1、授課人：管玉江1PPT課件 第一章 緒 論 環境工程設計的任務：運用工程技術和有關基礎科學的原理和方法具體落實和實現環境保護設施的建設，以各種工程設計文件、圖紙的形式表達設計人員的思維和設計思想，直到建設成功各種環境污染治理設施、設備，并保證其正常運行，滿足環保要求，通過竣工驗收。環境工程設計的產生依據：國家建設項目環境保護條例中明確規定，對環境有影響的建設項目需要配套建設環境保護設施。環境保護設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用。2PPT課件第一節 環境工程設計的范圍和內容一、環境工程設計的工作范圍 工程不是單純的技術問題，而與社會經濟密切聯系，需要綜合考慮技術、經濟、市場、法律等

2、多方面因素。 環境工程設計則貫穿于整個建設項目的全過程。在項目建設的前期階段（項目批準立項、可行性研究、環境影響評價、編制設計任務書）、工程設計施工階段和工程后期（處理設備試運行、測試、工程總結）都必須由環境工程設計人員參與工作。3PPT課件項目機會研究，項目概念形成編制申報項目建議書批準立項可行性研究，提出研究報告編制設計任務書書項目評估項目可行嗎可行性研究招標 中止 NOYes4PPT課件決策.下達設計任務書項目設計施工準備施 工試生產.工程竣工驗收 設計招標 編制工程竣工驗收報告書 施工招標 工程項目管理程序圖 5PPT課件二、環境工程設計的主要內容 1、大氣污染防治 2、水污染防治 3

3、、固體廢棄物污染防治 4、噪聲污染控制6PPT課件第二節 環境工程的主要設計程序和設計原則 環境保護工程是建設項目中的一個重要組成部分。建設項目可分解為若干個層次： 工程項目 單項工程 單位工程 分部工程 分項工程。 環境保護工程具有獨立的設計文件，可獨立組織施工，是建成竣工后可以獨立發揮生產能力和工程效益的單項工程。因此，環境工程設計遵循工程設計的一般原則。7PPT課件一、環境工程設計的原則 1、工程設計的一般原則 工程設計應遵循技術先進、安全可靠、質量第一、經濟合理的原則。設計中要認真貫徹國家的經濟建設方針、政策（如產業政策、技術政策、能源政策、環保政策等）。正確處理各產業之間、長期與近期

4、之間、生產與生活之間等各方面的關系。應充分考慮資源的充分利用。要根據技術上的可能性和經濟上的合理性，對能源、水資源、土地等資源進行綜合利用。8PPT課件選用的技術要先進適用。在設計中要盡量采用先進的、成熟的、適用的的技術要符合我國國情，同時要積極吸收和引進國外先進技術和經驗，但要符合國內的管理水平和消化能力。采用新技術要經過試驗而且要有正式的技術鑒定。必須引進國外新技術及進口國外設備的，要與我的技術標準、原材料供應、生產協作配套、零件維修的供給條件相協調。工程設計要堅持安全可靠、質量第一的原則。安全可靠是指項目投產后，能長期安全正常生產。9PPT課件堅持經濟合理的原則。在我國資源和財力條件下，

5、使項目建設達到項目投資的目標（產品方案、生產規模），取得投資省、工期短、技術經濟指標最佳的效果。 2、環境工程設計的原則 對環境保護設施進行工程設計時，除了要遵循工程設計的一般原則外，還必須遵循以下一些環境工程設計的原則。環境保護設計必須遵循國家有關環境保護法律、法規，合理開發和充分利用各種自然在資源，嚴格控制環境污染，保護和改善生態環境。10PPT課件建設項目要配套建設的環境保護設施，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用。環境保護設計必須遵守污染物排放的國家標準和地方標準；在實施重點污染物排放總量控制的區域，還必須符合重點污染物排放總量控制的要求。環境保護設計應當在工業建設項目中采

6、用能耗物耗少、污染物產生量少的清潔生產工藝。實現工業污染防治從末端治理向生產全過程控制的轉變。11PPT課件二、環境工程設計的程序 環境工程工程設計必須按國家規定的設計程序進行，并落實和執行環境工程設計的原則和要求。 1、項目建議書階段 項目建議書中應根據建設項目的性質、規模、建設地區的環境現狀等有關資料，對建設項目建成投產后可能造成的環境影響進行簡要說明：所在地區環境；可能造成所在地區的環境影響分析；當地環保部門的意見和要求；存在的問題；12PPT課件 2、可行性研究階段 在可行性研究報告書中，應有環境保護的專門論述，其主要內容如下： 建設地區環境狀況； 主要污染源和主要污染物； 資源開發可

7、能引起的生態變化； 設計采用的環境保護標準； 控制污染和生態變化的初步方案； 環境保護投資估算； 環境影響評價的結論或環境影響分析； 存在的問題及建議。13PPT課件 在項目可行性研究的同時，應當進行建設項目環境影響評價，建設項目的環境影響評價實際上就是建設項目在環境方面的可行性研究。建設項目環境影響報告書包括以下內容： 建設項目概況； 建設項目周圍環境狀況； 建設項目對環境可能造成影響的分析和預測； 環境保護措施及其經濟、技術論證； 環境影響經濟損益分析； 對建設項目實施環境監測的建議； 環境影響評價結論。14PPT課件 3、工程設計階段 環保設施的工程設計一般分為初步設計和施工圖設計兩個階

8、段。（1）初步設計階段 建設項目的初步設計必須有環境保護篇（章）具體落實環境影響報告書（表）及其審批意見所確定的各項環境保護措施。包含以下主要內容： 環境保護設計依據； 主要污染源和主要污染物的種類、名稱、數量、濃度或強度及排放方式； 規劃采用的環境保護標準； 15PPT課件 環境保護工程設施及其簡要處理工藝流程、預期效果； 對建設項目引起的生態變化所采取的防范措施； 綠化設計； 環境管理機構及定員； 環境監測機構； 環境保護投資概算； 存在的問題及建議。16PPT課件 （2）施工圖設計階段 建設項目環境保護設施的施工圖設計，必須按已批準的初步設計文件及其環境保護篇（章）所確定的各種措施和要求

9、進行。一般包括； 施工總平面圖； 房屋建筑總平面圖； 設備安裝施工圖； 非標準設備加工詳圖； 設備及各種材料的明細表； 施工圖預算。17PPT課件 （2）設計概算和預算的編制 設計概算和預算使設計工作的重要內容，也是設計文件的重要組成部分，它反映了項目設計的經濟合理性和技術先進性。設計概算和預算是不同設計階段編制的工程經濟文件，初步設計階段要編制設計概算，施工圖設計階段要編制施工圖預算。 設計概算： 設計概算是根據設計圖紙及其說明書、設備與材料清單、概算定額以及各種費用標準和經濟指標，用科學方法對工程項目的投資進行估算的文件。設計概算的結果是工程項目的總造價。18PPT課件 設計概算的文件由以

10、下六部分組成： 工程項目概算說明書； 工程項目總概算； 各單項工程的綜合概算； 各單位工程的概算； 其他工程和費用概算； 預備費用概算。施工圖預算： 施工圖預算是根據國家頒發的有關安裝工程的預算定額，結合施工圖紙，按規定方法計算工程量，套用相應的預算定額及工程取費標準，以及建筑材料及人工費用的市場差價綜合形成的建筑安裝工程的造價文件。其文件構成與設計概算相同，但要求計算的更為細致和準確。19PPT課件 4、項目竣工驗收階段 環境保護設施竣工驗收可視具體情況與整體工程驗收一并進行，也可單獨進行。其驗收合格應具備下列條件： 建設項目建設前期環境保護審查、審批手續完備，技術資料齊全，環境保護設施按批

11、準的環境影響報告書（表）和設計要求建成； 環境保護設施安裝質量符合國家和有關部門頒發的專業工程驗收規范、規程和檢驗評定標準； 環境保護設施與主體工程建成后經負荷試車合格，其防治污染能力適應主體工程的需要； 20PPT課件 外排污染物符合經批準的設計文件和環境影響報告書（表）中提出的要求； 建設過程受到破壞并且可恢復的環境已經得到修整； 環境保護設施能正常運轉，符合使用要求，并具備運行的條件，包括經培訓的環境保護設施崗位操作人員的到位管理制度的建立、原材料、動力的落實； 環境保護管理和監測機構，包括人員、監測儀器、設備、監測制度、管理制度等符合環境影響報告書（表）和有關規定的要求。 21PPT課

12、件第三節 環境工程設計的特點 環境工程設計所要解決的問題不僅局限于環境污染的防治，而且包括保護和合理利用自然資源、探討和開發廢物資源化技術、改革生產工藝、發展無害或少害的閉路生產系統。求得社會、經濟和環境三個效益的統一。一、交叉性、復雜性和多樣性二、創新性三、社會性、經濟性22PPT課件第二章 廠址選擇與總平面布置第一節 廠址選擇廠址選擇的意義：廠址選擇是建設項目設計中一項十分重要的工作。廠址選擇適當與否，直接影響到基建投資與速度、生產的發展和產品的成本、經營管理費用等各方面，同時也直接影響到環境效益。 廠址選擇是進行建設項目可行性研究和項目設計的前提，因為有了項目的具體地點，才能較為準確地估

13、算出項目建設時的基建投資和生產時產品的成本 ，也才能對項目的各種經濟效益進行分析和計算，進而確定項目是否可行。 23PPT課件1、廠址選擇的主要內容廠址選擇的主要內容包括以下幾個方面： 對工廠企業建設地址的選擇稱為廠址選擇； 對鐵路、公路、強、弱電線路建設地址的選擇稱為線路選擇； 對各種高、低壓變電所建設地址的選擇稱為所址選擇； 對水力、水電樞紐建設地址的選擇稱為壩址選擇； 對機關、學校、醫院、倉庫、電臺、體育館、紀念館乃至火箭發射基地等建設地址的選址稱為場地選擇等等。 24PPT課件相關說明：廠址選擇，一般分為建設地點的選擇和具體地址選擇兩個階段，地點選擇也稱選點，具體地址選擇成為定址。 選

14、點是在一個相當大的地域范圍內，按照項目的特點和要求，經過系統、全面的調查和了解，提出幾個可供選擇的地點方案，供對比選擇。 地址選擇是在選點的基礎上，在進一步深入細致的調查，從若干可選的地點中，提出幾個可供選擇的具體地址，以便最后決策定點。建設地點的選擇要以國家、地區的長遠規劃為依據。25PPT課件2、廠址選擇遵循的基本原則 服從國家長遠規劃和城鎮規劃的要求。項目類型應與所在城鎮的性質和類別相適應，注意項目與成者在格調上一致； 避免過于集中，合理發展中小城市。這樣既有利于縮小城鄉差別，促進城鄉平衡發展，由有利于全國經濟布局的改革，適應國防建設的需要； 要選擇與建設項目性質相適應的環境條件； 精打

15、細算，節約用地； 符合生產力布局的要求并有利于節約投資，降低成本。 26PPT課件 注意環境保護和生態平衡，保護風景、名勝、古跡； 有利生產，方便生活，便于施工。3、廠址選擇的基本要求廠址選擇的基本要求是：既要滿足企業生產、建設和職工生活的要求，又應有利于所在城鎮和工業小區的總體規劃，不能危害四周環境、城鎮、河流及景觀。具體要求如下： 廠區必須滿足廠房按工藝流程布置建筑物和構筑物的要求，場地同樣需要滿足建設項目的實際需要，能合理布置建筑物及配套的構筑物；27PPT課件 廠區地形力求平坦或略有坡度，以減少土方工程，又便于排水； 廠區應選在工程地質、水文地質條件較好的地段，嚴防在斷層、有巖溶、流沙

16、層、有用礦床上、洪水淹沒區、采礦塌陷區和滑坡下選址。廠區地下水位置最好低于建筑物的基準面，還應選在地震烈度低的地方； 廠區靠近水源，并便于污水排放和處理； 需要專用線的工廠，宜接近鐵路沿線選址，便于接軌；28PPT課件 廠址應便于供電、供熱和其他協作條件的建立。一、廠址選擇中的環保要求1、背景濃度 應選擇背景濃度小的地區建廠，如背景濃度已超過環境質量標準則不宜建廠。2、風向污染源應選在居住區最小頻率風向的上側；盡量減少各工廠的重復污染，及不宜把各污染源配置為一直線且與最大頻率風向一致；排放量大、毒性大的污染源遠離居住區；29PPT課件3、污染系數 廠址選擇時僅考慮風向頻率還不夠，因為它只說明被

17、污染的時間，而不說明被污染的程度，因此還應考慮風速的大小。綜合表示某一地區氣象（風向頻率和平均風速）對大氣污染影響程度的參數為污染系數。某一風向的污染系數 風向頻率相應風向的平均風速 污染系數反映了各污染系數下方位污染的可能性大小的相對關系，污染源應設在污染系數最小方向的上側。30PPT課件4、靜風 靜風出現頻率高（超過40）或靜風持續時間長的地區不宜建廠。5、溫度層結和大氣穩定度 廠址的選擇不應在經常出現逆溫現象的地區，沿海建廠的工廠還應考慮海陸風的影響。6、地形影響 如果廠址地形條件選擇不好也會造成嚴重污染。應盡可能避免在盆地內建大氣污染物排放量大的工廠。31PPT課件7、全面考慮建設地區

18、的自然環境與社會環境 凡排放有毒、有害水、氣、渣、惡臭、噪聲放射性元素等的建設項目嚴禁在城市規劃確定的生活居住區、水源保護區、名勝古跡、風景游覽區及療養區和自然保護區內選址。二、廠址選擇中的其他要求 包括原材料供應的要求；能源供應的考慮；水源供應的考慮，等等。32PPT課件三、廠址選擇中的步驟1、準備階段繪制總平面草圖：根據計劃任務書中工廠的組成、工藝流程及類似工廠的資料，確定主要車間的面積和外形尺寸，繪制總平面草圖，一般選23個方案進行比較。初步確定能源、運輸、需要量：根據工廠生產規模及擴建規劃，初步確定工廠的運輸量以及水、電、蒸汽、煤氣、氧氣等的粗略需用量。收集各種資料（地形、氣象、周圍地

19、區功能）：根據企業規模，確定職工概略人數及勞動力來源，收集選廠址地區的地形、氣候、交通運輸、附近城市發展規劃等有關資料及圖紙。33PPT課件初步勘測地形地貌：如地形起伏、土壤條件，工程地質、水文地質，鐵路碼頭的條件，廠區內現有建筑物及其他設施的情況。初步確定廠區及各功能區位置：初步確定出廠區、住宅區、廢物場的位置。并研究分析與鐵路連接和與其他企業協作條件等。2、方案比較階段 根據已收集到的資料，對已選定的23個廠址方案進行技術經濟比較。（1）技術條件比較（2）經濟條件的比較34PPT課件35PPT課件36PPT課件37PPT課件38PPT課件 第二節 總平面布置 總平面布置應該具有布置緊湊、用

20、地省、工藝流程合理、功能明確、運輸暢通、動力區接近負荷中心、工程管線短捷、管理方便等特點。必須適合工藝、土建、防火安全、衛生綠化及生產與處理規模發展等方面的要求。一、生產車間的布置 生產車間的位置，應按工藝流程的順序進行布置。生產線路盡可能做到直線而無返回流動，并不要求所有的生產車間在一條直線上。應考慮輔助車間的配置距離和管理上的方便。39PPT課件 一般功能、工藝相似的車間、工段，盡可能布置一起，可集中管理，統一操作，節省人力，原料和成品應盡量接近倉庫和運輸線路，生產車間之間的管道應盡可能沿道路鋪設，產生有害氣體的車間應布置在下風方向等。二、環保車間的布置 環保車間可布置在廠區的一側，也可布

21、置在靠近污染源的地方。其車間內部應按處理工藝流程的順序進行布置。處理線路盡可能做到直線而無返回流動。40PPT課件三、輔助車間的布置 輔助車間包括鍋爐房、配電房、水泵站、機修車間、中心試驗室、儀表修理間及倉庫等。鍋爐房：應盡可能布置在使用蒸汽多的地方，可縮短管路、減少熱損失。鍋爐房附近不能配置尤其或爆炸危險的車間或易燃品倉庫，應將它們放置與廠區的下風位置。配電室：一般應布置在用電大戶附近，并位于產生空氣污染的上風方向位置。機修車間：應放置在與各生產車間聯系方便而安全的位置。中心試驗室及儀表修理間一般應置于清潔衛生、震動和噪聲少、灰塵少的上風位置。41PPT課件四、行政管理部門及住宅區的位置 行

22、政管理部門包括工廠各部門的管理機構、公共會議室、飯廳、禮堂、托兒所、保健站。一般建在在廠區邊緣或廠外，最好為與工廠的上風位置。 居民住宅區應在廠區外圍，并在上風位置。五、建筑物之間的距離 工業建筑物之間的距離不僅要符合消防安全的要求，而且要滿足工業衛生、采光、通風等方面的要求。42PPT課件1、防火：廠房間的防火距離，主要是保證一旦失火時，火焰蔓延到相鄰的廠房時，消防隊能順利進入現場滅火。43PPT課件44PPT課件2、自然采光與通風 為保證充分的自然采光和通風，建筑物間距不應小于 15 米，如有15 米以上的高建筑物，則間距不應小于兩相鄰建筑物高度之和的一半。六、廠內道路 廠內人行道的寬度根

23、據上下班通過人相互而定，一般為 1.82米。主要廠房應有出口和露天場地，以利消防車通過以及其他特殊情況的使用。 公路寬不應小于5米，能允許兩輛卡車面對面通過，也要考慮輸送線路的循環性，避免交通堵塞。45PPT課件七、其他 總圖布置中還要有廠內綠化，美化環境，改善勞動條件等方面的考慮。 總圖布置方法是根據生產需要，綜合上述各種因素，選擇幾個方案進行技術論證和經濟比較。可采用樣片法、模型法、物料運送法、相對位置法等方法進行分析比較，擇優錄用。46PPT課件47PPT課件48PPT課件49PPT課件50PPT課件第三章 工藝流程設計 環境污染治理工藝流程的設計是環境工程設計中最重要的一個環節，貫穿設

24、計過程的始終。設備的選型、工藝的計算、設備的布置等工作都與工藝流程有直接的關系，只有處理工藝流程確定后，才能開展其他工作。環境污染治理工藝流程設計是否合理，直接影響到污染治理效果的好壞。操作管理的方便與否、初投資的大小和運行費用的高低以及處理后得到的物料能否回收利用，甚至會影響到生產工藝的正常運行。51PPT課件 在實際操作中，需要處理的污染物千差萬別，處理的方式和方法也是有差異的。選擇工藝路線是決定設計質量的關鍵，必須認真對待。如果某一種污染物僅有一種處理方法，也就無須選擇；若有幾種不同的處理方法，就應該逐個進行分析研究，通過各方面的比較，從中篩選出一種最佳的處理方法，作為下一步處理工藝流程

25、設計的依據。第一節 工藝路線的選擇52PPT課件一、工藝路線的選擇原則 在選擇處理的工藝路線時，應注意考慮如下基本原則。1、合法性 環境保護設計必須遵循國家有關環境保護法律、法規。2、先進性 先進性主要是指技術上的先進性和經濟上的合理可行。應該選擇處理能耗小、效率高、管理方便和處理后得到的產物能直接利用的處理工藝路線。為適應排放標準越來越高的趨勢，還要考慮處理的工藝路線要有一定前瞻性。53PPT課件3、可靠性 可靠性是指所選擇的處理工藝路線是否成熟可靠。 工程設計中可能采用的技術有：成熟技術、成熟技術基礎上延伸的技術、不成熟技術和新技術。應避免采用不成熟技術；慎重對待尚在試驗階段的新處理技術、

26、新處理工藝和新處理設備，必須堅持一切經過試驗的原則。 在實際中，要處理的污染物種類很多，有的是新的從來沒有處理過的污染物，這就需要慎重考慮處理的工藝路線，一種是進行類比選擇，另一種是進行試驗確定。54PPT課件4、安全性 對具有毒性的污染物，在選擇對這些污染物的處理工藝路線時要特別注意，要防止污染物作為毒物散發，要有較合理的補救措施。同時還要考慮勞動保護和消防的要求。5、結合實際情況 我們國家正在處于一個初級的發展階段，經濟能力、制造能力、自動化水平、環境保護意識和管理水平等各個方面都有一定缺陷，因此在選擇處理工藝路線時，就要考慮企業的承受能力、管理水平和操作水平等各個具體問題，也就是說具體問

27、題要具體分析。55PPT課件6、簡潔和簡單性 選擇處理工藝路線時，要選擇簡潔和簡單的處理工藝路線，往往簡潔和簡單的處理工藝路線是比較可靠的工藝路線。同時要考慮系統中某一個設備出問題時，不至于對整個系統有較大的影響。 上述六項原則必須在選擇處理工藝路線時全面衡量，綜合考慮。所選擇的污染物處理工藝路線，應保證其對污染物處理效果好、能耗低、費用小、運行管理以及維修方便，符合國情、切實可行。 56PPT課件二、工藝路線選擇的基本步驟 選擇處理工藝路線時一般要經過四個階段。1、收集資料，調查研究 根據要處理的污染物種類、數量和規模，有計劃、有目的地收集國內外同類污染物處理的有關資料，包括處理技術路線的特

28、點、工藝參數、運行費用、消耗材料、處理效果以及各種技術路線的發展情況與動向等經濟和技術資料。收集和掌握國內外污染處理的經濟和技術資料，僅僅靠設計人員自己是不夠的，還要得到信息技術部門的幫助，甚至還可以向咨詢部門提出咨詢。 57PPT課件具體收集的內容主要有以下幾方面：要處理的污染物的種類、數量、規模物理性質、化學性質和其他特性；國內外處理該污染物的工藝路線；試驗研究報告；處理技術先進與否、自動化的高低以及污染物的測試方法；所需要的設備的制造、運輸和安裝情況；處理項目建設的投資、運行費用、占地面積；水、汽、電和燃料的用量及供應，主要基建材料的用量及供應；廠址、水文、地質、氣象等資料；車間的位置、

29、環境和周圍的情況。58PPT課件2、設備、設施及儀器的落實 對各種處理方法中所涉及到的設備、設施及儀器，分清國內已有的定型產品、需要進口的及國內需要重新設計的三種類型，并對設計和設計制造單位的技術能力加以了解。 3、全面比較要處理污染物的各種處理工藝路線在國內外應用的狀況及發展趨勢；處理效果的狀況；處理數量和規模的狀況；處理時材料和能源消耗的狀況；工程項目的總投資和處理運行費用狀況。 59PPT課件4、處理工藝路線最終的確定 綜合各種處理方法的優點，減少缺陷，最終確定出最佳的處理工藝路線，使該處理工藝路線無論在技術上，還是在經濟上都可行。 三、工藝路線選擇的實例 例1 汽車、家具噴漆，印刷等行

30、業排放出的含苯系物有機廢氣的治理，其處理方法有以下幾種可供選擇(見表1)。 實際中，要根據具體的情況來確定處理的工藝路線，如果排放要求較為嚴格，可采用幾種處理方法聯合使用：60PPT課件61PPT課件 選擇說明： 如果濃度較大時，需要進行預處理和深度處理才能達到排放標準； 對于連續的且高濃度的有機廢氣，可選擇催化燃燒方法，生成的產物為CO2十H2O； 對于不連續的有機廢氣，可選擇吸收或吸附法處理。62PPT課件例2 啤酒生產主要以玉米和大麥為原料，加入啤酒花和鮮酵母進行釀造而成。其廢水主要包括浸麥廢水、糖化廢水、廢酵母液、洗滌廢水和冷卻排水等。污水中的主要成分為糖類和蛋白質，主要水質指標為CO

31、D = 10002500 mg/L，BOD = 700 1500mg/L，SS = 300 600mg/L，pH = 56，屬于中等濃度可生物降解的有機廢水。該廢水處理工藝路線有以下幾種選擇：63PPT課件64PPT課件選擇說明：如果廢水濃度較大，需要進行多級才能達到排放標準；同時有高濃度和低濃度廢水時要分別進行處理；如果場地較小，要選擇占地較小的處理工藝。 第二節 工藝流程的設計 當處理工藝路線選定后，就可進行具體的流程設計。它和車間布置設計確定整個車間的基本狀況，對工藝流程中采用設備的設計及選型、構筑物的設計和管道設計等也起著決定性的作用。65PPT課件處理工藝流程設計的主要任務包括兩方面

32、： 確定處理工藝流程中各個處理單元的具體內容、大小尺寸、順序和排列方式，以達到有效處理污染物的目的； 繪制工藝流程圖，要求以圖解的形式表示：a：處理過程中，污染物經過處理單元被去除時物料和能量發生的變化及其去向；b：采用了哪些處理單元、設備和構筑物；c：管道布置和測量位置。66PPT課件一、工藝流程的設計要求1污染物處理后必須達到排放標準 在設計前設計者要得到當地政府及環保部門所規定和采用的標準作為設計的依據，它也是處理工程項目完成后最終驗收的標準。 在排放標準中，要注意到改建項目和新建項目的排放標準有所不同。另外還要注意排放標準中不僅有相對排放濃度(單位體積中的污染物的質量)，還有絕對排放濃

33、度。絕對排放濃度是指單位時間內排放污染物的質量(單位kgh或td)，它是控制污染物排放非常重要的指標之一，往往設計中僅注意了相對排放濃度，而忽略了絕對排放濃度。 67PPT課件 2要盡量采用成熟的、先進的、效率高的處理技術 某些污染物已經有較成熟的處理工藝：例3 城市污水成熟的處理工藝路線是：預處理、一級處理、二級處理、三級處理 ( 深度處理)和污泥處理，其中的核心部分是二級的生化處理。目前，預處理都是格柵和沉沙池，原有的二級生化處理是指活性污泥法，現在由于處理的要求提高，不僅要去除有機污染物，而且要去除氮和磷等污染物，因此就在活性污泥法這一成熟的技術上延伸和發展出新技術、新工藝和新設備，并被

34、開發和推廣應用，這些方法68PPT課件有AB法、A2O法、SBR法、ICEAS(改進的SBR法)、氧化溝及酸化水解與耗氧串聯處理工藝等。現在我國的城市污水處理的二級生化處理基本上是采用以上工藝流程，因此在設計城市污水處理流程時，可采用上述的處理方法。例4 在除塵系統中防止風機噪聲時，一種方法是采用帆布類進行風機進口軟連接，另一種是對風機本身進行加大基礎或單獨設計基礎，即設計減振的措施，這些都是成熟的技術，在設計中可以采用。69PPT課件3防止處理污染物過程中產生二次污染或污染轉移 污染物處理如果在設計流程時考慮不周全，就可能產生二次污染或造成污染物的轉移。要避免和抑制污染物的無組織排放，如設計

35、專用的設備回收，采樣、溢流、事故、檢修排出的污染物的處理等。 例5 采用吹脫法處理含氨廢水，如果不對吹脫的氣體進行有效的處理，就會把水中的氨轉換成空氣中的氨，造成污染物轉移，這樣并沒有達到真正的去除氨的目的。可用HCl吸收吹脫氣體中的氨，避免污染物的轉移。 70PPT課件例6 采用燃燒法處理固體廢棄物，因固體廢棄物中的成分十分復雜，如果燃燒的溫度較低，不僅固體廢棄物中的碳不能完全燃燒，會產生碳的小顆粒，污染環境，而且有機物燃燒可產生二噁英類物質，這是國際上公認的致癌物質，所以設計燃燒溫度應在80513以上，可避免二次污染物的產生。4要充分利用和回收能量 設計流程時要注意到實際場地的高差，特別是

36、廢水處理工藝流程的布置要充分考慮和利用地勢的高差，減少能量的消耗，同時還要充分利用和回收處理過程中產生的能量。71PPT課件例7 采用燃燒法處理有機廢氣時，由于燃燒可使排放的煙氣溫度較高，具有較大的熱量，因此可使排放的煙氣經過熱交換器，將熱量交換給要進燃燒室的廢氣，以減少能量的消耗，其工藝見圖：72PPT課件5處理量較大時選擇連續的處理工藝 對于連續生產產生的污染，要處理的量較大時采用連續的處理工藝較為適宜。例8 催化燃燒法處理濃度較高的有機廢氣時，在該工藝開始啟動 (開車) 時，需要進行加電預熱，啟動后就可利用有機物自身燃燒產生的熱量進行工作，維持整個系統的穩定。該處理工藝需要采用連續的處理

37、工藝。6處理量較小時選擇間歇處理工藝 生產規模較小，產生的污染不是連續的，且要處理的量小,時可采用間歇的處理工藝。73PPT課件例9 清洗汽車產生的廢水是不連續的，考慮處理工藝應是間歇性的處理工藝。7盡可能回收有用的物質 在生產中排放的污染物有些是有回收價值的，在處理時要充分考慮這些污染物的回收利用，盡量做到能直接利用收集的污染物，同時要還要考慮以廢治廢。例10 采用以萘為原料的流化床法生產苯酐時，在其熱熔工序中產生含順酐的有機廢氣，順酐被水吸收成為順酸水溶液，由于順酸可異構為反丁烯二酸，其溶解度甚小，在室溫下就可從母液中結晶析出，從而生產了有用的物質。74PPT課件8考慮處理能力的配套性和一

38、致性且要有一定操作的彈性 設計的處理能力一般要略大于實際所需要的處理量，使處理能力有一定的富余量，以使處理系統能適應實際的變化。選擇設備的處理能力不能過大或過小，與實際要基本一致；對易損和易壞的部件采用雙套切換，保證系統能正常運行；一般的配件要選擇基本一樣的，如選擇法蘭的螺絲盡量使整個系統的一致。75PPT課件9確定公用工程的配套措施 在處理工藝流程中必須使用的工藝用水(包括吸收水、冷卻水、溶劑用水和洗滌用水)、蒸汽、壓縮空氣、氮氣、氧氣以及冷凍設備、真空設備都是工藝中要考慮的配套設施，此外還要考慮設備的用電量等。其他的用電、上下水、空調、采暖通風都應與相關專業密切配合。10確定運行條件和控制

39、方案 一個完善的處理工藝的設計除了工藝流程以外，還應把建成后運行的操作條件確定下來，這也是設計的內容。這些條件包括整個系統中各單元設備運行時的溫度、壓力、電壓、電流等等，并要提出控制方案(與儀表自動化控制專業密切配合)以保證處理系統能按照設計正常運行。76PPT課件11操作檢修方便，運行可靠 以目前的管理水平，設計中要考慮操作的簡單性和檢修的方便性，人體操作的最佳位置等，如閥門的位置和儀表的位置。處理系統要運轉持久并且可靠。12制訂切實可靠的安全措施，并且考慮特殊情況的發生 在工藝設計中要考慮到處理系統的啟動和停止，長期運行和檢修過程中可能存在的各種不安全因素，根據污染物的性質采用合理的防范措

40、施，避免意外的發生。如必須用電除塵器或布袋除塵器處理爆炸性粉塵時，就要在系統中加入防爆閥門。77PPT課件 例12 上海寶鋼煉鐵高爐中噴人的煤粉來自磨煤機產生的煤粉，煤粉的收集采用布袋除塵器，在布袋除塵器和管道上安置了通過試驗確定的防爆閥門。 例5-13 陜西秦嶺水泥廠磨煤機產生的含有爆炸性物質 ( 主要是指CO ) 煙氣采用電除塵器處理，在電除塵器中安裝了CO的監測設備，一旦CO超過標準，電除塵器自動斷電，保證系統的安全。 系統運行時可能出現設備故障，造成事故排放，設計中要安排事故排放的線路或備用處理工藝，使設備得以修理。78PPT課件13節能 設計中要考慮節能的問題，盡量選擇低能耗的處理工

41、藝和設備。14節水 某些處理工藝中要用水進行處理，設計中要使水盡量少用且考慮經過處理后重復循環使用，以達到節水的目的。15保溫、防腐設計 處理工藝中保溫和防腐也是很重要的一個方面。根據污染物的特性和選用設備的特性確定設備、構筑物和管道是否要保溫和防腐，以及需要時的措施。79PPT課件16在滿足治理要求前提下簡化流程，節約資金 設計的工藝流程能達到排放標準和要求時，盡量簡化流程樣不僅管理方便，而且又能節約資金。17經濟上最省 一個處理工程項目無論是新建還是改建，從經濟學的角度上考察，建設方是否能承受，是看項目總投資和項目建成后運轉費用的大小。從化學的角度上來說，世界上沒有廢物，任何污染物都能處理

42、，只不過在經濟上是否能承受。因此，處理工程項目與經濟是不可分離的。80PPT課件（1）從宏觀的經濟損益方面考慮 一般來講，控制污染的費用越高，污染控制的效果就越好，社會經濟的損失也就越小，反之亦然，這從下圖中就能明顯地看出。控制污染費用和社會經濟損失交叉點被認為是最佳點，實際操作中按照要求的污染控制的程度確定費用和損失，也會在最佳點的附近。81PPT課件(2) 凈化效率與費用的關系 從圖55中可以看出，效率與費用在全部的范圍內不是呈正比的關系，達到d點后，繼續加大費用來換取效率的增值，是極不顯著的。 總之，在設計處理工藝流程時不僅要考慮對污染有效的治理，還要考慮經濟上最佳的代價控制污染。82P

43、PT課件二、工藝流程圖的繪制工藝流程圖： 工藝流程圖是工藝設計關鍵的文件，是以規定的形象的圖形、符號、文字表示工藝流程中選用設備、構筑物、管道、附件、儀表等，以及排列次序與連接方式，反映出物料流向與操作條件的工程圖紙。 工藝流程圖一般分為兩類，一類稱為工藝方案流程圖， 另一類是工藝安裝流程圖。1、工藝方案流程圖 工藝方案流程圖又名工藝流程示意圖或工藝流程簡圖，它包括的內容如下：83PPT課件定性地標出污染治理的路線；畫出采用的各種過程及設備以及連接的管線。 工藝方案流程圖的組成包括：流程、圖例、設備一覽表等三部分。流程中有設備示意圖、流程管線及流向箭頭、文字注解。圖例中只需標出管線圖例，閥門、

44、儀表等無須標出。工藝方案流程圖的繪制的步驟如下： (1)用細實線畫出廠房各層地平線； (2)用細實線根據流程從左到右，依次畫出各種設備示意圖，近似反映設備外形尺寸和高低位置；各設備之間留有一定的距離用于布置管線；每個設備從左到右依次加上流程編號。84PPT課件(3)用粗實線畫出主要流程線，并配上流向箭頭。在流程線開始和終了位置用中文注出污染物名稱、來源和去處。(4)用中實線畫出非主要流程線，如空氣、水，并配上方向箭頭，在開始和終了部位上用文字注明介質的名稱。(5)流程線的位置應近似反映管線安裝的位置高低。(6)二流程線相交時，一般是細實線讓粗實線，粗實線流程線不斷，細實線斷開，視具體情況而定。

45、(7)在圖的下方或標題中表明圖例和設備編號及名稱。85PPT課件86PPT課件87PPT課件88PPT課件例1 19世紀末由克勞斯提出氨水中和法用于處理焦爐煤氣脫除H2S，其原理如下： NH3+H2S NH4HS 2NH3+H2S (NH4)2S 該反應為一可逆反應，降溫、加壓、提高NH3H2O濃度有利于正反應；反之升溫，如至95時，H2S重新釋放出，可用化學法回收。89PPT課件例2 焦化廠終冷排放的污水中含有污染物氰需要處理，采用的方法是吹脫除氰，吹脫出的氰與鐵刨花反應，生成亞鈉（又稱黃血鹽鈉）加以回收。90PPT課件2工藝安裝流程圖 工藝安裝流程圖又稱工藝施工流程圖，或帶控制點的工藝流程

46、圖。在工藝方案流程圖確定后，進行了物料衡算、熱量衡算和設備工藝設計后，可著手進行施工流程圖的設計和繪制。(1)工藝安裝流程圖的內容有：帶編號、名稱和管口的各種設備示意圖；帶編號、規格、閥門和控制點；表示管件、閥門和控制點的圖例；標題欄注明圖名、圖號、設計階段。91PPT課件92PPT課件93PPT課件(2)工藝安裝流程圖的比例與圖幅 比例：設備圖形及相對位置大致按 1:50、1:100 或1:200繪制，整個圖形因展開等各種原因，實際上并不完全按比例繪制，因此標題欄中“比例”一項不予注明。 圖幅：由于圖形采用展開圖形式，多是長條形，因而以前的圖紙幅面常采用標準幅面加長的規格，加長后的長度以方便

47、閱讀為宜。近年來，考慮到圖紙繪讀使用和底圖檔案保管方便，有關標準已有統一的規定，一般均采用A1圖幅，特別簡單的可采用A2圖幅，且不宜加長或加寬。94PPT課件95PPT課件(3)工藝安裝流程圖中設備的表示方法 a設備的畫法 圖形 設備一般按比例用細實線(b3)繪制，要求能顯示形狀的特征和主要的輪廓。有時也要畫出具有工藝特征的內件示意結構，如填料、加熱管、攪拌器、冷卻管等，內件可用細虛線畫出，或可用剖視形式表現。 相對位置 設備或構筑物的高低一般也按比例繪制。低于地面的須相應畫在地平線以下，盡量地符合實際安裝情況。對于有位差要求的設備，還要注明其限定的尺寸。 96PPT課件 相同設備的畫法 相同

48、的設備一般應全部畫出。只畫出一套時，被省略的設備則須用細雙點畫線繪出矩形表示，矩形內注明設備的位號、名稱等。b設備的標注 標注的內容設備在圖中應標注位號（序號）及名稱。應注意設備位號在同一系統中不能重復，初步設計與施工圖設計中的位號應該一致。如果施工圖設計中有設備的增減，則位號應按順序補充或取消（即保留空號），設備的名稱應前后一致。97PPT課件 標注的方式 設備的位號、名稱一般標注在相應設備圖形的上方或下方。設備位號一般為 3位數，如206中2為處理工藝系統號，06為序號。同一規格的設備有兩臺以上時，位號要加腳碼。(4)工藝安裝流程圖中管道的表示方法 圖中一般應畫出所有的處理工藝的物料和輔助

49、物料（如蒸汽、冷卻水等）的管道。當輔助管道系統比較簡單時，可將其總管繪制在流程圖的上方，其支管則下引至有關設備；當輔助管道系統比較復雜時，待處理工藝管道布置設計完畢后，另繪制輔助管道及儀表流程圖以補充。98PPT課件99PPT課件a管道的畫法 管道畫法的規定可參閱國家標準和其他行業的規定。流程圖中管道具體畫法如下。 線形規定 主工藝管道及大管徑管道( 108mm)用粗實線繪制(b = 0.9mm左右)，輔助管道用中實線繪制(b = 0.6mm左右)，儀表管線則用細虛線或細實線繪制(b = 0.3mm左右)。圖紙上保溫管道、水冷管道除了按規定線形畫出外，還要畫出一小段的示意。 交叉與轉彎 繪制管

50、道時，應盡量注意避免穿過設備或管道交叉；不能避免時，應將橫管斷開，或是輔讓主、細讓粗、后讓先，斷開處間隙要明顯。管道盡量畫成垂直或水平的，100PPT課件101PPT課件102PPT課件若斜管不可避免，要盡可能地畫短。轉彎要處畫成直角。 高低位置 圖中管道應盡量反映管道在安裝中的高低位置，地下管道應畫在地平線以下。b管道的標注 管道標注要配有流向箭頭、編號、規格及尺寸，并要有測試點、分析點的標注。(5)工藝安裝流程圖中圖例 在管道上需要用細實線畫出全部的閥門和部分管件(如阻火器、變徑管、盲板等)的符號，有關規定可參閱國家標準GB 6567486管路系統的圖形符號、閥門和控制元件。管道中的一般連

51、接，如法蘭、三通、彎頭等沒有特殊的要求均不予畫出。103PPT課件104PPT課件105PPT課件106PPT課件107PPT課件108PPT課件109PPT課件110PPT課件111PPT課件 第四章 環保車間布置 一、環保車間設計的內容和程序1環保車間布置設計的程序、內容和相互關系 在完成初步設計工藝流程圖和設備選型后，下一步工作將是各處理單元和各設備按照處理流程在空間上進行布置（稱為車間布置），用管道將各處理單元、各工序和各設備進行連接（稱為管道布置）。 車間布置設計分初步設計和施工圖設計兩個階段，管道設計屬施工圖設計的內容。112PPT課件(1)環保車間布置初步設計 處理、處理輔助、生

52、活行政設施的空間布置； 設備布置； 通道與運輸設計； 決定車間場地與建筑物的大小； 安裝、操作、維修空間設計。(2)環保車間布置施工圖設計 落實車間布置(初)內容； 設備管口及儀表位置詳圖； 物料與設備移動運輸設計； 確定與設備安裝有關的建筑與結構的尺寸； 確定設備安裝方案； 113PPT課件(3)管道布置設計 配管模型或平(立)面配管圖； 管段圖； 確定設備及儀表安裝的管口方位； 管道材料表； 審核有關圖紙； 校核最后的平面布置圖。 安裝管道、儀表、電氣管線走向，確定管廊位置。114PPT課件2環保車間布置設計的內容 環保車間布置設計的內容分為車間廠房布置和車間設備布置。 車間廠房布置：對整

53、個車間各處理工序、各設施，在車間場地范圍內，按照在處理和生活中的次序和作用進行合理排列布置。 設備布置：根據處理流程及各種有關因素，把各種設備在規定的區域內進行合理的排列。在設備布置中也分初步設計和施工圖設計，每個設計階段均要求平面和剖面設計。115PPT課件3車間布置的依據 (1)常用的設計規范和規定 建筑設計放火規范GBJ 1687； 工業企業設計衛生標準丁J 3679； 工業企業噪聲衛生標準丁J 3679； 中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規程(1987) (試行) ，等。 (2)基礎資料 對初步設計需要帶控制點的工藝流程圖，對施工圖設計需要管道儀表流程圖； 計算說明書； 設備一覽表；

54、 116PPT課件 公用系統耗用量，給排水、供電、供熱制冷、壓縮空氣、蒸汽、外部管道資料等； 車間定員表，包括技術人員、管理人員、操作人員和檢測人員，還包括最大班人數和男女比例等資料； 廠區總平面布置圖，包括本車間與其他處理車間、輔助車間、生活設施的相互關系，廠內人員和物流的情況與數量等。(3)環保車間布置的原則 最大限度滿足處理工藝包括設備維修的要求； 有效利用車間建筑面積(包括空間)和土地； 117PPT課件 要為車間的技術經濟指標、先進合理以及節能等要求創造條件； 考慮其他專業對本車間布置的要求； 要考慮車間的發展和廠房的擴建； 車間中所采用的勞動保護、防腐、防火、防毒、防爆及安全衛生等

55、措施是否符合要求； 本車間與其他車間在總平面上的位置合理，力求使它們之間的輸送管線最短，聯系最方便； 考慮本地區的氣象、水文地質等條件； 車間內交通方便。118PPT課件(4)車間設計的組織和程序 a車間布置設計的組織 在進行車間布置設計時，各類專業人員需分工合作。初步設計階段：處理工藝的專業進行車間布置時，要考慮土建、給排水、暖通、電氣、儀表等專業與機修、安裝、操作等各方面的需要；上述各專業也同時提出各自對車間布置的要求。施工圖設計階段：各專業對車間布置在初步設計的基礎上進一步協商和研究，最后得出既滿足處理工藝的要求，又符合其他專業規定的車間布置，即施工圖設計階段的車間布置。 119PPT課

56、件 施工圖設計階段的車間布置是其他專業的基本設計文件，其他專業就能根據它平行地獨立地進行各自的施工圖設計。當施工圖設計階段的車間布置確定后，一般是不能進行較大的改動。b車間布置設計的程序 車間布置的初步設計 根據帶有控制點的處理工藝流程圖、設備一覽表、生產輔助及生活行政等的要求，結合布置的規范及總圖設計資料，進行初步設計，其主要設計內容如下： 120PPT課件 處理、處理輔助、生活行政設施的空間布置； 確定車間場地與建筑物、構筑物的大小； 設備空間的布置(水平和垂直方向)； 通道和運輸設計； 確定安裝、操作、維修所需要的空間； 其他； 最終要求畫出車間初步設計的平面和剖面圖。管道流程設計 根據

57、車間布置的初步設計和處理工藝操作要求，進行管道流程設計，其主要內容是： 進行處理工藝和流體力學的系統計算及設計； 繪制管道布置圖與公用工程流程圖； 確定需要的儀器儀表。 121PPT課件 車間布置的初步設計和管道流程設計有著密切關系，前者是后者的前提，后者是對前者的補充和修正。車間布置的施工圖設計 處理專業與其他所有專業協商，確定最終的車間布置。車間布置的初步設計和管道流程設計是確定最終車間布置的基礎資料，該階段主要工作內容有： 落實車間初步設計布置的內容； 繪制設備管口及儀器儀表的位置詳圖； 進行運輸設計； 確定與設備、構筑物有關的建筑與結構尺寸；122PPT課件 確定設備安裝方案； 設計安

58、排管道、電氣管線的走向。 最終繪制車間布置的平面、剖面、立面圖。這是處理工藝專業提供給其他所有專業（建筑、結構、電器儀表、給排水、暖通等）設計的基本技術條件。二、環保設備布置設計原則 1車間設備布置的內容 車間內設備布置是：確定各個設備在車間平面與空間的位置；確定場地與建筑物、構筑物的尺寸；確定管道、電氣儀表管線、采暖通風管道的走向和位置。 其主要內容如下：123PPT課件 確定各個處理工藝設備在車間平面和空間的 位置； 確定在工藝流程圖中不預表達的輔助設備或公用設備的位置； 確定供安裝、操作與維修所用通道的位置和尺寸； 在上述各項的基礎上確定建筑物與場地的尺寸。124PPT課件2環保設備布置

59、的原則 一個實用美觀的設備設計應做到：符合有關國家標準和設計規范，同時又做到經濟合理，操作維修方便，設備布置有序、合理、 美觀。可以參考已經完成設計和經過實踐檢驗的有價值的參考資料，這樣可提高設計水平和可靠性。設備布置一般應滿足以下各項原則：(1)滿足處理工藝要求 設備布置首先要滿足處理工藝的要求，每一個處理工藝過程所需的設備應按照順序布置，保證處理工藝能正常的運行； 同類設備應盡量布置在一起，有利于統一管理、集中操作和維修，還可減少備用設備； 125PPT課件 充分利用位能減少能源的消耗，盡可能利用高程，使處理的污染物自動流送；一般可將計量設備布置在高層，主要處理設備布置在中層，儲藏、重型設

60、備，如泵和風機等布置在最下層。(2)符合安全技術要求 易燃易爆車間應加強通風； 車間內的防爆墻上的門窗應向外開； 設備和通道布置時要考慮安全距離，一般的設備和安全通道的距離可參考下表。126PPT課件127PPT課件 處理過程產生有毒或有害物時，要注意毒性大的與毒性小的隔開；產生有毒有害物的工作點應布置在下風向，通入的風先通過人體，后通過污染源；處理過程中如有產生熱量和毒物的設備應布置在多層廠房的上層； 128PPT課件 具有塵、酸、堿性介質的車間應布置沖洗水源和應有的排水； 人行道不應鋪設有毒氣體、液體管道； 車間內有害物質不應超過最高容許濃度。 (3)便于安裝檢修 設備布置要充分考慮安裝、