环境工程设计考试资料Word文件下载.docx
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在项目可行性研究的同时，应当进行建设项目环境影响评价，建设项目的环境影响评价实际上就是建设项目在环境方面的可行性研究。
3、工程设计阶段
环保设施的工程设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。
（1）初步设计阶段上里镇生活污水处理厂初设方案
（2）施工图设计阶段建设项目环境保护设施的施工图设计，必须按已批准的初步设计文件及其环境保护篇（章）所确定的各种措施和要求进行。
一般包括:
①施工总平面图；
②单体构筑物施工图；
③设备安装施工图；
④非标准设备加工详图；
⑤设备及各种材料的明细表；
⑥施工图预算。
（3）设计概算和预算的编制设计概算和预算是设计工作的重要内容，也是设计文件的重要组成部分，它反映了项目设计的经济合理性和技术先进性。
设计概算和预算是不同设计阶段编制的工程经济文件，初步设计阶段要编制设计概算，施工图设计阶段要编制施工图预算。
设计概算：
设计概算是根据设计图纸及其说明书、设备与材料清单、概算定额以及各种费用标准和经济指标，对工程项目的投资进行估算的文件。
设计总概算的结果是工程项目的总造价。
设计概算的文件由以下六部分组成：
①工程项目概算说明书；
②工程项目总概算；
③各单项工程的综合概算；
④各单位工程的概算；
⑤其他工程和费用概算；
⑥预备费用概算。
施工图预算：
施工图预算是根据国家颁发的有关安装工程的预算定额，结合施工图纸，按规定方法计算工程量，套用相应的预算定额及工程取费标准，以及建筑材料及人工费用的市场差价综合形成的建筑安装工程的造价文件。
其文件构成与设计概算相同，但要求计算的更为细致和准确。
建筑工程预算
按建设项目所处的建设阶段分：
设计概算、施工图预算、施工预算
对象一：
定额——即规定的额度，在建筑工程中是指在正常的施工条件下，生产一定计量单位质量合格的建筑产品所需消耗的人工、材料和机械台班的数量标准。
定额——[定额示例]
砌筑10m3质量合格的M5混合砂浆1砖混水砖墙的定额消耗量。
由2003建筑工程定额：
定额编号：
A3－25工程项目：
10m3M5混合砂浆1砖混水砖墙
人工消耗指标：
16.08工日材料消耗指标：
M5混合砂浆：
2.25m3标准砖：
5.40千块水：
1.06m3
机械消耗指标：
灰浆搅拌机：
0.38台班。
对象二：
预算——即建筑产品的计划价格，它是以定额消耗量为基准，用货币这种指标形式，来确定完成一定计量单位质量合格的建筑产品所需的费用。
建筑产品的计划价格就是建筑产品价值的货币表现。
研究建筑产品的价格组成因素和计算方法就是预算的主要内容。
预算——[预算示例]
砌筑250m3质量合格的M5混合砂浆1砖混水砖墙的预算价格
由建筑工程定额：
定额编号：
250m3M5混合砂浆1砖混水砖墙一定计量单位（10m3）建筑产品的预算价格——定额基价：
1777.54元/10m3
250m3M5混合砂浆1砖混水砖墙的预算价格：
4、项目竣工验收阶段
环境保护设施竣工验收可视具体情况与整体工程验收一并进行，也可单独进行。
其验收合格应具备下列条件：
①建设项目建设前期环境保护审查、审批手续完备，技术资料齐全，环境保护设施按批准的环境影响报告书（表）和设计要求建成；
②环境保护设施安装质量符合国家和有关部门颁发的专业工程验收规范、规程和检验评定标准；
③环境保护设施与主体工程建成后经负荷试车合格，其防治污染能力适应主体工程的需要；
④外排污染物符合经批准的设计文件和环境影响报告书（表）中提出的要求；
⑤建设过程受到破坏并且可恢复的环境已经得到修整；
⑥环境保护设施能正常运转，符合使用要求，并具备运行的条件，包括经培训的环境保护设施岗位操作人员的到位管理制度的建立、原材料、动力的落实；
⑦环境保护管理和监测机构，包括人员、监测仪器、设备、监测制度、管理制度等符合环境影响报告书（表）和有关规定的要求。
第二章厂址选择
厂址选择一般分为建设地点的选择和具体地址选择两个阶段，地点选择也称选点，具体地址选择称为定址。
选点是在一个相当大的地域范围内，按照项目的特点和要求，经过系统、全面的调查和了解，提出几个可供选择的地点方案，供对比选择。
地址选择是在选点的基础上，在进一步深入细致的调查，从若干可选的地点中，提出几个可供选择的具体地址，以便最后决策定点。
建设地点的选择要以国家、地区的长远规划为依据。
一、厂址选择的基本要求
①厂区必须满足厂房按工艺流程布置建筑物和构筑物的要求，场地同样需要满足建设项目的实际需要，能合理布置建筑物及配套的构筑物；
②厂区地形力求平坦或略有坡度，以减少土方工程，又便于排水；
③厂区靠近水源，并便于污水排放和处理；
④厂区应选在工程地质、水文地质条件较好的地段，严防在断层、有岩溶、流沙层、有用矿床上、洪水淹没区、采矿塌陷区和滑坡下选址。
厂区地下水位置最好低于建筑物的基准面，还应选在地震烈度低的地方；
⑤需要专用线的工厂，宜接近铁路沿线选址，便于接轨；
⑥厂址应便于供电、热和其他协作条件的建立
二、厂址选择中的环保要求（大气方面）
1、背景浓度
应选择背景浓度小的地区建厂，如背景浓度已超过环境质量标准则不宜建厂。
2、风向
风向指风的来向，地面风常用8或16个方位表示，方位角为45或22.5度。
风速指的是单位时间内空气在水平方向上移动的距离。
在空气污染分析中，常用风玫瑰图来表征。
即在8或16个方向上给出风向、风速的相对频率或绝对值。
图中矢线长度代表风向频率的大小，表示污染的时间。
矢量末端风速羽代表平均风速，表示扩散程度。
风玫瑰图一般按5～10年的气象资料制作，或者按某月、某季多年平均值制作。
风玫瑰图还有风向玫瑰图和风速玫瑰图。
风向玫瑰图又称为风频图，是将风分为8或16个方位，在各方向线上按各方向风出现的频率，截取相应的长度，将相邻方向线上的截点用直线段连接的闭合折线图形。
风向对厂址的选择影响重大：
①污染源应选在居住区最小频率风向的上侧；
②尽量减少各工厂的重复污染，及不宜把各污染源配置为一直线且与最大频率风向一致；
③排放量大、毒性大的污染源远离居住区
3、污染系数
厂址选择时仅考虑风向频率还不够，因为它只说明被污染的时间，而不说明被污染的程度，因此还应考虑风速的大小。
综合表示某一地区气象（风向频率和平均风速）对大气污染影响程度的参数为污染系数。
某一风向污染系数＝风向频率/相应风向平均风速
污染系数反映了各污染系数下方位污染的可能性大小的相对关系，污染源应设在污染系数最小方向的上侧。
下表是某大气污染型工厂选址时收集的某城镇相关资料
方向
北
东北
东
东南
南
西南
西
西北
风向频率％
14
8
7
12
17
15
13
平均风速（m/s）
3
4
5
6
污染系数
4.7
2.7
2.3
3.0
2.8
2.5
2.1
依据表中的数据若仅考虑风向频率，厂址应设在？
但从污染系数看，厂址应设在？
4、静风
静风出现频率高（超过40％）或静风持续时间长的地区不宜建厂。
5、温度层结和大气稳定度
厂址的选择不应在经常出现逆温现象的地区，沿海建厂的工厂还应考虑海陆风的影响。
6、地形影响
如果厂址地形条件选择不好也会造成严重污染。
应尽可能避免在盆地内建大气污染物排放量大的工厂。
三、厂址选择中的步骤
1、准备阶段
绘制总平面草图：
根据计划任务书中工厂的组成、工艺流程及类似工厂的资料，确定主要车间的面积和外形尺寸，绘制总平面草图，一般选2～3个方案进行比较。
初步确定能源、运输、需要量：
根据工厂生产规模及扩建规划，初步确定工厂的运输量以及水、电、蒸汽、煤气、氧气等的粗略需用量。
收集各种资料（地形、气象、周围地区功能）：
根据企业规模，确定职工概略人数及劳动力来源，收集选厂址地区的地形、气候、交通运输、附近城市发展规划等有关资料及图纸。
初步勘测地形地貌：
如地形起伏、土壤条件，工程地质、水文地质等条件，厂区内现有建筑物及其他设施的情况。
初步确定厂区及各功能区位置：
初步确定出厂区、住宅区、废物场的位置。
并研究分析与铁路连接和与其他企业协作条件等。
2、方案比较阶段
根据已收集到的资料，对已选定的2～3个厂址方案进行技术经济比较。
（1）技术条件比较
（2）经济条件的比较
第二节污水处理厂（站）的厂址选择
原则：
1.应与选定的污水处理工艺相适应，如选定稳定塘或土地处理工艺时，必须有适当的土地面积；
2.应尽量做到少占农田;
3.厂址必须位于集中供水水源地下游（距离不小于500m），并设在城镇、工厂区及生活区下游和夏季主导风向的下风向，为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或生活区建筑保持一定的卫生防护距离，一般不小于300m，同时处理厂周围应有充分的绿化带。
4.处理厂出水排放口应与受纳水体接近。
（新趋势：
靠近农业灌溉区和工业区）
5.厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂要考虑不受水体洪水威胁，尽量设在地质条件较好的地方，以便施工降低造价。
6.充分利用地形，如有条件应选择在有适当坡度的地方，以满足污水处理厂构筑物高程布置的需要,减少土方工程量。
7.根据城市总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。
8.应有方便的交通运输和水电供应等条件。
第三节垃圾填埋场的厂址选择
环境因素：
工程地质、地形地貌水文地质条件生态植被
经济因素：
交通运输条件卫生防护距离带内的移民搬迁量工程投资服务年限
社会因素：
当地居民是否接受、地下是否埋藏有文物古迹等
第三章污水处理方法的选择与评价
一、污水处理方法、流程的主要影响因素
原废水的特性处理目标（要求的出水水质）流程的稳定性基建投资费用运行维护费用
二、选择生物法处理的程序
三、废水处理方法、流程的综合评价
所选用的方法、流程是否是最佳方案？
如何评价？
技术性能
经济效益
二次污染
1.处理废水量2.进水水质
3处理后的水质
4.各水质指标去除率
5.运行操作6占地面积
7.设备加工8.原料、药剂
9.稳定可靠性
10.对工作人员要求
1.处理费
①基建投资费②运行维护费③设备折旧费④偿还期
①直接效益（物料回收、节水、水的回收、免交排污费、排污罚款、污染赔偿费等）
②间接效益（环境污染降
低、水质改善、人体危害减轻、污染损失降低等）
大气污染
固体废弃物（污泥）
噪声污染
啤酒废水处理工艺味精废水处理工艺石化废水处理工艺
电镀废水处理工艺焦化废水处理工艺农药废水处理工艺
畜禽养殖废水处理工艺生物制药废水处理工艺
第四章废水处理构筑单元设计计算
物理处理（格栅、沉砂池、沉淀池）；
曝气池（活性污泥法）；
厌氧处理工艺及设备设计；
脱氮除磷设计
经典SBR设计
日本下水道事业团主编的《序批式活性污泥法设计指南》；
简化方法
《指南方法》是以污泥负荷为基本设计参数，设计人员根据水量、原水水质、处理要求和环境条件，凭借自身经验，选定污泥负荷Fw、排出比1/m（每个周期排出水量与总池容之比）、混合液污泥浓度MLSS、安全高度Hf（最低水位时活性污泥界面以上最小水深）、反应池水深H及池数M，然后计算池容和其他参数。
为了规范各项参数，《指南》推荐了参数的取值范围，如表1所示。
为了计算沉淀时间，《指南》对活性污泥界面的沉降速度推荐了两个计算公式：
Vmax=7.4×
104×
T×
Nw-1.7（Nw≤3000mg/L）Vmax=4.6×
Nw-1.26（Nw＞3000mg/L）
式中：
T－设计水温，按设计最低水温计，℃；
Nw－高水位时混合液污泥浓度MLSS，mg/L。
《简化方法》---室外排水设计规范
一般规定：
SBR反应池宜按平均日污水量设计；
SBR反应池前、后的水泵、管道等输水设施应按最高日最高时污水量设计。
SBR反应池的数量宜不少于2个。
SBR反应池容积，可按下列公式计算：
污泥负荷的取值：
以脱氮为主要目标时，BOD5负荷率0.05~0.15；
以除磷为主要目标时，BOD5负荷率0.4~0.7；
同时脱氮除磷时，BOD5负荷率0.1~0.2。
式中1/m——充水比，仅需除磷时宜为0.25～0.5，需脱氮时宜为0.15～0.3。
一般1/4~1/2.沉淀时间ts宜为1h。
排水时间tD宜为1.0～1.5h。
一个周期所需时间可按下列公式计算：
式中tb——闲置时间（h）。
每天的周期数宜为正整数。
反应池多采用矩形池，水深宜为4.0～6.0m；
反应池长度与宽度之比宜为1：
1～4：
1。
设计条件：
日污水量4000m3/d，进水BOD5:
200mg/L，水温全年平均为20℃，反应器个数2池，水深5m，污泥界面上最小水深0.5m，排水比（每一周期的排水量与反应池容积之比）1/2（1/3），MLSS浓度4000mg/L（2000mg/L），BOD污泥负荷LS=0.25kg/（kg.d）。
（1）曝气时间TR
其中SO——进水的平均BOD5,mg/L X——曝气池内MLSS浓度,mg/L1/m——排水比
（2）沉淀时间TS
其中：
Vmax——最大沉降速度，m/h；
H——反应池内水深，m。
0.5为安全高度，m
⑶周期数的确定（n）
排水时间TD：
设计为1.3h,由此选择滗水器的排水性能。
一个周期所需时间TC≥TR+TS+TD=2.4+2.3+1.3=6hTC≥TR+TS+TD=3.2+1+1.3=5.5h（周期内调整）
周期次数为次，则一个周期为6h
⑷进水时间TFill：
TFill=TC/N=6/2=3h
出现周期时间>
6h的情况，与前面计算矛盾！
说明前面参数取值有误
（5）反应器容积V
另外一种解法：
我国当前应用《指南方法》计算SBR工艺存在以下几个问题：
①操作困难。
《指南方法》中推荐的污泥负荷取值范围高低相差3~4倍，排出比相差一倍，混合液浓度没推荐取值范围，只是在例题中给出了数值，高负荷时取2g/L，低负荷时取4g/L，在设计计算时这几个参数不知该取多少为好，很难把握。
②不确定性。
上述几个基本参数的选定具有很大的任意性，并且因人而异，对同一个工程，不同的人设计计算结果会有很大出入，没有一个确定的标准。
③结果影响大。
我国的SBR工艺污水处理厂规模通常是几万立方米/日，建设费用几千万元，如果池容计算偏大，运转可靠性提高了，但造价增加较多，影响经济优势，如果池容计算偏小，费用是降低了，但有可能影响出水达标，对一般的设计人来说，按《指南方法》计算要得出既经济又可靠的结果相当困难，往往处于两难境地。
④公式有缺陷。
《指南方法》中计算活性污泥界面沉降速度的两个公式分别适用于高、低MLSS的情况，但当MLSS处于两个公式交界处就出现无所适从的情况。
当MLSS为3000mg/L，T=10℃时，两个公式计算结果分别为0.908m/h和1.912m/h，相差一倍以上，令人对公式的可靠性产生怀疑。
《简化方法》-----设计院内部算法
《简化方法》是指国内目前常采用的一种比较简单的SBR工艺设计计算方法，它的计算步骤是：
①按分建式活性污泥法确定反应泥龄；
②选取污泥产率系数及衰减系数；
③根据经验选定混合液浓度MLSS；
④算出反应池容；
⑤选定反应周期时间安排；
⑥按下式计算反应池总池容：
VT－总池容，m3；
VF－反应池容，m3；
TC－周期时间长，h；
TF－一个周期内反应时间长，h。
泥龄：
只要求去除含碳有机物时，最小泥龄可按表2取值。
表2只去除含碳有机物时最小泥龄
污水厂规模（kg/d）
BODT＜6000
BODT≥6000
泥龄θC（d）
当要求硝化时，泥龄按下式计算：
表3要求硝化时最小泥龄和建议泥龄
污水处理厂规模
BOD5<
1200kg/d
BOD5≥6000kg/d
设计水温/℃
10
最小泥龄/d
8.2
6.8
6.6
5.4
建议泥龄/d
11
9.2
7.8
9
7.6
6.4
θCN=F×
3.4×
1.103（15-T）
θCN－满足硝化要求的设计泥龄，d；
F－安全系数，当BODT≥6000kg/d时，F=1.45；
当BODT＜6000kg/d时，F=1.8。
T－设计水温，按最低周平均水温计，℃。
计算结果列于表3：
产率系数（Y）
衰减系数（Kd）
0.6mgVSS/mgBOD5
0.25~0.45mgVSS/mgCOD
0.06d-1
生活污水的Y、Kd的数值
《简化方法》的特点：
①以泥龄为基本设计参数，有坚实的理论基础，结果可靠。
如果污泥产率系数也准确，设计出的反应池就能达到预期的生化反应效果。
②设计计算方法简单。
按照分建式活性污泥法算出反应池容后，再根据选定的周期安排（TC、TF）马上就可以算出总池容、总泥龄，对习惯于设计分建式活性污泥法的设计人员来说轻车熟路。
CASS（CAST/CASP）工艺设计:
（1）生物选择器
（2）缺氧区（3）好氧区（4）回流污泥和剩余污泥（5）滗水器
某城市污水处理厂设计处理水量Q=12000m3/d，总变化系数KZ=1.62，冬季水温T=10℃。
设计进水水质COD=450，BOD5=250，SS=300,设计出水水质COD=60，BOD5=20，SS=20mg/L。
1曝气时间TR
其中SO——进水的平均BOD5,250mg/L X——曝气池内MLSS浓度,2500mg/L1/m——排水比，1/4
2沉淀时间TS
其中Vmax——污泥界面沉降速度；
H——反应池内水深，m；
0.5为安全高度或称缓冲层高度，m
3周期数的确定（n）:
排水时间TD：
设计为0.5h,由此选择滗水器的排水性能。
一个周期所需时间TC=TR+TS+TD=6+1.5+0.5=8h周期次数为n=24/8=3次
（4）曝气池容积V
为混合液污泥浓度（MLSS），典型值2500mg/L；
为污泥负荷率，典型值0.15kgBOD/（kgMLVSS·
d）；
为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.7；
e反应时间比，即反应时间比周期时间
（2）CASS的池型
总高H0=H+0.5=5.5m；
B：
H为1~2，L为池长；
L：
B为4~8；
L=80B=10H=5，0.5m为超高，
则V=80×
10×
5=4000（m3）
CASS池形经典设计为1：
5：
30
吸附－生物降解工艺（AB法）
AB法设计（某制药废水Q=1200m3/d经预处理后用）
工艺段
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
进水
出水
去除率
A段
1800
1080
40%
945
473
50%
1500
450
70%
B段
324
118
75%
90
80%
A段的计算
1.参数：
（1）污泥浓度X（MLSS）=1500~2000mg/L，多采用2000mg/L；
（2）容积负荷NV=6~10kgBOD5/（m3•d）,多采用10kgBOD5/（m3d）；
（3）污泥负荷NS=2~6kgBOD5/（MLSS•d）,多采用5kgBOD5/（MLSS•d）；
（4）水力停留时间=0.5~0.75h；
（5）污泥龄（MCRT）θc=0.3~0.6d；
（6）DO=0.2~1.5mg/L；
（7）污泥回流比R=100%。
2.曝气池的计算
（1）A段曝气池容积VA取污泥负荷NS=5kgBOD5/（MLSS•d），污泥浓度X（MLSS）=2000mg/L，则：
（2）A段曝气池主要尺寸：
取池的有效水深h=5.5m，则
池面积：
池宽B取3m，则
池长：
取超高为0.5m，故总高为H=5.5+0.5=6.0m
（3）需氧量计算：
由于A段曝气池在短污泥龄、兼氧状态下运行，其对有机物的去除以吸附为主，几乎不存在内源呼吸作用，一般以去除BOD5所需氧量计算。
设氧转移效率为10%：
OA—A段曝气池每小时需氧量，kgO2/h；
a’—去除单位质量BOD5所
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