操作室： 18℃ 。采暖熱媒參數(shù)： 95/70℃ ，熱源由甲方提供。采暖系統(tǒng)安裝標高：供水干管管中最高點暫定 ；回水干管走在 400*500 毫米地溝內 ,以安裝合理為準；當采暖系統(tǒng)與設備其他管道發(fā)生矛盾時 ,在系統(tǒng)不變的前提下 ,供水干管標高可調整 ,以滿足工藝要求。 散熱器：選擇普通灰鑄鐵四柱式鑄鐵散熱器，每片散熱量大于等于 150W/片，散熱器落地式安裝。采暖系統(tǒng)安裝參見華北標辦設備安裝 圖集 91SB1：立管安裝 91SB暖29，散熱器手動排氣閥和支管閥門安裝 91SB暖 21，采暖熱水系統(tǒng)入口做法 91SB暖51。 系統(tǒng)采用焊接鋼管，絲接。 采暖系統(tǒng)安裝坡度： ≥‰ 。 系統(tǒng)打壓實驗：鑄鐵散熱器安裝前應進行水壓實驗，按工作壓力的 倍試壓 ,23 分鐘不滲不漏為合格。系統(tǒng)管道以工作壓力加 進行實驗 ,頂點壓力不應小于 ,5 分鐘內壓力降不大于 為合格。 除臭設計 依據(jù)《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》《工業(yè)企業(yè) “ 三廢 ” 排放標準》《大氣環(huán)境 質量標準》的規(guī)定需要對產生的廢氣進行機械高空排房和相應的除臭處理，并對操作區(qū)和設備區(qū)進行適當隔離。該項目廢水處理中，有毒害廢氣較少。 1 惡臭氣體的來源、組成物質與危害 污水處理廠的惡臭氣體主要來源于污水和污泥的處理單元 ,其中污泥脫水房是污泥處理單元惡臭產生的主要場所。 37 污水處理工藝過程中產生的惡臭氣體組成物質主要由碳、氫和硫元素組成 ,主要有氨氣、硫化氫、硫醇、 VFAs、 VOCs 等組成。根據(jù)有關資料介紹 ,從成分看氨的濃度最大 ,其次是硫化氫，而硫化氫是產生惡臭氣味的主要物質之一。 高濃度的含硫以及含 氮 惡臭物質會抑制硝化反應的進行，使污水脫 氮 效果變差，同時這些惡臭氣體，對污水廠金屬材料、設備和 管 道有一定的腐蝕性，對廠區(qū)及周 邊環(huán)境會造成污染，也會影響周圍居民的正常生活。甚至，臭氣中的惡臭物質，對人體呼吸、消化、心血 管 、內分泌及神經(jīng)系統(tǒng)都會造成不同程度的毒害，使人體產生畸變、癌變。 根據(jù)污水處理過程，臭氣來源主要分為污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水處理系統(tǒng)中臭氣來源主要分布在進水泵房、預處理段。污泥處理系統(tǒng)中臭氣來源主要分布在污泥濃縮池、污泥脫水和污泥堆放、外運過程，由于對穩(wěn)定污泥進行壓縮、剪切 作用、產生蛋白質類生物高聚物，其分解產生大量臭氣。 除臭工藝 近年來，隨著污水處理行業(yè)的迅猛發(fā)展，污水處理廠的數(shù)量也大幅度上升，但是在污水得到凈化處理的同時，污水中的有機物分解產生的惡臭氣體不僅對金屬材料、設備和 管 道有一定的腐蝕性，還會對周圍居民的正常生活產生影響。因此，如何對污水處理廠產生的惡臭氣體進行有效的治理已經(jīng)成為污水處理行業(yè)面臨的嚴重問題。 目前，污水處理廠治理惡 臭氣體的主要方法有物理法、化學法和生物法三類。其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等；化學法包括吸收法、燃燒法等；生物法包括生物制劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法等。 38 防止有害氣體對環(huán)境的污染 污水經(jīng)過處理后氣味基本消除，僅在污水預處理工序和污泥處理部分，會泄露少許臭味。設置如下強化措施： （ 1）總圖設置根據(jù)風向采取衛(wèi)生分區(qū)布置 （ 2）全部管線地下埋設，污水儲池 部分 采用封閉式 （ 3）考慮在空地上種植刺槐、假儉草、竹節(jié)草等能吸收有害氣體的綠化植物， （ 4）采用地埋式設計 （ 5）空氣過濾除臭 化驗 廢水處理站各處理設施的主要控制分析項目包括： CODcr 的測定（重鉻酸鹽法 GB 1191489）； BOD5的測定（ 稀釋與接種法 GB 748887）； SS 的測定（ 重量法 GB 1190189）； DO 的測定（ 碘量法 GB 748987）； 勞動保護、工業(yè)衛(wèi)生與安全防護 為確保有安全衛(wèi)生的作業(yè)環(huán)境和良好的勞 動條件保護職工的安全和健康，本項目的勞保、安全及工業(yè)衛(wèi)生設計采用如下依據(jù)： 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 TJ8679 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準 GB309682 工業(yè)企業(yè)勞動衛(wèi)生標準 GB8773～ 878088 建筑設計防火規(guī)范 GBJ1687 建筑設計防雷規(guī)范 GBJ5783 39 工業(yè)企業(yè)采暖通風和空氣調節(jié)設計規(guī)范 GBJ1987 1. 勞動保護與安全 (1) 噪聲危害 為防止噪聲對人體健康的影響，設計中在噪聲較高的 工藝單元 ，除工藝上采用消聲器外，廠房設計時，局部采用吸音措施以降低噪聲。同時在經(jīng)常有人的工作場所設置隔音值班室，使其噪聲達到國家規(guī)定標準。 (2) 防電傷、機傷 為保證設備正常運行以及操作人員的人身安全，需要采取一系列預防措施： 廠內所有正常帶電的電氣設備金屬外殼均采取接地或接零保護 廠內各電力室、變電所分別設置接地裝置 對配電裝置均設有防止誤操作的連鎖裝置 潮濕房間的電氣設備選用密閉型 動力配線采用電纜橋架 和導線穿鋼管埋設 建筑物要設置防雷措施 機械運轉部分在集中遙控電機房設置開停車按鈕和解鎖裝置 嚴禁在傳動設備上放置雜物 車間內設維修，定期對運轉零件進行檢修 倉庫高位貨架的物料運送，將引進先進生產車，車間內操作臺，將設置欄桿，避免意外 (3) 防暑降溫 本設計對散發(fā)熱量較大的車間，均以有組織的自然通風排除余熱； 對某些有熱輻射的操作平臺