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            污水處理大神淺談化學除磷
            科諾科儀 / 2019-09-25

            對設計的認識 

            1、關于設計的價值

            在很多人看來,水處理工程比較容易,大部分項目看看就大概知道怎么回事了,稍微多花點心思還可以弄出來一些“創新”。這么多年下來,各種專有技術的名詞層出不窮,而其實際的內容往往大同小異,各種各樣的環保公司也前仆后繼。

            在這種模仿和復制的過程中,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。行業有句話是“好的項目經理都是拿錢砸出來的”,同時要明白的是,在不尊重客觀規律的情況下,拿錢也砸不出好的項目經理。

            對于一個項目,工程的設計是項目控制的主線,往往起著至關重要的作用,而在復雜項目中,設計的好壞基本決定著項目的成敗。

            設計向來不是簡單的參考和細化的過程,而是一個很活潑的東西。每個項目都有著不同的外部條件,從水質水量的分析到區域的差異性,還有用戶的使用習慣與投入產出預期。這些都需要進行充分的分析與溝通,并通過系統的專業化手段來進行協調,讓工程經濟高效地建設完成并達到預定的工藝目的。

            在某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,充分保證了工程本身的功能。

            2)考慮了不同的用戶習慣及外部環境的建筑美學等,工程各方面達到一個平衡的狀態。

            3)工程設計與工程建設配合密切,節約了項目組織成本。 

            2、設計與畫圖的區別

            設計和畫圖有著本質的區別。一般而言,設計指的是對一個完整的系統負責,包括了項目的基礎設計條件的確認、設計過程中各種要素的權衡和選擇,還包括了圖紙設計和配合項目實施等。在實際設計的工作中,為了保證設計的正確性和合理性,前期需要花費大量的精力用于項目基本資料的收集和確認。

            比如現場考察及與業主溝通確認等,在設計過程中要進行各種方案的討論與比選,還有各種因為外部條件發生變化產生的反復,有些項目還需要開展現場試驗等工作。

            以上工作都需基于扎實的專業基礎,結合項目實際情況進行綜合性的判斷,在條件不充分時還需要進行適當的預判,綜合素質要求高。

            畫圖是設計的一部分,是設計人員應該具備的基本功。在具體的畫圖的工作中,工藝路線及總體方案已經確定,主要是總圖及各單體的細化設計工作,細致性和重復性的勞動較多。畫圖首先應充分理解設計意圖,才能在細化設計中少走彎路,高質量、快速地完成畫圖任務。

            3、設計需要熟悉和掌握的基本知識

            設計需要有良好的各方面的專業知識和專業技能的基礎,主要包括以下方面:

            1)廢水處理基本理論

            工藝設計首先需要掌握相關基本理論,包括了廢水的組分與特性、污染物的去除機理,還需要具備基本的水力計算基礎知識。

            工程設計最終是為工藝目的服務的,只有基于基本理論出發,設計才是有根的設計。

            2)國家標準、規范與手冊

            國家標準和規范為了規范工程建設而頒布的,具有強制性,在設計中需遵守。

            設計手冊是為了方便開展設計工作而編制的,手冊較為全面地涵蓋了設計中的各個方法,是重要的參考資料。設計人員要熟悉并合理地加以利用。

            3)常規單元的設計

            設計都是針對具體的項目及組成項目的各個工藝單元而言,需要對工藝單元的設計要素有著充分的了解,才能開展工藝設計工作。

            4)工程制圖基礎

            工程設計是通過圖紙語言來闡述的,了解基本的投影理論、國家基本的制圖規定、圖紙的構成和深度要求等,可以讓圖紙設計有一個規范的開始。

            AutoCAD軟件是通用的繪圖軟件,需要掌握基本的繪圖技巧。

            5)設備、儀表與管道等知識

            設備、儀表與管道等都是工程必不可少的組成部分,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理的選型和設計,使工程建設符合設計需求。

            6)輔助專業常規知識

            工藝設計人員還需要了解建筑結構、電氣自控等輔助專業的常規知識,在專業配合方面才能順利對接。

            4、不同階段能力的需求

            對于設計人員而言,開始設計工作的切入點各有不同,但無論做那種工作,要想快速成長,需要時刻注意熟悉和掌握各種基本技能。

            5、關于設計的周期

            好的設計需要消耗大量的精力,在每個環節都進行仔細地考慮和權衡,并落實到文字和圖紙上。同時還涉及到各方的配合與協調,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會高很多,設計周期也會短。要有更短的設計周期,除了執行能力外,考驗的是設計團隊的綜合判斷能力,特別是在條件不成熟時的預判能力,能快速在紛繁的需求中抓住項目的主線,協調解決關鍵問題,并指導項目的實施。

            開始參與設計

            對于新手而言,開始參與設計工作時,往往從一些簡單的事情做起:

            1、項目現場實施配合

            項目現場的實施配合是設計人員應該有的經歷,在協助解決現場施工和圖紙的相關問題的同時,可以幫助深入理解施工圖的構成,鍛煉將圖紙和實際工程聯系起來的能力。對于一個成熟的設計工程師而言,豐富現場經驗的積累是必不可少的。

            2、簡單工藝單體的圖紙設計

            從簡單的比較容易理解的圖紙繪制,開始接觸設計工作,比如集水池、泵房等。在總體工作量不大的情況下,能了解和熟悉設計的過程和要點,圖紙的繪制技巧,各專業之間的配合等等。在完成任務的同時,對圖紙設計工作形成整體的認識。

            制圖要養成良好的習慣,需要做到以下幾點:

            1)不抄圖:提高設計效率的有效途徑是參考外部圖紙,但同時設計中最容易犯的錯誤的是簡單的抄圖。其中最大的區別在于,參考圖紙是以基本理論和設計規范作為依據,在設計中借鑒其他的設計成果。抄圖僅僅是在其他人的成果上改圖,不考慮設計的適用性,容易導致設計與項目實際需求不符,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,在設計經常由于外部條件變化需要適當做一些調整。只有充分理解了工藝功能,調整時才有靈活性,而且不影響工藝目的。

            3)謹慎面對設備安裝檢修需求:設備廠家一般會提供安裝圖紙,而設備廠家往往提供的是通用圖,或其他類似項目的圖紙,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,才能保證設計的合理性。

            3、方案制作的參與

            在工藝路線及設計參數都比較明確的情況下,以規范和手冊為基本依據,進行設計計算的校核、設備選型等工作,配合完善方案。簡單的文字工作比較容易參與,同時可以熟悉基本的設計計算、設備選型等技能。

            設計經驗的成長是一個循序漸進的過程,要想在設計能力的臺階上走得更高,尤其需要注意基本能力的積累。

            設計經驗的成長

            1、良好的心態

            做好長期的打算。廢水處理工程涉及范圍廣,知識面要求全,項目建設周期一般較長,成熟的設計師都需要有大量的項目經驗,并經過完整項目的歷練,一般至少需要3~5年以上時間。

            而且在工作中,大量的時間實際上是處理非?,嵥榈氖虑?,包括各種反復,但這些工作很多時候都是必要的,任何忽略可能帶來一些不好的后果。設計工作需要有良好的心態,一方面瑣碎的工作可以熟能生巧,另一方面,過程當中的各種錯誤和反復實際上也是設計能力提升的過程。

            2、尋根問底的習慣

            設計工作中盡量弄清楚各種設計考慮的原始出發點,工藝參數一般都能還原到理論依據,附屬的設計一般和經濟性、安裝檢修條件及運行方便性有關。有了尋根問底的習慣,設計才能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,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、溝通和協調技巧非常重要,是設計能力的重要組成。

            4、設計能力的沉淀

            平時多積累問題,通過設計項目的參與、現場的考察等積累相關經驗,多主動參與討論,將各種經驗轉化成自己的設計能力的沉淀。有了設計能力的沉淀,才能與項目結合,形成自己對于設計的獨立見解,才能真正具備獨立承擔項目的能力。

            以生活污水為例設計

            以下僅談論一下生活污水的工藝流程,個人覺得工藝流程是一個方案里最好下手的部分。在國內,污水組分劃分遠沒有國外那么明細,模糊的很,基本上知道了水質水量,經過簡單分析就能得出結論了。

            況且,最重要的是——工藝流程未必是設計說了算?,F在喜歡插手的業主很多,更有甚者幫你從頭到底一條路線都定死了,工藝比選神馬的完全就是走個過場——誰出錢誰說了算。業主要UCT你敢上AAO?這種事情不止碰到一次了。

            言歸正傳,一般生活污水處理中重要的指標也就那么幾個:SS、COD、BOD、氨氮、TN、TP,除了這些指標,主要還有大一些的垃圾或顆粒物,以及細菌和病毒,這些就是主要的考量因素。

            1、那么去除這些物質的主要手段分別是:

            SS:沉淀、過濾

            COD、BOD、氨氮、TN:生化

            TP:化學除磷

            垃圾/顆粒物:格柵、沉砂池

            細菌和病毒:消毒

            2、下面開始鋪流程:

            1、一個水廠處理污水,一頭一尾可以先確定下來:格柵和消毒。然后補充中間的部分,按照一級→一級強化→二級(核心工藝)→深度處理的順序填充,水線走完還有泥線。

            2、格柵之后一般都是沉砂池,這個也是常規方法,中小廠可以選擇旋流沉砂池,大的廠一般是曝氣沉砂池,平流這幾年沒怎么見過。

            3、沉砂池之后視情況,如果水質水量波動較大的,補上一個調節池。

            4、再往后,視SS、COD、TP高低補上初沉池或混凝沉淀池,初沉池可以減少后續生化產泥和供氣需求。

            5、如果有難降解有機物的(B/C比較低的,或者摻了一些工業廢水的),加水解酸化和水解沉淀,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,萬變不離AAO,氧化溝、UCT、VIP、JHB、SBR、CASS等等等等工藝其實都是AAO的改良或變體,請根據業主喜好及水廠用地等來確定到底用哪種。

            7、二沉池緊隨其后,不過不是每一種工藝都需要二沉池,有潷水器的都不需要(因為已經實現了泥水分離)。核心工藝涉及膜的也不用二沉池了。沒有深度處理要求的可以直接去消毒了。

            8、深度處理首當其沖的是化學除磷(如果你之前沒用過化學除磷),生物除磷的能力畢竟有限,我們還是要靠鋁鹽鐵鹽和PAM來除磷,此處加上混凝沉淀池或者高效沉淀池(帶污泥回流的混凝沉淀池),去除SS、TP療效好。

            9、各種過濾,濾池或者濾布。生活污水處理到這份上還不送去消毒?

            10、泥線就簡單多了,二級工藝泥水分離的地方一部分污泥回流,一部分剩余污泥排放,剩余污泥濃縮、貯存、脫水,有要求的就干化、堆肥等,沒要求的直接外運處置。

            學習污水處理工藝設計的一點經驗

            做工藝設計的自己都應該有設計計算書,根據不同的項目來調整參數,然后試著按照這個項目的參數代進去算,才算確定了整個工藝流程,之后后續的系統設計在此基礎上才開始進行,這才是合理的路徑。

            剛進公司時,工藝設計都是別人做好,我們再按照工藝路線畫圖和選型的,隨后經過工藝培訓和自己現場調試積累經驗,慢慢也會做設計了,當然每次流程設計完之后還是先要讓領導校對一下才好開始畫圖。

            工藝設計和系統設計其實是兩個不同的工作,工藝設計本身就包含了非常豐富的知識。對一個工程來說,工藝是其靈魂,不管設計過程是簡單還是復雜的,都不能否定他的地位。系統上的設計錯誤到現場還有機會改,工藝設計錯了這個項目就注定失敗了。

            曝氣池設計小了,曝氣頭算少了幾十個,等進水之后你想改也沒辦法改了。有除磷需求,但只有生物除磷的工藝,那可能你再怎么調也調不出來了。要提高工藝設計的能力,無外乎多請教別人,多討論,自己多看書,還有積累調試經驗。

            另外自己有調試經驗是非常重要的,沒去過現場,怎么能做出合理的設計。沒做過對應的項目,看再多的書也會很快忘了的。如果沒有很多調試的機會,或者每個項目水質情況都很雷同,那說明工藝設計并不是你們單位最看重的能力,那你應該能在很短時間里掌握好的。

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