从入门到资深,污水设计师成长手册分享

洒家是环境人 2019-08-23 PM 35℃ 0条

本人在一个设计院工作了多年,其实说心里话,也还没有独立的选择工艺流程,但是对设计的认识却越来越清楚,也觉得设计不是一个人独立完成的事情, 今天就给大家讲讲这些年我的污水处理工艺设计学习经验。

一个好的团队很重要,我的领导很有心,他自己本身非常热爱水处理行业,又有在工程公司、排水集团这样的国企工作经验,所以他自己也在工作中跟我们分享了他的心得体会,共同学习一下。下面就是他对水处理入门设计的想法、经验:

对设计的认识

1、关于设计的价值

在很多人看来,水处理工程比较容易,大部分项目看看就大概知道怎么回事了,稍微多花点心思还可以弄出来一些“创新”。这么多年下来,各种专有技术的名词层出不穷,而其实际的内容往往大同小异,各种各样的环保公司也前仆后继。

在这种模仿和复制的过程中,佼佼者在慢慢积累经验和教训,也有很多人在其中跌倒而茫然不知方向。行业有句话是“好的项目经理都是拿钱砸出来的”,同时要明白的是,在不尊重客观规律的情况下,拿钱也砸不出好的项目经理。

对于一个项目,工程的设计是项目控制的主线,往往起着至关重要的作用,而在复杂项目中,设计的好坏基本决定着项目的成败。

设计向来不是简单的参考和细化的过程,而是一个很活泼的东西。每个项目都有着不同的外部条件,从水质水量的分析到区域的差异性,还有用户的使用习惯与投入产出预期。这些都需要进行充分的分析与沟通,并通过系统的专业化手段来进行协调,让工程经济高效地建设完成并达到预定的工艺目的。

在某种程度上设计是一个创作行为,具有其核心的价值。有价值的设计应该具备以下特点:

1)很好地理解了工程的工艺目的,充分保证了工程本身的功能。

2)考虑了不同的用户习惯及外部环境的建筑美学等,工程各方面达到一个平衡的状态。

3)工程设计与工程建设配合密切,节约了项目组织成本。

2、设计与画图的区别

设计和画图有着本质的区别。

一般而言,设计指的是对一个完整的系统负责,包括了项目的基础设计条件的确认、设计过程中各种要素的权衡和选择,还包括了图纸设计和配合项目实施等。在实际设计的工作中,为了保证设计的正确性和合理性,前期需要花费大量的精力用于项目基本资料的收集和确认。

比如现场考察及与业主沟通确认等,在设计过程中要进行各种方案的讨论与比选,还有各种因为外部条件发生变化产生的反复,有些项目还需要开展现场试验等工作。

以上工作都需基于扎实的专业基础,结合项目实际情况进行综合性的判断,在条件不充分时还需要进行适当的预判,综合素质要求高。

画图是设计的一部分,是设计人员应该具备的基本功。在具体的画图的工作中,工艺路线及总体方案已经确定,主要是总图及各单体的细化设计工作,细致性和重复性的劳动较多。画图首先应充分理解设计意图,才能在细化设计中少走弯路,高质量、快速地完成画图任务。

3、设计需要熟悉和掌握的基本知识

设计需要有良好的各方面的专业知识和专业技能的基础,主要包括以下方面:

1)废水处理基本理论

工艺设计首先需要掌握相关基本理论,包括了废水的组分与特性、污染物的去除机理,还需要具备基本的水力计算基础知识。

工程设计最终是为工艺目的服务的,只有基于基本理论出发,设计才是有根的设计。

2)国家标准、规范与手册

国家标准和规范为了规范工程建设而颁布的,具有强制性,在设计中需遵守。

设计手册是为了方便开展设计工作而编制的,手册较为全面地涵盖了设计中的各个方法,是重要的参考资料。设计人员要熟悉并合理地加以利用。

3)常规单元的设计

设计都是针对具体的项目及组成项目的各个工艺单元而言,需要对工艺单元的设计要素有着充分的了解,才能开展工艺设计工作。

4)工程制图基础

工程设计是通过图纸语言来阐述的,了解基本的投影理论、国家基本的制图规定、图纸的构成和深度要求等,可以让图纸设计有一个规范的开始。

AutoCAD软件是通用的绘图软件,需要掌握基本的绘图技巧。

5)设备、仪表与管道等知识

设备、仪表与管道等都是工程必不可少的组成部分,需要掌握相关知识,熟悉其规格参数及使用条件才能进行合理的选型和设计,使工程建设符合设计需求。

6)辅助专业常规知识

工艺设计人员还需要了解建筑结构、电气自控等辅助专业的常规知识,在专业配合方面才能顺利对接。

4、不同阶段能力的需求

对于设计人员而言,开始设计工作的切入点各有不同,但无论做那种工作,要想快速成长,需要时刻注意熟悉和掌握各种基本技能。

5、关于设计的周期

好的设计需要消耗大量的精力,在每个环节都进行仔细地考虑和权衡,并落实到文字和图纸上。同时还涉及到各方的配合与协调,需要合理的反馈和决策时间,综合下来形成了设计周期。

成熟的有丰富积累的设计团队效率会高很多,设计周期也会短。要有更短的设计周期,除了执行能力外,考验的是设计团队的综合判断能力,特别是在条件不成熟时的预判能力,能快速在纷繁的需求中抓住项目的主线,协调解决关键问题,并指导项目的实施。

开始参与设计

对于新手而言,开始参与设计工作时,往往从一些简单的事情做起:

1、项目现场实施配合

项目现场的实施配合是设计人员应该有的经历,在协助解决现场施工和图纸的相关问题的同时,可以帮助深入理解施工图的构成,锻炼将图纸和实际工程联系起来的能力。对于一个成熟的设计工程师而言,丰富现场经验的积累是必不可少的。

2、简单工艺单体的图纸设计

从简单的比较容易理解的图纸绘制,开始接触设计工作,比如集水池、泵房等。在总体工作量不大的情况下,能了解和熟悉设计的过程和要点,图纸的绘制技巧,各专业之间的配合等等。在完成任务的同时,对图纸设计工作形成整体的认识。

制图要养成良好的习惯,需要做到以下几点:

1)不抄图:提高设计效率的有效途径是参考外部图纸,但同时设计中最容易犯的错误的是简单的抄图。其中最大的区别在于,参考图纸是以基本理论和设计规范作为依据,在设计中借鉴其他的设计成果。抄图仅仅是在其他人的成果上改图,不考虑设计的适用性,容易导致设计与项目实际需求不符,出现设计错误。

2)充分理解单元工艺功能:单元的工艺功能是根本,在设计经常由于外部条件变化需要适当做一些调整。只有充分理解了工艺功能,调整时才有灵活性,而且不影响工艺目的。

3)谨慎面对设备安装检修需求:设备厂家一般会提供安装图纸,而设备厂家往往提供的是通用图,或其他类似项目的图纸,不一定完全匹配本项目的需求。设计中需要充分理解设备的安装检修条件,结合项目的实际外部条件和需求再进行针对性的设计考虑,才能保证设计的合理性。

3、方案制作的参与

在工艺路线及设计参数都比较明确的情况下,以规范和手册为基本依据,进行设计计算的校核、设备选型等工作,配合完善方案。简单的文字工作比较容易参与,同时可以熟悉基本的设计计算、设备选型等技能。

设计经验的成长是一个循序渐进的过程,要想在设计能力的台阶上走得更高,尤其需要注意基本能力的积累。


设计经验的成长

1、良好的心态

做好长期的打算。废水处理工程涉及范围广,知识面要求全,项目建设周期一般较长,成熟的设计师都需要有大量的项目经验,并经过完整项目的历练,一般至少需要3~5年以上时间。

而且在工作中,大量的时间实际上是处理非常琐碎的事情,包括各种反复,但这些工作很多时候都是必要的,任何忽略可能带来一些不好的后果。设计工作需要有良好的心态,一方面琐碎的工作可以熟能生巧,另一方面,过程当中的各种错误和反复实际上也是设计能力提升的过程。

2、寻根问底的习惯

设计工作中尽量弄清楚各种设计考虑的原始出发点,工艺参数一般都能还原到理论依据,附属的设计一般和经济性、安装检修条件及运行方便性有关。有了寻根问底的习惯,设计才能建立在一个坚实的基础上。

3、工作的技巧

任务开始前,要充分理解任务的核心需求,首先满足完成基本任务,再根据自己的特点进行适当发挥。工作首先应服从总体的安排,才能提高整体效率,设计当中的理解、沟通和协调技巧非常重要,是设计能力的重要组成。

4、设计能力的沉淀

平时多积累问题,通过设计项目的参与、现场的考察等积累相关经验,多主动参与讨论,将各种经验转化成自己的设计能力的沉淀。有了设计能力的沉淀,才能与项目结合,形成自己对于设计的独立见解,才能真正具备独立承担项目的能力。

生活污水为例设计

以下仅谈论一下生活污水的工艺流程,工业废水太复杂,接触也少,不做讨论。

个人觉得工艺流程是一个方案里最好下手的部分。在国内,污水组分划分远没有国外那么明细,模糊的很,基本上知道了水质水量,经过简单分析就能得出结论了。

况且,最重要的是——工艺流程未必是设计说了算。现在喜欢插手的业主很多,更有甚者帮你从头到底一条路线都定死了,工艺比选神马的完全就是走个过场——谁出钱谁说了算。业主要UCT你敢上AAO?这种事情不止碰到一次了。

言归正传,一般生活污水处理中重要的指标也就那么几个:SS、COD、BOD、氨氮TNTP,除了这些指标,主要还有大一些的垃圾或颗粒物,以及细菌和病毒,这些就是主要的考量因素。

1、那么去除这些物质的主要手段分别是:

SS:沉淀、过滤

COD、BOD、氨氮、TN:生化

TP:化学除磷

垃圾/颗粒物:格栅、沉砂池

细菌和病毒:消毒

2、下面开始铺流程:

1、一个水厂处理污水,一头一尾可以先确定下来:格栅和消毒。然后补充中间的部分,按照一级→一级强化→二级(核心工艺)→深度处理的顺序填充,水线走完还有泥线。

2、格栅之后一般都是沉砂池,这个也是常规方法,中小厂可以选择旋流沉砂池,大的厂一般是曝气沉砂池,平流这几年没怎么见过。

3、沉砂池之后视情况,如果水质水量波动较大的,补上一个调节池

4、再往后,视SS、COD、TP高低补上初沉池或混凝沉淀池,初沉池可以减少后续生化产泥和供气需求。

5、如果有难降解有机物的(B/C比较低的,或者掺了一些工业废水的),加水解酸化和水解沉淀,增加可生化性。一级及一级强化到此结束。

6、核心工艺是最没有花头的,万变不离AAO,氧化沟、UCT、VIP、JHB、SBR、CASS等等等等工艺其实都是AAO的改良或变体,请根据业主喜好及水厂用地等来确定到底用哪种。掺了工业用水的推荐使用氧化沟。

7、二沉池紧随其后,不过不是每一种工艺都需要二沉池,有滗水器的都不需要(因为已经实现了泥水分离)。核心工艺涉及膜的也不用二沉池了。没有深度处理要求的可以直接去消毒了。

8、深度处理首当其冲的是化学除磷(如果你之前没用过化学除磷),生物除磷的能力毕竟有限,我们还是要靠铝盐铁盐和PAM来除磷,此处加上混凝沉淀池或者高效沉淀池(带污泥回流的混凝沉淀池),去除SS、TP疗效好。

9、各种过滤,滤池或者滤布。生活污水处理到这份上还不送去消毒?

10、泥线就简单多了,二级工艺泥水分离的地方一部分污泥回流,一部分剩余污泥排放,剩余污泥浓缩、贮存、脱水,有要求的就干化、堆肥等,没要求的直接外运处置。

学习污水处理工艺设计的一点经验

做工艺设计的自己都应该有设计计算书,根据不同的项目来调整参数,然后试着按照这个项目的参数代进去算,才算确定了整个工艺流程,之后后续的系统设计在此基础上才开始进行,这才是合理的路径。

刚进公司时,工艺设计都是别人做好,我们再按照工艺路线画图和选型的,随后经过工艺培训和自己现场调试积累经验,慢慢也会做设计了,当然每次流程设计完之后还是先要让领导校对一下才好开始画图。

工艺设计和系统设计其实是两个不同的工作,工艺设计本身就包含了非常丰富的知识。对一个工程来说,工艺是其灵魂,不管设计过程是简单还是复杂的,都不能否定他的地位。系统上的设计错误到现场还有机会改,工艺设计错了这个项目就注定失败了。

曝气池设计小了,曝气头算少了几十个,等进水之后你想改也没办法改了。有除磷需求,但只有生物除磷的工艺,那可能你再怎么调也调不出来了。要提高工艺设计的能力,无外乎多请教别人,多讨论,自己多看书,还有积累调试经验。

看书的话,《给水排水手册》,《废水工程:处理与回用》,《污水生物处理-原理,设计与模拟》都不错的,第一本是设计的时候一定要多查阅,第二本知识非常系统,最有用,第三本,适合进阶的时候看看。

另外自己有调试经验是非常重要的,没去过现场,怎么能做出合理的设计。没做过对应的项目,看再多的书也会很快忘了的。如果没有很多调试的机会,或者每个项目水质情况都很雷同,那说明工艺设计并不是你们单位最看重的能力,那你应该能在很短时间里掌握好的。


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