設計院5年 汙水處理(lǐ)工藝設計學習經驗分享
更新時間:2017-01-05 瀏覽次數:
對設(shè)計的認識
1、關於設計的價值
在很多人看來,水處理工程(chéng)比(bǐ)較容易,大部分項目看看(kàn)就大概知道怎麽回事了,稍微多花點心思還可以弄出來一(yī)些“創新”。這麽多年下來,各種專有技術的名詞層出不窮(qióng),而其實際的內容往往大同小異,各種(zhǒng)各樣的環保公司也前仆後繼(jì)。在這種模仿和複製的過程中,佼佼者在慢慢積累經驗和教訓,也有很多人在其中跌倒而茫然不知方向。行(háng)業有句話是“好的項目經理都是拿錢砸出來的”,同(tóng)時要明白的是,在不尊重客觀規律的情況下,拿錢(qián)也砸不出好的項目經理。對於一個項目,工程的設(shè)計是項目控製的主線,往往起著至關重要的作用,而在複(fù)雜項目(mù)中,設計的(de)好壞基本決定著項目的成敗。
設計向來不是(shì)簡(jiǎn)單的參考(kǎo)和細(xì)化的過程,而是一(yī)個很活潑的東西。每個項目都有著不同的外(wài)部條件,從水質水量的分析到區域的差異性,還有用戶(hù)的使用習慣與投入產出預期。這些都需要進(jìn)行充分的分析與溝通,並通過係(xì)統的專業化手段(duàn)來(lái)進行協調,讓工(gōng)程經濟高效地建設完成(chéng)並達到預定的工藝目的。
在某(mǒu)種程度上設計是一個創作行為,具有其核心的價值。有價值的設計應該具備以下特點:
1)很好地理解了工程的工藝目的,充分保證了工程本(běn)身的功能。
2)考慮了不同的用戶習(xí)慣(guàn)及外部(bù)環境的建築美學等,工程各方麵達到(dào)一個平衡的狀態。
3)工程設計與工程(chéng)建設配(pèi)合(hé)密切,節約了項目組織成本。
2、設計與(yǔ)畫圖的區別(bié)
設計和畫圖有著(zhe)本質的區別。
一般而言,設計指的是對一(yī)個完整的係統負責,包括(kuò)了項目的基礎設計條件的確認、設計過(guò)程中各種要素的權衡和選擇,還(hái)包括了圖紙(zhǐ)設計(jì)和配合項目實施等。在實際(jì)設計的(de)工作(zuò)中,為了保證(zhèng)設計的正確性和合理性,前期需要(yào)花費大(dà)量的精(jīng)力用於項目基本(běn)資料(liào)的收集和確認(rèn),比(bǐ)如(rú)現場考察及與業主溝通確(què)認等,在設計過程(chéng)中要進行各種(zhǒng)方案的討(tǎo)論與比選,還有各種因為外部(bù)條件發生變化產(chǎn)生的反(fǎn)複,有些項目還(hái)需要開展現(xiàn)場試驗等工作。以上工作都需基於紮實的專業基礎,結合項目實際(jì)情況(kuàng)進行綜(zōng)合性的判斷,在條件不充分時還需要進行適當的預判,綜合素(sù)質要求高。
畫圖是設計(jì)的(de)一部分,是設計人員應該具備的基本功。在具體的(de)畫圖的工(gōng)作中,工藝(yì)路線(xiàn)及總體(tǐ)方案已經確定,主要是總圖(tú)及各單體的(de)細化設計工作(zuò),細致性和重複(fù)性的勞動較多。畫圖首先應充分理(lǐ)解設計意圖,才能在細化設計(jì)中少走彎路,高(gāo)質量、快(kuài)速地完成畫圖任務。
3、設計需要熟(shú)悉和掌握的基本知識(shí)
設計需要有(yǒu)良好的各方麵的專業知識和專業技能的基(jī)礎,主要包括以下方麵:
1)廢水處理基本理論
工(gōng)藝(yì)設計首先需要掌(zhǎng)握相關基(jī)本理論,包括了廢水的組分(fèn)與特性、汙(wū)染物的去除機理(lǐ),還需要(yào)具備基本的水力計算基礎知識。
工程設計最終(zhōng)是為工藝目的服務的,隻有基於基本理(lǐ)論出發,設計才是有根的設計(jì)。
2)國家標準、規範與手冊
國家標準和規範為了規範工程建設而頒布的,具有強製性,在設計中需遵守。
設計(jì)手冊是為了方便開展設計工作而編製的,手冊較為全麵地涵蓋了設計中的各個方法,是重要的參考資料。設計人員要熟悉並合理地加以利用。
3)常規單元的設計
設計都是針對具體的項目及組成項(xiàng)目的各個(gè)工藝單元而言,需要對工(gōng)藝單元的設計要素有著充分的了解,才能開展工藝設計工(gōng)作。
4)工程製(zhì)圖基礎(chǔ)
工程設計是通過圖紙語言來闡述的,了解基(jī)本的投影理論、國家基本的製圖規定、圖紙的構成和深度要求等,可以讓圖紙設計(jì)有一個規範的開(kāi)始。
AutoCAD軟件是通用的繪圖軟件,需要掌握基本的(de)繪圖(tú)技巧。
5)設備、儀表與管道等知識
設備、儀表與(yǔ)管道等都是工程(chéng)必不可(kě)少的組成部分,需要掌握相關知識,熟悉其規格參數及使用條件才能進行合(hé)理的選型和設計,使工程建設符(fú)合設計需求。
6)輔助專業常規知識
工藝設計人員還需要了解建(jiàn)築結(jié)構、電氣自控等輔助專業(yè)的常規知識,在專業配合方麵才能順利對接。
4、不同階段(duàn)能力的需求
對於設計人員而(ér)言,開始(shǐ)設計工作的切入點各(gè)有不同,但無論做(zuò)那種(zhǒng)工作,要想快速成長,需要時刻注意熟悉和掌握各種基本技能。
5、關於設計的周期
好的設計需要消(xiāo)耗大量的精力,在每個環節都進行仔細地考慮和權衡,並落(luò)實(shí)到文字和(hé)圖紙上。同時還涉及到各(gè)方的配合與協調,需要合理的反饋和決策時間,綜合下來形成了設計周期。
成熟的有豐富積累的設計團隊效率(lǜ)會高(gāo)很多,設計周期也會短(duǎn)。要有更短的設計(jì)周期,除了執行(háng)能力外,考驗的是設計團隊的(de)綜合判斷能力,特別(bié)是在條件不成熟時的預判能力,能快速在紛繁(fán)的需(xū)求中抓住項目的主線,協調解決關鍵問題,並指導項目的實施。
開始參與設計
對於新手(shǒu)而言,開始參與設計工作時,往往從一(yī)些(xiē)簡單的事情做起:
1、項(xiàng)目現場實施配合
項目現場的實施配(pèi)合是設計人員應該(gāi)有的經曆,在(zài)協助解決現場施工和圖(tú)紙的(de)相(xiàng)關問題的同時(shí),可以幫助深入理解施(shī)工圖的構(gòu)成,鍛煉將圖紙和實際工(gōng)程聯係起(qǐ)來的能力。對於一個成熟的設計工(gōng)程師而言,豐富現場經驗的積累是必不(bú)可少的。
2、簡單工藝單體(tǐ)的圖(tú)紙設計
從簡單(dān)的比較容(róng)易(yì)理解的圖紙繪(huì)製,開始接觸設計(jì)工作,比如集水池、泵房(fáng)等。在(zài)總體工作量不(bú)大的情況下,能了解和熟(shú)悉設計的過程和(hé)要點,圖紙的繪製技(jì)巧(qiǎo),各專業之間的配合等等。在完成任務(wù)的同時,對圖紙設計工作形成整體的認識。製圖要養成良好的習慣(guàn),需要做到(dào)以下幾(jǐ)點:
1)不抄圖:提高設計效率的有效途徑是參考外部圖(tú)紙,但同時設計中最容易犯的錯誤的是簡單的抄圖。其中最大的(de)區別在於,參考圖紙是以基本理論和設計規(guī)範作為依據,在設(shè)計中借鑒(jiàn)其他的設計成果。抄圖僅僅是在其他人的成果上改圖,不考(kǎo)慮設計的(de)適用性,容易(yì)導致設(shè)計與項目實(shí)際需求不符,出現設計錯誤。
2)充分理解單元工藝功能:單元的工藝功能是根本,在設計經常由於外部(bù)條件變化(huà)需要適(shì)當(dāng)做(zuò)一些調整。隻有充分理解了工藝功(gōng)能,調整時才有靈活性(xìng),而且不(bú)影響工藝目的。
3)謹慎麵對設備安裝檢修需求:設備廠(chǎng)家一般會提供安裝圖紙,而設備廠(chǎng)家往往提供的是通用圖,或其他類似項目(mù)的圖紙,不一定完全匹配本項目的需求。設計中需要充分理解設備的安裝檢修條件,結合項(xiàng)目的實際外部條件和需求再進行針對性的設計考慮,才能保(bǎo)證設計的合理性。
3、方案製作的(de)參與
在工藝路(lù)線(xiàn)及設計參數都比較明確的情況下,以規範和手(shǒu)冊為基本依據,進行設計計算的校核、設備選(xuǎn)型等工作,配合完善方案(àn)。簡單的文字工作比較容易(yì)參(cān)與,同時可以熟悉(xī)基本的設計(jì)計算、設備選型等技能。
設計經驗的成長是一(yī)個循序漸進的(de)過程,要想在設計(jì)能力的台階上走得更高,尤其需要注意基本能(néng)力的積(jī)累。
設計經驗的(de)成長
1、良好的心態
做好長期的打(dǎ)算。廢(fèi)水處理工程涉及範圍廣,知識麵要求全,項目建設周期一(yī)般較長,成熟的設計(jì)師都(dōu)需要有大量的項目(mù)經驗,並經過完整項目的曆練,一般至少需要3~5年以上時(shí)間。而且在工作中,大量的(de)時間實際上是處理非(fēi)常瑣碎的事情,包括各種反複,但這些工作很多時候都是必要(yào)的,任何忽略可能帶來一些不好的後果。設計(jì)工作需要有良好的心態,一方麵瑣碎的工(gōng)作可以熟能生巧,另一方麵,過程當中的各種錯誤和反複實際上也是設計能力提升的過程。
2、尋根(gēn)問底的習慣
設計工作中盡量弄清楚各(gè)種設計考慮的原始出發點,工(gōng)藝參數一般都(dōu)能還原到理論依據,附屬的(de)設計一般和經濟性(xìng)、安裝檢修條件及運行方便性有關。有了尋根問底的(de)習慣(guàn),設計才能(néng)建立在一個堅實的基礎上。
3、工作的技巧
任務開始前,要充分理解任務的核心需求(qiú),首先滿足完成基本任務,再根據自己的特點進行適當發揮。工作首先應服從總體的安排,才能提高整體效率,設計當中的理解、溝通和協調技(jì)巧非常重要,是設計能力的重要組成。
4、設計能力的沉澱
平時多積累問題,通(tōng)過設計項目的參與(yǔ)、現場的考察等積累相關經驗,多主動參與討論,將(jiāng)各種經驗轉化成(chéng)自己的設計能力的(de)沉澱。有(yǒu)了設計能力的(de)沉澱,才能與項(xiàng)目結合,形成自己對(duì)於設計的獨立見解,才能真正具備獨立(lì)承擔項目的能力。
以(yǐ)生活汙水為例設計
以下僅談論一(yī)下生活汙水的工藝(yì)流程,工業廢水太複雜,接觸也少,不(bú)做討論。在這裏先安利一本書,《汙(wū)水生物處理原理、設計與模(mó)擬》。
個人覺得工藝流程是一個方案裏最好下手的部(bù)分(fèn)。在國內,汙水組分劃分遠沒有國外那麽明(míng)細(xì),模糊的很,基本上(shàng)知道了水質水量,經過(guò)簡(jiǎn)單(dān)分析就能得出結論(lùn)了。況且,最重要的是——工藝流(liú)程未必是設計說了(le)算。現在喜歡(huān)插手的業主(zhǔ)很多(duō),更(gèng)有甚者幫你從頭到(dào)底一條路線都定死了,工藝比選神馬的完全就是走個過場(chǎng)——誰出錢(qián)誰說了算。業主要UCT你敢上AAO?這種事情不止碰(pèng)到(dào)一次了。
言歸正傳(chuán),一般生活汙水(shuǐ)處(chù)理中重要的(de)指標也就那麽幾個(gè):SS、COD、BOD、氨氮、TN、TP,除了這些指標,主要還有大一些(xiē)的垃圾或(huò)顆粒物,以及細菌和病毒,這些就是主要的(de)考量因素。
1、那麽去(qù)除這(zhè)些物質的主要手段分別是:
SS:沉澱(diàn)、過濾
COD、BOD、氨氮、TN:生化
TP:化學除(chú)磷
垃圾(jī)/顆粒物:格(gé)柵、沉砂池
細菌和病毒:消毒
2、下麵開始鋪流程:
1、一個水廠處理汙水,一頭一尾可以先(xiān)確(què)定下(xià)來:格柵和消毒。然後補充中間的部分,按照一級→一級強化→二級(核心(xīn)工藝)→深(shēn)度處理的順序填充,水(shuǐ)線走完還有泥線。
2、格柵之後一般都是(shì)沉砂池,這個(gè)也是常規方(fāng)法,中小廠可(kě)以選擇旋流沉砂池,大的廠一般是曝氣沉砂池,平流這(zhè)幾年沒怎麽見過。
3、沉砂(shā)池之後視情況,如(rú)果水質水量波動較大的,補上一個調節池。
4、再往後,視SS、COD、TP高低補上初沉池或(huò)混凝沉澱池,初沉池可以減少後續生化產(chǎn)泥和供氣需求。
5、如果有難降解有機物的(B/C比較低的(de),或者摻了一些工業(yè)廢水的),加水解酸化和水解沉澱(diàn),增加可生化性。一級及一級強化到此結束。
6、核心工藝是最沒有花頭的,萬變不(bú)離AAO,氧化溝、UCT、VIP、JHB、SBR、CASS等等等等工藝其實(shí)都是AAO的改良或變體(tǐ),請根據業主(zhǔ)喜好及水廠(chǎng)用地等來確定到底用哪(nǎ)種。摻(chān)了(le)工業用水的推薦使用(yòng)氧化溝。
7、二沉池緊(jǐn)隨其後,不過不是每一種工藝都需要二沉池,有潷水器的都(dōu)不需要(因為已經實現了泥水分離)。核心工藝涉及膜的也不用二沉(chén)池了。沒有深度處(chù)理要求的可以(yǐ)直接去消毒了(le)。
8、深(shēn)度處理首當其衝的是化學除磷(如果(guǒ)你之前沒用過化學除磷),生物(wù)除磷的能力畢竟有限,我們還(hái)是要靠鋁鹽鐵鹽和PAM來除磷,此處加上混凝沉澱池或者(zhě)高效沉(chén)澱池(帶汙泥回(huí)流的混凝沉澱(diàn)池),去除SS、TP療效好。
9、各種過濾,濾池或者濾布。生活汙水處理到這份上還(hái)不送去消毒?
10、泥線就簡單多了,二級工藝泥水分離的地方一部分汙泥回流(liú),一部分剩餘汙泥排放,剩餘汙泥濃縮、貯存、脫水,有要求的就幹化、堆肥等(děng),沒要求的直接外運處置。