污水处理工艺设计如何学起？

作为一个环保水师对于污水处理的工艺设计，是不是总感觉在选择工艺流程时不知从何下手?看过很多书，是不是也凌乱得没有头绪?你怎么根据水质水量选择工艺流程?是否要弄懂各个工艺的原理、特点、适用范围才可以选择工艺流程?关于上述比较棘手的问题，我们请一位在设计院工作多年的大师兄，为大家讲述他自己在污水处理工艺设计的亲身经验与心得，希望对污水处理工艺设计有个比较全面的了解。

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。

以生活污水为例设计

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。在这里先安利一本书，《污水生物处理 原理、设计与模拟》。

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、TN、TP ，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。