授课人：管玉江
第一章 绪 论
环境工程设计的任务：运用工程技术和有关基础
科学的原理和方法具体落实和实现环境保护设施
的建设，以各种工程设计文件、图纸的形式表达
设计人员的思维和设计思想，直到建设成功各种
环境污染治理设施、设备，并保证其正常运行，
满足环保要求，通过竣工验收。
环境工程设计的产生依据：国家, 建设项目环境
保护条例, 中明确规定，对环境有影响的建设项
目需要配套建设环境保护设施。环境保护设施与
主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。
第一节 环境工程设计的范围和内容
一、环境工程设计的工作范围
工程不是单纯的技术问题，而与社会经济
密切联系，需要综合考虑技术、经济、市场、
法律等多方面因素。
环境工程设计则贯穿于整个建设项目的全
过程。在项目建设的 前期阶段 （项目批准立项、
可行性研究、环境影响评价、编制设计任务
书）,工程设计施工阶段 和 工程后期 （处理设
备试运行、测试、工程总结）都必须由环境工
程设计人员参与工作。
项目机会研究，项目概念形成
编制申报项目建议书
批准立项
可行性研究，提出研究报告
编制设计任务书书
项目评估
项目可行吗
可行性研究招标
中止NO
Yes
决策,下达设计任务书
项目设计
施工准备
施 工
试生产,工程竣工验收
设计招标
编制工程竣工验收报告书
施工招标
工程项目管理程序图
二、环境工程设计的主要内容
1、大气污染防治
2、水污染防治
3、固体废弃物污染防治
4、噪声污染控制
第二节 环境工程的主要设计程序 和设计原则
环境保护工程是建设项目中的一个重要组
成部分。建设项目可分解为若干个层次：
工程项目 单项工程 单位工
程 — 分部工程 分项工程。
环境保护工程具有独立的设计文件，可独
立组织施工，是建成竣工后可以独立发挥生产
能力和工程效益的单项工程。因此，环境工程
设计遵循工程设计的一般原则。
一、环境工程设计的原则
1、工程设计的一般原则
工程设计应遵循技术先进、安全可靠、质
量第一、经济合理的原则。
① 设计中要认真贯彻国家的经济建设方针、政
策 （如产业政策、技术政策、能源政策、环保
政策等）。正确处理各产业之间、长期与近期
之间、生产与生活之间等各方面的关系。
② 应充分考虑资源的充分利用 。要根据技术上
的可能性和经济上的合理性，对能源、水资源、
土地等资源进行综合利用。
③ 选用的技术要先进适用 。在设计中要尽量采
用先进的、成熟的、适用的的技术要符合我国
国情，同时要积极吸收和引进国外先进技术和
经验，但要符合国内的管理水平和消化能力。
采用新技术要经过试验而且要有正式的技术鉴
定。必须引进国外新技术及进口国外设备的，
要与我的技术标准、原材料供应、生产协作配
套、零件维修的供给条件相协调。
④ 工程设计要坚持安全可靠、质量第一的原则 。
安全可靠是指项目投产后，能长期安全正常生
产。
⑤ 坚持经济合理的原则 。在我国资源和财力条
件下，使项目建设达到项目投资的目标（产品
方案、生产规模），取得投资省、工期短、技
术经济指标最佳的效果。
2、环境工程设计的原则
对环境保护设施进行工程设计时，除了要
遵循工程设计的一般原则外，还必须遵循以下
一些环境工程设计的原则。
① 环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法
律、法规，合理开发和充分利用各种自然在资
源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境。
② 建设项目要配套建设的环境保护设施，必须
与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使
用 。
③ 环境保护设计必须遵守污染物排放的国家标
准和地方标准；在实施重点污染物排放总量控
制的区域，还必须符合重点污染物排放总量控
制的要求 。
④ 环境保护设计应当在工业建设项目中采用能
耗物耗少、污染物产生量少的清洁生产工艺。
实现工业污染防治从末端治理向生产全过程控
制的转变 。
二、环境工程设计的程序
环境工程工程设计必须按国家规定的设计
程序进行，并落实和执行环境工程设计的原则
和要求。
1、项目建议书阶段
项目建议书中应根据建设项目的性质、规
模、建设地区的环境现状等有关资料，对建设
项目建成投产后可能造成的环境影响进行简要
说明：① 所在地区环境；
② 可能造成所在地区的环境影响分析；
③ 当地环保部门的意见和要求；
④ 存在的问题；
2、可行性研究阶段
在可行性研究报告书中，应有环境保护的
专门论述，其主要内容如下：
① 建设地区环境状况；
② 主要污染源和主要污染物；
③ 资源开发可能引起的生态变化；
④ 设计采用的环境保护标准；
⑤ 控制污染和生态变化的初步方案；
⑥ 环境保护投资估算；
⑦ 环境影响评价的结论或环境影响分析；
⑧ 存在的问题及建议。
在项目可行性研究的同时，应当进行建设
项目环境影响评价，建设项目的环境影响评价
实际上就是建设项目在环境方面的可行性研究。
建设项目环境影响报告书包括以下内容：
① 建设项目概况；
② 建设项目周围环境状况；
③ 建设项目对环境可能造成影响的分析和预
测；
④ 环境保护措施及其经济、技术论证；
⑤ 环境影响经济损益分析；
⑥ 对建设项目实施环境监测的建议；
⑦ 环境影响评价结论。
3、工程设计阶段
环保设施的工程设计一般分为初步设计和
施工图设计两个阶段。
（ 1）初步设计阶段 建设项目的初步设计必
须有环境保护篇（章）具体落实环境影响报告
书（表）及其审批意见所确定的各项环境保护
措施。包含以下主要内容：
① 环境保护设计依据；
② 主要污染源和主要污染物的种类、名称、数
量、浓度或强度及排放方式；
③ 规划采用的环境保护标准；
④ 环境保护工程设施及其简要处理工艺流程、
预期效果；
⑤ 对建设项目引起的生态变化所采取的防范措
施；
⑥ 绿化设计；
⑦ 环境管理机构及定员；
⑧ 环境监测机构；
⑨ 环境保护投资概算；
⑩ 存在的问题及建议。
（ 2）施工图设计阶段 建设项目环境保护设
施的施工图设计，必须按已批准的初步设计文
件及其环境保护篇（章）所确定的各种措施和
要求进行。一般包括；
①施工总平面图；
②房屋建筑总平面图；
③设备安装施工图；
④非标准设备加工详图；
⑤设备及各种材料的明细表；
⑥施工图预算。
（ 2）设计概算和预算的编制 设计概算和预
算使设计工作的重要内容，也是设计文件的重
要组成部分，它反映了项目设计的经济合理性
和技术先进性 。 设计概算和预算是不同设计阶
段编制的工程经济文件，初步设计阶段要编制
设计概算，施工图设计阶段要编制施工图预算 。
设计概算,设计概算是根据设计图纸及其说
明书、设备与材料清单、概算定额以及各种费
用标准和经济指标，用科学方法对工程项目的
投资进行估算的文件。设计概算的结果是工程
项目的总造价。
设计概算的文件由以下六部分组成：
①工程项目概算说明书；
②工程项目总概算；
③各单项工程的综合概算；
④各单位工程的概算；
⑤其他工程和费用概算；
⑥预备费用概算。
施工图预算,施工图预算是根据国家颁发的有关
安装工程的预算定额，结合施工图纸，按规定方法
计算工程量，套用相应的预算定额及工程取费标准，
以及建筑材料及人工费用的市场差价综合形成的建
筑安装工程的造价文件。其文件构成与设计概算相
同，但要求计算的更为细致和准确。
4、项目竣工验收阶段
环境保护设施竣工验收可视具体情况与整
体工程验收一并进行，也可单独进行 。其验收
合格应具备下列条件：
① 建设项目建设前期环境保护审查、审批手续
完备，技术资料齐全，环境保护设施按批准的
环境影响报告书（表）和设计要求建成；
② 环境保护设施安装质量符合国家和有关部门
颁发的专业工程验收规范、规程和检验评定标
准；
③环境保护设施与主体工程建成后经负荷试车
合格，其防治污染能力适应主体工程的需要；
④ 外排污染物符合经批准的设计文件和环境影
响报告书（表）中提出的要求；
⑤ 建设过程受到破坏并且可恢复的环境已经得
到修整；
⑥环境保护设施能正常运转，符合使用要求，
并具备运行的条件，包括经培训的环境保护设
施岗位操作人员的到位管理制度的建立、原材
料、动力的落实；
⑦ 环境保护管理和监测机构，包括人员、监
测仪器、设备、监测制度、管理制度等符合环
境影响报告书（表）和有关规定的要求。
第三节 环境工程设计的特点
环境工程设计所要解决的问题不仅局限于
环境污染的防治，而且包括保护和合理利用自
然资源、探讨和开发废物资源化技术、改革生
产工艺、发展无害或少害的闭路生产系统。求
得社会、经济和环境三个效益的统一。
一、交叉性、复杂性和多样性
二、创新性
三、社会性、经济性
第二章 厂址选择与总平面布置
第一节 厂址选择
厂址选择的意义：厂址选择是建设项目设计中
一项十分重要的工作。厂址选择适当与否，直
接影响到基建投资与速度、生产的发展和产品
的成本、经营管理费用等各方面，同时也直接
影响到环境效益。
厂址选择是进行建设项目可行性研究和项
目设计的前提，因为有了项目的具体地点，才
能较为准确地估算出项目建设时的基建投资和
生产时产品的成本,也才能对项目的各种经济
效益进行分析和计算，进而确定项目是否可行。
1、厂址选择的主要内容
厂址选择的主要内容包括以下几个方面：
① 对工厂企业建设地址的选择称为厂址选择；
② 对铁路、公路、强、弱电线路建设地址的选
择称为线路选择；
③ 对各种高、低压变电所建设地址的选择称为
所址选择；
④ 对水力、水电枢纽建设地址的选择称为坝址
选择；
⑤ 对机关、学校、医院、仓库、电台、体育馆、
纪念馆乃至火箭发射基地等建设地址的选址称
为场地选择等等。
相关说明,厂址选择，一般分为建设地点的选
择和具体地址选择两个阶段，地点选择也称选
点，具体地址选择成为定址 。
选点是在一个相当大的地域范围内，按照
项目的特点和要求，经过系统、全面的调查和
了解，提出几个可供选择的地点方案，供对比
选择。
地址选择是在选点的基础上，在进一步深
入细致的调查，从若干可选的地点中，提出几
个可供选择的具体地址，以便最后决策定点。
建设地点的选择要以国家、地区的长远规划为
依据。
2、厂址选择遵循的基本原则
① 服从国家长远规划和城镇规划的要求 。项目
类型应与所在城镇的性质和类别相适应，注意
项目与成者在格调上一致；
② 避免过于集中，合理发展中小城市 。这样既
有利于缩小城乡差别，促进城乡平衡发展，由
有利于全国经济布局的改革，适应国防建设的
需要；
③ 要选择与建设项目性质相适应的环境条件 ；
④ 精打细算，节约用地 ；
⑤ 符合生产力布局的要求并有利于节约投资，
降低成本 。
⑥ 注意环境保护和生态平衡，保护风景、名胜、
古迹 ；
⑦ 有利生产，方便生活，便于施工 。
3、厂址选择的基本要求
厂址选择的基本要求是：既要满足企业生产、
建设和职工生活的要求，又应有利于所在城镇
和工业小区的总体规划，不能危害四周环境、
城镇、河流及景观。具体要求如下：
① 厂区必须满足厂房按工艺流程布置建筑物和
构筑物的要求，场地同样需要满足建设项目的
实际需要，能合理布置建筑物及配套的构筑物；
② 厂区地形力求平坦或略有坡度，以减少土方
工程，又便于排水；
③ 厂区应选在工程地质、水文地质条件较好的
地段，严防在断层、有岩溶、流沙层、有用矿
床上、洪水淹没区、采矿塌陷区和滑坡下选址
。厂区地下水位置最好低于建筑物的基准面，
还应选在地震烈度低的地方；
④ 厂区靠近水源，并便于污水排放和处理；
⑤ 需要专用线的工厂，宜接近铁路沿线选址，
便于接轨；
⑥ 厂址应便于供电、供热和其他协作条件的建
立。
一、厂址选择中的环保要求
1、背景浓度
应选择背景浓度小的地区建厂，如背景浓
度已超过环境质量标准则不宜建厂。
2、风向
①污染源应选在居住区最小频率风向的上侧；
②尽量减少各工厂的重复污染，及不宜把各污
染源配置为一直线且与最大频率风向一致；
③排放量大、毒性大的污染源远离居住区；
3、污染系数
厂址选择时仅考虑风向频率还不够，因为
它只说明被污染的时间，而不说明被污染的程
度，因此还应考虑风速的大小。综合表示某一
地区气象（风向频率和平均风速）对大气污染
影响程度的参数为污染系数。
某一风向的污染系数
＝风向频率／相应风向的平均风速
污染系数反映了各污染系数下方位污染的
可能性大小的相对关系,污染源应设在污染系
数最小方向的上侧 。
4、静风
静风出现频率高（超过 40％）或静风持续
时间长的地区不宜建厂。
5、温度层结和大气稳定度
厂址的选择不应在经常出现逆温现象的地
区，沿海建厂的工厂还应考虑海陆风的影响。
6、地形影响
如果厂址地形条件选择不好也会造成严重
污染。应尽可能避免在盆地内建大气污染物排
放量大的工厂。
7、全面考虑建设地区的自然环境与社会环境
凡排放有毒、有害水、气、渣、恶臭、噪
声放射性元素等的建设项目严禁在城市规划确
定的生活居住区、水源保护区、名胜古迹、风
景游览区及疗养区和自然保护区内选址。
二、厂址选择中的其他要求
包括原材料供应的要求；能源供应的考虑；
水源供应的考虑，等等。
三、厂址选择中的步骤
1、准备阶段
绘制总平面草图,根据计划任务书中工厂的组
成、工艺流程及类似工厂的资料，确定主要车
间的面积和外形尺寸，绘制总平面草图，一般
选 2～ 3个方案进行比较。
初步确定能源、运输、需要量,根据工厂生产
规模及扩建规划，初步确定工厂的运输量以及
水、电、蒸汽、煤气、氧气等的粗略需用量。
收集各种资料（地形、气象、周围地区功能）,
根据企业规模，确定职工概略人数及劳动力来
源，收集选厂址地区的地形、气候、交通运输、
附近城市发展规划等有关资料及图纸。
初步勘测地形地貌,如地形起伏、土壤条件，
工程地质、水文地质，铁路码头的条件，厂区
内现有建筑物及其他设施的情况。
初步确定厂区及各功能区位置,初步确定出厂
区、、住宅区、废物场的位置。并研究分析与
铁路连接和与其他企业协作条件等。
2、方案比较阶段
根据已收集到的资料，对已选定的 2～ 3个厂
址方案进行技术经济比较。
（ 1）技术条件比较
（ 2）经济条件的比较
第二节 总平面布置
总平面布置应该具有布置紧凑、用地省、
工艺流程合理、功能明确、运输畅通、动力区
接近负荷中心、工程管线短捷、管理方便等特
点。必须适合工艺、土建、防火安全、卫生绿
化及生产与处理规模发展等方面的要求。
一、生产车间的布置
生产车间的位置，应按工艺流程的顺序进
行布置。生产线路尽可能做到直线而无返回流
动，并不要求所有的生产车间在一条直线上。
应考虑辅助车间的配置距离和管理上的方便。
一般功能、工艺相似的车间、工段，尽可
能布置一起，可集中管理，统一操作，节省人
力，原料和成品应尽量接近仓库和运输线路，
生产车间之间的管道应尽可能沿道路铺设，产
生有害气体的车间应布置在下风方向等。
二、环保车间的布置
环保车间可布置在厂区的一侧，也可布置
在靠近污染源的地方。其车间内部应按处理工
艺流程的顺序进行布置。处理线路尽可能做到
直线而无返回流动。
三、辅助车间的布置
辅助车间包括锅炉房、配电房、水泵站、
机修车间、中心试验室、仪表修理间及仓库等。
锅炉房：应尽可能布置在使用蒸汽多的地方，
可缩短管路、减少热损失。锅炉房附近不能配
置尤其或爆炸危险的车间或易燃品仓库，应将
它们放置与厂区的下风位置。
配电室：一般应布置在用电大户附近，并位于
产生空气污染的上风方向位置。
机修车间：应放置在与各生产车间联系方便而
安全的位置。
中心试验室及仪表修理间一般应置于清洁卫生、
震动和噪声少、灰尘少的上风位置。
四、行政管理部门及住宅区的位置
行政管理部门包括工厂各部门的管理机构、
公共会议室、饭厅、礼堂、托儿所、保健站。
一般建在在厂区边缘或厂外，最好为与工厂的
上风位置。
居民住宅区应在厂区外围，并在上风位置。
五、建筑物之间的距离
工业建筑物之间的距离不仅要符合消防安全
的要求，而且要满足工业卫生、采光、通风等
方面的要求。
1、防火：厂房间的防火距离，主要是保证一旦
失火时，火焰蔓延到相邻的厂房时，消防队能
顺利进入现场灭火。
2、自然采光与通风
为保证充分的自然采光和通风，建筑物间
距不应小于 15 米，如有 15 米以上的高建筑物，
则间距不应小于两相邻建筑物高度之和的一半。
六、厂内道路
厂内人行道的宽度根据上下班通过人相互
而定，一般为 1.8～ 2米。主要厂房应有出口和
露天场地，以利消防车通过以及其他特殊情况
的使用。
公路宽不应小于 5米，能允许两辆卡车面对
面通过，也要考虑输送线路的循环性，避免交
通堵塞。
七、其他
总图布置中还要有厂内绿化，美化环境，
改善劳动条件等方面的考虑。
总图布置方法是根据生产需要，综合上述
各种因素，选择几个方案进行技术论证和经济
比较。可采用样片法、模型法、物料运送法、
相对位置法等方法进行分析比较，择优录用。
第三章 工艺流程设计
环境污染治理工艺流程的设计是环境工程
设计中最重要的一个环节，贯穿设计过程的始
终。设备的选型、工艺的计算、设备的布置等
工作都与工艺流程有直接的关系，只有处理工
艺流程确定后，才能开展其他工作。环境污染
治理工艺流程设计是否合理，直接影响到污染
治理效果的好坏。操作管理的方便与否、初投
资的大小和运行费用的高低以及处理后得到的
物料能否回收利用，甚至会影响到生产工艺的
正常运行。
在实际操作中，需要处理的污染物千差万
别，处理的方式和方法也是有差异的。 选择工
艺路线是决定设计质量的关键,必须认真对待。
如果某一种污染物仅有一种处理方法，也就无
须选择； 若有几种不同的处理方法，就应该逐
个进行分析研究，通过各方面的比较，从中筛
选出一种最佳的处理方法，作为下一步处理工
艺流程设计的依据 。
第一节 工艺路线的选择
一、工艺路线的选择原则
在选择处理的工艺路线时，应注意考虑如
下基本原则。
1,合法性
环境保护设计必须遵循国家有关环境保护
法律、法规。
2,先进性
先进性主要是指技术上的先进性和经济上
的合理可行。应该选择处理能耗小、效率高、
管理方便和处理后得到的产物能直接利用的处
理工艺路线。为适应排放标准越来越高的趋势，
还要考虑处理的工艺路线要有一定前瞻性。
3,可靠性
可靠性是指所选择的处理工艺路线是否成
熟可靠 。
工程设计中可能采用的技术有,成熟技术,
成熟技术基础上延伸的技术, 不成熟技术和新
技术 。应避免采用不成熟技术；慎重对待尚在
试验阶段的新处理技术、新处理工艺和新处理
设备，必须坚持一切经过试验的原则。
在实际中，要处理的污染物种类很多，有
的是新的从来没有处理过的污染物，这就需要
慎重考虑处理的工艺路线,一种是进行类比选
择, 另一种是进行试验确定 。
4,安全性
对具有毒性的污染物，在选择对这些污染
物的处理工艺路线时要特别注意,要防止污染
物作为毒物散发，要有较合理的补救措施。同
时还要考虑劳动保护和消防的要求 。
5,结合实际情况
我们国家正在处于一个初级的发展阶段，
经济能力、制造能力、自动化水平、环境保护
意识和管理水平等各个方面都有一定缺陷，因
此在选择处理工艺路线时，就要考虑企业的承
受能力、管理水平和操作水平等各个具体问题，
也就是说具体问题要具体分析。
6,简洁和简单性
选择处理工艺路线时，要选择简洁和简单
的处理工艺路线，往往简洁和简单的处理工艺
路线是比较可靠的工艺路线。同时要考虑系统
中某一个设备出问题时，不至于对整个系统有
较大的影响 。
上述六项原则必须在选择处理工艺路线时
全面衡量，综合考虑。所选择的污染物处理工
艺路线，应保证其对污染物处理效果好、能耗
低、费用小、运行管理以及维修方便，符合国
情、切实可行。
二、工艺路线选择的基本步骤
选择处理工艺路线时一般要经过四个阶段。
1,收集资料，调查研究
根据要处理的污染物种类、数量和规模，
有计划、有目的地收集国内外同类污染物处理
的有关资料，包括处理技术路线的特点、工艺
参数、运行费用、消耗材料、处理效果以及各
种技术路线的发展情况与动向等经济和技术资
料。收集和掌握国内外污染处理的经济和技术
资料，仅仅靠设计人员自己是不够的，还要得
到信息技术部门的帮助，甚至还可以向咨询部
门提出咨询。
具体收集的内容主要有以下几方面：
①要处理的污染物的种类、数量、规模物理性
质、化学性质和其他特性；
②国内外处理该污染物的工艺路线；
③试验研究报告；
④处理技术先进与否、自动化的高低以及污染
物的测试方法；
⑤所需要的设备的制造、运输和安装情况；
⑥处理项目建设的投资、运行费用、占地面积；
⑦水、汽、电和燃料的用量及供应，主要基建
材料的用量及供应；
⑧厂址、水文、地质、气象等资料；
⑨车间的位置、环境和周围的情况。
2,设备、设施及仪器的落实
对各种处理方法中所涉及到的设备、设施
及仪器，分清 国内已有的定型产品, 需要进口
的 及 国内需要重新设计 的三种类型，并对设计
和设计制造单位的技术能力加以了解。
3,全面比较
①要处理污染物的各种处理工艺路线在国内外
应用的状况及发展趋势；
②处理效果的状况；
③处理数量和规模的状况；
④处理时材料和能源消耗的状况；
⑤工程项目的总投资和处理运行费用状况。
4,处理工艺路线最终的确定
综合各种处理方法的优点，减少缺陷，最
终确定出最佳的处理工艺路线，使该处理工艺
路线无论在技术上，还是在经济上都可行。
三、工艺路线选择的实例
[例 1] 汽车、家具喷漆，印刷等行业排放出的
含苯系物有机废气的治理，其处理方法有以下
几种可供选择 (见表 1)。
实际中，要根据具体的情况来确定处理的
工艺路线，如果排放要求较为严格，可采用几
种处理方法联合使用：
选择说明：
①如果浓度较大时，需要进行预处理和深度
处理才能达到排放标准；
②对于连续的且高浓度的有机废气，可选择
催化燃烧方法，生成的产物为 CO2十 H2O；
③对于不连续的有机废气，可选择吸收或吸
附法处理。
[例 2] 啤酒生产主要以玉米和大麦为原料，加
入啤酒花和鲜酵母进行酿造而成。其废水主要
包括浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废
水和冷却排水等。污水中的主要成分为糖类和
蛋白质，主要水质指标为 COD = 1000～ 2500
mg/L,BOD = 700 — 1500mg/L,SS = 300 —
600mg/L,pH = 5～ 6，属于中等浓度可生物降
解的有机废水。该废水处理工艺路线有以下几
种选择：
选择说明：
①如果废水浓度较大，需要进行多级才能达到
排放标准；
②同时有高浓度和低浓度废水时要分别进行处
理；
③如果场地较小，要选择占地较小的处理工艺。
第二节 工艺流程的设计
当处理工艺路线选定后，就可进行具体的
流程设计。它和车间布置设计确定整个车间的
基本状况，对工艺流程中采用设备的设计及选
型、构筑物的设计和管道设计等也起着决定性
的作用。
处理工艺流程设计的主要任务包括两方面：
①确定处理工艺流程中各个处理单元的具体
内容、大小尺寸、顺序和排列方式，以达到有
效处理污染物的目的；
② 绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示：
a：处理过程中，污染物经过处理单元被去除时
物料和能量发生的变化及其去向；
b：采用了哪些处理单元、设备和构筑物；
c：管道布置和测量位置。
一、工艺流程的设计要求
1．污染物处理后必须达到排放标准
在设计前设计者要得到当地政府及环保部
门所规定和采用的标准作为设计的依据，它也
是处理工程项目完成后最终验收的标准。
在排放标准中，要注意到 改建项目 和 新建
项目 的排放标准有所不同。另外还要注意排放
标准中不仅有 相对排放浓度 (单位体积中的污染
物的质量 )，还有 绝对排放浓度 。 绝对排放浓度
是指单位时间内排放污染物的质量 (单位 kg／ h
或 t／ d)，它是控制污染物排放非常重要的指标
之一，往往设计中仅注意了相对排放浓度，而
忽略了绝对排放浓度 。
2．要尽量采用成熟的、先进的、效率高的处
理技术
某些污染物已经有较成熟的处理工艺：
[例 3] 城市污水成熟的处理工艺路线是：预处
理、一级处理、二级处理、三级处理 ( 深度处
理 )和污泥处理，其中的核心部分是二级的生化
处理。目前，预处理都是格栅和沉沙池，原有
的二级生化处理是指活性污泥法，现在由于处
理的要求提高，不仅要去除有机污染物，而且
要去除氮和磷等污染物，因此就在活性污泥法
这一成熟的技术上延伸和发展出新技术、新工
艺和新设备，并被开发和推广应用，这些方法
有 A－ B法,A2／ O法,SBR法,ICEAS(改进
的 SBR法 )、氧化沟及酸化水解与耗氧串联处理
工艺等。现在我国的城市污水处理的二级生化
处理基本上是采用以上工艺流程，因此在设计
城市污水处理流程时，可采用上述的处理方法。
[例 4] 在除尘系统中防止风机噪声时，一种方
法是采用帆布类进行风机进口软连接，另一种
是对风机本身进行加大基础或单独设计基础，
即设计减振的措施，这些都是成熟的技术，在
设计中可以采用。
3．防止处理污染物过程中产生二次污染或污染
转移
污染物处理如果在设计流程时考虑不周全，
就可能产生二次污染或造成污染物的转移。要
避免和抑制污染物的无组织排放，如设计专用
的设备回收，采样、溢流、事故、检修排出的
污染物的处理等。
[例 5] 采用吹脱法处理含氨废水，如果不对吹
脱的气体进行有效的处理，就会把水中的氨转
换成空气中的氨，造成污染物转移，这样并没
有达到真正的去除氨的目的。可用 HCl吸收吹脱
气体中的氨，避免污染物的转移。
[例 6] 采用燃烧法处理固体废弃物，因固体废
弃物中的成分十分复杂，如果燃烧的温度较低，
不仅固体废弃物中的碳不能完全燃烧，会产生
碳的小颗粒，污染环境，而且有机物燃烧可产
生二噁英类物质，这是国际上公认的致癌物质，
所以设计燃烧温度应在 80513以上，可避免二次
污染物的产生。
4．要充分利用和回收能量
设计流程时要注意到实际场地的高差，特
别是废水处理工艺流程的布置要充分考虑和利
用地势的高差，减少能量的消耗，同时还要充
分利用和回收处理过程中产生的能量。
[例 7] 采用燃烧法处理有机废气时，由于燃烧
可使排放的烟气温度较高，具有较大的热量，
因此可使排放的烟气经过热交换器，将热量交
换给要进燃烧室的废气，以减少能量的消耗，
其工艺见图：
5．处理量较大时选择连续的处理工艺
对于连续生产产生的污染，要处理的量较
大时采用连续的处理工艺较为适宜。
[例 8] 催化燃烧法处理浓度较高的有机废气时，
在该工艺开始启动 (开车 ) 时，需要进行加电预
热，启动后就可利用有机物自身燃烧产生的热
量进行工作，维持整个系统的稳定。该处理工
艺需要采用连续的处理工艺。
6．处理量较小时选择间歇处理工艺
生产规模较小，产生的污染不是连续的，
且要处理的量小,时可采用间歇的处理工艺。
[例 9] 清洗汽车产生的废水是不连续的，考虑
处理工艺应是间歇性的处理工艺。
7．尽可能回收有用的物质
在生产中排放的污染物有些是有回收价值
的，在处理时要充分考虑这些污染物的回收利
用，尽量做到能直接利用收集的污染物，同时
要还要考虑以废治废。
[例 10] 采用以萘为原料的流化床法生产苯酐时，
在其热熔工序中产生含顺酐的有机废气，顺酐
被水吸收成为顺酸水溶液，由于顺酸可异构为
反丁烯二酸，其溶解度甚小，在室温下就可从
母液中结晶析出，从而生产了有用的物质。
8．考虑处理能力的配套性和一致性且要有一定操
作的弹性
设计的处理能力一般要略大于实际所需要的处
理量，使处理能力有一定的富余量，以使处理系统
能适应实际的变化。选择设备的处理能力不能过大
或过小，与实际要基本一致；对易损和易坏的部件
采用双套切换，保证系统能正常运行；一般的配件
要选择基本一样的，如选择法兰的螺丝尽量使整个
系统的一致。
9．确定公用工程的配套措施
在处理工艺流程中必须使用的工艺用水 (包括
吸收水、冷却水、溶剂用水和洗涤用水 )、蒸汽、
压缩空气、氮气、氧气以及冷冻设备、真空设备都
是工艺中要考虑的配套设施，此外还要考虑设备的
用电量等。其他的用电、上下水、空调、采暖通风
都应与相关专业密切配合。
10．确定运行条件和控制方案
一个完善的处理工艺的设计除了工艺流程以外，
还应把建成后运行的操作条件确定下来，这也是设
计的内容。这些条件包括整个系统中各单元设备运
行时的温度、压力、电压、电流等等，并要提出控
制方案 (与仪表自动化控制专业密切配合 )以保证处
理系统能按照设计正常运行。
11．操作检修方便，运行可靠
以目前的管理水平，设计中要考虑操作的
简单性和检修的方便性，人体操作的最佳位置
等，如阀门的位置和仪表的位置。处理系统要
运转持久并且可靠。
12．制订切实可靠的安全措施，并且考虑特殊
情况的发生
在工艺设计中要考虑到处理系统的启动和
停止，长期运行和检修过程中可能存在的各种
不安全因素，根据污染物的性质采用合理的防
范措施，避免意外的发生。如必须用电除尘器
或布袋除尘器处理爆炸性粉尘时，就要在系统
中加入防爆阀门。
[例 12] 上海宝钢炼铁高炉中喷人的煤粉来自磨
煤机产生的煤粉，煤粉的收集采用布袋除尘器，
在布袋除尘器和管道上安置了通过试验确定的
防爆阀门。
[例 5-13] 陕西秦岭水泥厂磨煤机产生的含有爆
炸性物质 ( 主要是指 CO ) 烟气采用电除尘器处
理，在电除尘器中安装了 CO的监测设备，一旦
CO超过标准，电除尘器自动断电，保证系统的
安全。
系统运行时可能出现设备故障，造成事故
排放，设计中要安排事故排放的线路或备用处
理工艺，使设备得以修理。
13．节能
设计中要考虑节能的问题，尽量选择低能
耗的处理工艺和设备。
14．节水
某些处理工艺中要用水进行处理，设计中
要使水尽量少用且考虑经过处理后重复循环使
用，以达到节水的目的。
15．保温、防腐设计
处理工艺中保温和防腐也是很重要的一个
方面。根据污染物的特性和选用设备的特性确
定设备、构筑物和管道是否要保温和防腐，以
及需要时的措施。
16．在满足治理要求前提下简化流程，节约资
金
设计的工艺流程能达到排放标准和要求时，
尽量简化流程样不仅管理方便，而且又能节约
资金。
17．经济上最省
一个处理工程项目无论是新建还是改建，
从经济学的角度上考察，建设方是否能承受，
是看项目总投资和项目建成后运转费用的大小。
从化学的角度上来说，世界上没有废物，任何
污染物都能处理，只不过在经济上是否能承受。
因此，处理工程项目与经济是不可分离的。
（ 1）从宏观的经济损益方面考虑 一般来讲，
控制污染的费用越高，污染控制的效果就越好，
社会经济的损失也就越小，反之亦然，这从下
图中就能明显地看出。控制污染费用和社会经
济损失交叉点
被认为是最佳
点，实际操作
中按照要求的
污染控制的程
度确定费用和
损失，也会在
最佳点的附近。
(2) 净化效率与费用的
关系 从图 5— 5中可以
看出，效率与费用在全
部的范围内不是呈正比
的关系，达到 d点后，
继续加大费用来换取效
率的增值，是极不显著
的。
总之，在设计处理
工艺流程时不仅要考虑
对污染有效的治理，还
要考虑经济上最佳的代价控制污染。
二、工艺流程图的绘制
工艺流程图,
工艺流程图是工艺设计关键的文件，是以
规定的形象的图形、符号、文字表示工艺流程
中选用设备、构筑物、管道、附件、仪表等，
以及排列次序与连接方式，反映出物料流向与
操作条件的工程图纸。
工艺流程图一般分为两类，一类称为 工艺
方案流程图, 另一类是 工艺安装流程图 。
1、工艺方案流程图
工艺方案流程图又名工艺流程示意图或工
艺流程简图，它包括的内容如下：
① 定性地标出污染治理的路线；
②画出采用的各种过程及设备以及连接的管线。
工艺方案流程图的组成包括,流程, 图例, 设
备一览表 等三部分。 流程中有设备示意图、流
程管线及流向箭头、文字注解。图例中只需标
出管线图例，阀门、仪表等无须标出。
工艺方案流程图的绘制的步骤如下：
(1)用细实线画出厂房各层地平线；
(2)用细实线根据流程从左到右，依次画出各
种设备示意图,近似反映设备外形尺寸和高低
位置 ； 各设备之间留有一定的距离用于布置管
线 ； 每个设备 从左到右依次加上流程编号 。
(3)用 粗实线 画出 主要流程线,并配上 流向箭头 。
在流程线 开始 和 终了 位置用中文注出污染物名
称、来源和去处。
(4)用 中实线 画出非 主要流程线,如空气、水，
并配上 方向箭头,在 开始 和 终了 部位上用文字
注明介质的名称。
(5)流程线的位置应 近似反映 管线安装的位置高
低。
(6)二流程线相交时，一般是 细实线让粗实线,
粗实线流程线不断，细实线断开,视具体情况
而定。
(7)在图的下方或标题中表明图例和设备编号及
名称。
[例 1] 19世纪末由克劳斯提出氨水中和法用于处
理焦炉煤气脱除 H2S，其原理如下：
NH3+H2S NH4HS
2NH3+H2S (NH4)2S
该反应为一可逆反应，降温、加压、提高
NH3·H 2O浓度有利于正反应；反之升温，如至
95℃ 时,H2S重新释放出，可用化学法回收。
[例 2] 焦化厂终冷排放的污水中含有污染物氰
需要处理，采用的方法是吹脱除氰，吹脱出的
氰与铁刨花反应，生成亚钠（又称黄血盐钠）
加以回收。
2．工艺安装流程图
工艺安装流程图又称工艺施工流程图，或
带控制点的工艺流程图 。在工艺方案流程图确
定后，进行了物料衡算、热量衡算和设备工艺
设计后，可着手进行施工流程图的设计和绘制。
(1)工艺安装流程图的内容有：
①带编号、名称和管口的各种设备示意图；
②带编号、规格、阀门和控制点；
③表示管件、阀门和控制点的图例；
④标题栏注明图名、图号、设计阶段。
(2)工艺安装流程图的比例与图幅
比例：设备图形及相对位置大致按 1:50、
1:100 或 1:200绘制，整个图形因展开等各种原
因，实际上并不完全按比例绘制，因此标题栏
中“比例”一项不予注明。
图幅：由于图形采用展开图形式，多是长
条形，因而以前的图纸幅面常采用标准幅面加
长的规格，加长后的长度以方便阅读为宜。近
年来，考虑到图纸绘读使用和底图档案保管方
便，有关标准已有统一的规定，一般均采用 A1
图幅，特别简单的可采用 A2图幅,且不宜加长
或加宽 。
(3)工艺安装流程图中设备的表示方法
a．设备的画法
①图形 设备一般按比例用细实线 (b／ 3)绘制，
要求能显示形状的特征和主要的轮廓。有时也
要画出具有工艺特征的内件示意结构，如填料、
加热管、搅拌器、冷却管等，内件可用细虚线
画出，或可用剖视形式表现。
②相对位置 设备或构筑物的高低一般也按
比例绘制。低于地面的须相应画在地平线以下，
尽量地符合实际安装情况。对于有位差要求的
设备，还要注明其限定的尺寸。
③ 相同设备的画法 相同的设备一般应全部
画出。只画出一套时,被省略的设备则须用 细
双点画线 绘出矩形表示,矩形内注明设备的位
号、名称等。
b．设备的标注
①标注的内容设备在图中应标注位号（序号）
及名称。应注意设备位号在同一系统中不能重
复，初步设计与施工图设计中的位号应该一致。
如果施工图设计中有设备的增减，则位号应按
顺序补充或取消（即保留空号），设备的名称
应前后一致。
② 标注的方式 设备的位号、名称一般标注
在相应设备图形的上方或下方。设备位号一般
为 3位数，如 206中 2为处理工艺系统号,06为
序号。同一规格的设备有两台以上时，位号要
加脚码。
(4)工艺安装流程图中管道的表示方法 图中
一般应画出所有的处理工艺的物料和辅助物料
（如蒸汽、冷却水等）的管道。当辅助管道系
统比较简单时，可将其总管绘制在流程图的上
方，其支管则下引至有关设备；当辅助管道系
统比较复杂时，待处理工艺管道布置设计完毕
后，另绘制辅助管道及仪表流程图以补充。
a．管道的画法 管道画法的规定可参阅国家
标准和其他行业的规定。流程图中管道具体画
法如下。
①线形规定 主工艺管道及大管径管道 (φ>
108mm)用粗实线绘制 (b = 0.9mm左右 )，辅助管
道用中实线绘制 (b = 0.6mm左右 )，仪表管线则
用细虚线或细实线绘制 (b = 0.3mm左右 )。图纸
上保温管道、水冷管道除了按规定线形画出外，
还要画出一小段的示意。
②交叉与转弯 绘制管道时，应尽量注意避
免穿过设备或管道交叉；不能避免时，应将横
管断开，或是辅让主、细让粗、后让先，断开
处间隙要明显。管道尽量画成垂直或水平的，
若斜管不可避免，要尽可能地画短。转弯要处
画成直角。
③高低位置 图中管道应尽量反映管道在安
装中的高低位置，地下管道应画在地平线以下 。
b．管道的标注 管道标注要配有流向箭头、
编号、规格及尺寸，并要有测试点、分析点的
标注。
(5)工艺安装流程图中图例 在管道上需要用
细实线 画出全部的阀门和部分管件 (如阻火器、
变径管、盲板等 )的符号，有关规定可参阅国家
标准 GB 6567,4— 86,管路系统的图形符号、
阀门和控制元件, 。管道中的一般连接，如法
兰、三通、弯头等没有特殊的要求均不予画出。
第四章 环保车间布置
一、环保车间设计的内容和程序
1．环保车间布置设计的程序、内容和相互关系
在完成初步设计工艺流程图和设备选型后，
下一步工作 将是各处理单元和各设备按照处理
流程在空间上进行布置（称为车间布置），用
管道将各处理单元、各工序和各设备进行连接
（称为管道布置） 。
车间布置设计分 初步设计 和 施工图设计 两
个阶段，管道设计属施工图设计的内容。
(1)环保车间布置初步设计
①处理、处理辅助、生活行政设施的空间布
置；
②设备布置；
③通道与运输设计；
④决定车间场地与建筑物的大小；
⑤安装、操作、维修空间设计。
(2)环保车间布置施工图设计
①落实车间布置 (初 )内容；
②设备管口及仪表位置详图；
③物料与设备移动运输设计；
④确定与设备安装有关的建筑与结构的尺寸；
⑤确定设备安装方案；
(3)管道布置设计
①配管模型或平 (立 )面配管图；
②管段图；
③确定设备及仪表安装的管口方位；
④管道材料表；
⑤审核有关图纸；
⑥校核最后的平面布置图。
⑥ 安装管道、仪表、电气管线走向，确定管
廊位置。
2．环保车间布置设计的内容
环保车间布置设计的内容分为车间厂房布
置和车间设备布置。
车间厂房布置：对整个车间各处理工序、各设
施，在车间场地范围内，按照在处理和生活中
的次序和作用进行合理排列布置。
设备布置：根据处理流程及各种有关因素，把
各种设备在规定的区域内进行合理的排列。在
设备布置中也分初步设计和施工图设计，每个
设计阶段均要求平面和剖面设计。
3．车间布置的依据
(1)常用的设计规范和规定
①建筑设计放火规范 GBJ 16— 87；
②工业企业设计卫生标准丁 J 36— 79；
③工业企业噪声卫生标准丁 J 36— 79；
④中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规
程 (1987) (试行 ),等。
(2)基础资料
①对初步设计需要带控制点的工艺流程图，
对施工图设计需要管道仪表流程图；
②计算说明书；
③设备一览表；
④ 公用系统耗用量，给排水、供电、供热制
冷、压缩空气、蒸汽、外部管道资料等；
⑤车间定员表，包括技术人员、管理人员、
操作人员和检测人员，还包括最大班人数和男
女比例等资料；
⑥厂区总平面布置图，包括本车间与其他处
理车间、辅助车间、生活设施的相互关系，厂
内人员和物流的情况与数量等。
(3)环保车间布置的原则
①最大限度满足处理工艺包括设备维修的要
求；
②有效利用车间建筑面积 (包括空间 )和土地；
③ 要为车间的技术经济指标、先进合理以及
节能等要求创造条件；
④考虑其他专业对本车间布置的要求；
⑤要考虑车间的发展和厂房的扩建；
⑥车间中所采用的劳动保护、防腐、防火、
防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求；
⑦本车间与其他车间在总平面上的位置合理，
力求使它们之间的输送管线最短，联系最方便；
⑧考虑本地区的气象、水文地质等条件；
⑨车间内交通方便。
(4)车间设计的组织和程序
a．车间布置设计的组织
在进行车间布置设计时，各类专业人员需
分工合作。
初步设计阶段：处理工艺的专业进行车间布置
时，要考虑土建、给排水、暖通、电气、仪表
等专业与机修、安装、操作等各方面的需要；
上述各专业也同时提出各自对车间布置的要求。
施工图设计阶段：各专业对车间布置在初步设
计的基础上进一步协商和研究，最后得出既满
足处理工艺的要求，又符合其他专业规定的车
间布置，即施工图设计阶段的车间布置。
施工图设计阶段的车间布置是其他专业的
基本设计文件，其他专业就能根据它平行地独
立地进行各自的施工图设计。当施工图设计阶
段的车间布置确定后，一般是不能进行较大的
改动 。
b．车间布置设计的程序
①车间布置的初步设计
根据带有控制点的处理工艺流程图、设备
一览表、生产辅助及生活行政等的要求，结合
布置的规范及总图设计资料，进行初步设计，
其主要设计内容如下：
? 处理、处理辅助、生活行政设施的空间布置；
? 确定车间场地与建筑物、构筑物的大小；
? 设备空间的布置 (水平和垂直方向 )；
? 通道和运输设计；
? 确定安装、操作、维修所需要的空间；
? 其他；
? 最终要求画出车间初步设计的平面和剖面图。
② 管道流程设计
根据车间布置的初步设计和处理工艺操作
要求，进行管道流程设计，其主要内容是：
? 进行处理工艺和流体力学的系统计算及设计；
? 绘制管道布置图与公用工程流程图；
? 确定需要的仪器仪表。
车间布置的初步设计和管道流程设计有着
密切关系，前者是后者的前提，后者是对前者
的补充和修正 。
③ 车间布置的施工图设计
处理专业与其他所有专业协商，确定最终
的车间布置。车间布置的初步设计和管道流程
设计是确定最终车间布置的基础资料，该阶段
主要工作内容有：
? 落实车间初步设计布置的内容；
? 绘制设备管口及仪器仪表的位置详图；
? 进行运输设计；
? 确定与设备、构筑物有关的建筑与结构尺寸；
? 确定设备安装方案；
? 设计安排管道、电气管线的走向。
最终绘制车间布置的平面、剖面、立面图。
这是处理工艺专业提供给其他所有专业（建筑、
结构、电器仪表、给排水、暖通等）设计的基
本技术条件。
二、环保设备布置设计原则
1．车间设备布置的内容
车间内设备布置是：确定各个设备在车间
平面与空间的位置；确定场地与建筑物、构筑
物的尺寸；确定管道、电气仪表管线、采暖通
风管道的走向和位置。
其主要内容如下：
? 确定各个处理工艺设备在车间平面和空间的
位置；
? 确定在工艺流程图中不预表达的辅助设备或
公用设备的位置；
? 确定供安装、操作与维修所用通道的位置和
尺寸；
? 在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺
寸。
2．环保设备布置的原则
一个实用美观的设备设计应做到,符合有
关国家标准和设计规范，同时又做到经济合理，
操作维修方便，设备布置有序、合理,美观。
可以参考已经完成设计和经过实践检验的有价
值的参考资料，这样可提高设计水平和可靠性。
设备布置一般应满足以下各项原则：
(1)满足处理工艺要求
①设备布置首先要满足处理工艺的要求，每
一个处理工艺过程所需的设备应按照顺序布置，
保证处理工艺能正常的运行；
②同类设备应尽量布置在一起，有利于统一
管理、集中操作和维修，还可减少备用设备；
③ 充分利用位能减少能源的消耗，尽可能利
用高程，使处理的污染物自动流送；一般可将
计量设备布置在高层，主要处理设备布置在中
层，储藏、重型设备，如泵和风机等布置在最
下层。
(2)符合安全技术要求
①易燃易爆车间应加强通风；
②车间内的防爆墙上的门窗应向外开；
③设备和通道布置时要考虑安全距离，一般
的设备和安全通道的距离可参考下表。
④ 处理过程产生有毒或有害物时，要注意毒
性大的与毒性小的隔开；产生有毒有害物的工
作点应布置在下风向，通入的风先通过人体，
后通过污染源；处理过程中如有产生热量和毒
物的设备应布置在多层厂房的上层；
⑤ 具有尘、酸、碱性介质的车间应布置冲洗
水源和应有的排水；
⑥人行道不应铺设有毒气体、液体管道；
⑦车间内有害物质不应超过最高容许浓度。
(3)便于安装检修 设备布置要充分考虑安装、
拆卸和检修的方便，如检修人孔要对应检修通
道等。
(4)保证良好的操作环境
①保证有良好的采光，设备应尽量避免布置
在窗前，设备与墙的距离要大于 600mm；
②热源尽量放置在车间外，否则要有降温措
施；
③ 车间内工作地点的夏季空气温度规定见下表。
⑤ 呼吸要求 要保证人员呼吸到足够的新鲜
空气，如 20m3的空间内，每人每小时不少于 30
m3的新鲜空气；
④ 冬季工作地点的温度要求，轻作业的不低
于 15℃,中作业的不低于 12 ℃,重作业的不低
于 10 ℃ ；
⑤ 呼吸要求 要保证人员呼吸到足够的新鲜空
气，如 20m3的空间内，每人每小时不少于 30 m3
的新鲜空气；
⑥噪声对人的危害是较大的，因此，如果设
备产生较大的噪声就必须有降噪措施；如果不
能很好地降噪，就须有较好的个人防护，或减
少人员接触噪声的时间。
三、环保设备布置图的画法
1．环保设备布置图的内容
a．视图 平面图、立面图（剖面图）。
b．尺寸标注 在图中标出建筑物定位轴线的编
号，与设备布置有关的尺寸，设备的位号与名
称等。
c．安装方位标 指示安装方位基准的图标。
d．说明与附注 对设备安装有特殊要求的说明。
e．设备一览表 列表填写设备的位号、名称、
数量、材料、重量等。
f．标题栏 写明图名、图号、比例、设计者等。
2．平面图
设备布置以平面图为主，反应设备平面上
的相关位置，每层厂房均要画出一平面图，通
常的比例为 1:50,l:100,1:200或 1:500。平面图
画时要注意以下方面。
a．为了突出平面图中的设备，厂房平面图要
用细实线画出。
b．用粗实线画出设备可见的轮廓，只要求画
出外形轮廓及主要接管口，表示出安装方位。
c．用中实线画出设备的基础、操作台等的轮
廓形状。
d．尺寸标注时，设备中心线、尺寸线、尺寸
管线用细实线画出。要注意以下几点：
① 建筑物定位轴线用点划线标注，要标注厂
房长和宽的总尺寸，建筑物的水平定位轴线顺
序用阿拉伯数字依次标注，垂直定位轴线用英
文大写字母依次标注，数字和字母写在 8～ 10
mm的细线圆中，其尺寸标注允许标注成封闭的
链状，单位为 mm，但图中不写单位；
②设备定位尺寸标注时应注意尺寸界线是建
筑物定位轴线、设备轴线及轮廓线的延长部分；
③要标注设备基础、平台等的尺寸。
3．立面图
立面图又称剖面图或设备布置剖面图，它
反映设备的空间位置。画立面图时的注意事项：
①确定剖面图的数目，以完全、清楚反映出
设备与厂房高度方向的位置关系为准，剖面图
下注明剖切的位置，如 A--A剖视；
② 用细实线画出厂房的剖面图，立面图表示的
剖切位置要在平面图中表示清楚；
③用粗实线画出设备的立面图，并注明设备的
位号、名称等；
④注明厂房的定位轴线尺寸和标高，标高单位
为 m，写成 ± 0.000；
⑤注明设备基础标高尺寸；
⑥剖视图也可以与平面图画在同一张图纸上，
按剖视的顺序，从左至右，由上而下，按顺序画
出。
4．绘制安装方位标
在平面图的右上方，绘
制设备安装方位基础，用粗
实线画出直径为 20 mm 的圆，
以细点划线画出垂直和水平
两条线，如右图所示。
5．设备一览表及标题栏
设备一览表要按项目顺
序表示完全，如设备较多时
也可单列一张或几张，但必
须编入图号中。标题栏按照
国家标准要求填写。
第七章 管道布置与设计
管道布置与设计是环境工程设计中一个重
要的组成部分。管道布置与设计是在完成设备
平、立面布置之后进行的一项工作。
如一城市的建筑物之间用道路连接一样，
环保处理设备、构筑物之间的物料输送都是通
过管道进行的。
管道布置与设计的主要内容包括：
①管道材质、管径的选择与计算；
②管道支架的设计；
③管道布置图 (配管图 )；
④管道投资概算；
⑤施工说明。
第一节 管道、阀门、管件的选择与设计
一、管道
1．常用管材种类
(1)钢管 钢管有铸铁管、硅铁管、镀锌管和
无缝钢管。
铸铁管常用作污水管，不能用于输送蒸汽及在有
压力下输送爆炸性与有毒气体。其公称直径有 50 mm、
75 mm,100 mm,125mm,150 mm,200 mm,250
mm,300 mm,350 mm,400 mm,450 mm,500 mm、
600 mm,700 mm,800 mm,900 mm和 1000mm等，联
结方式有承插式、单端法兰式和双端法兰式 3种，联结
件和管子一起铸出。
高硅铁管与抗氯硅铁管适用于输送公称压力
2.5× 105 Pa 以下的腐蚀性介质，高硅铁管能耐强酸，
含钼的抗氯硅铁管可耐各种含量、温度的盐酸。
镀锌管常用于给水、暖气、压缩空气、煤气、真
空、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的输送。其极
限工作温度为 175℃,且不得用以输送有爆炸性及毒性
介质。它分为普通型 (公称压力 <1MPa)和加强型 (公称
压力 <1.6 MPa)两种。
无缝钢管可用来输送有压力的物料如水蒸气、高
压水、过热水等，还可输送可燃性的和有爆炸性或有
毒性的物料，其极限工作温度为 435℃ 。若输送强腐蚀
性或高温介质 (900— 950℃ )则用合金钢或耐热钢制成的
无缝钢管，例如镍铬钢能耐硝酸与磷酸的腐蚀，但它
不宜输送具有还原性的介质。
(2)有色金属管 有色金属管有铜管、铝管等。
铜管分黄铜管与紫铜管，多用作低温管道 (冷冻系
统 )、仪表的测压管线或传送有压力的液体 (油压系统、
润滑系统 )的管道。
当温度高于 250X：时不宜在压力下工作。
铝管常用于浓硝酸、醋酸、甲酸等物料的输送，
不能抗碱温度大于 160~3时不宜在压力下使用，极限工
作温度为 200℃ 。
(3)其他管道有搪瓷管、陶瓷管、有衬钢管、聚氯乙烯
管凝土管、石棉压力管等。
搪瓷管和陶瓷管有很好的耐腐蚀性，且来源广泛，
价格便宜，但有脆性，强度差，不耐温度剧变，常用
作排除腐蚀性介质的下水管和通风管道。
有衬钢管主要用于输送腐蚀性介质，由于有色金
属较稀少且价格较高，故可用衬里减少有色金属的
用量。衬里的金属材料有铝、铅等，也可用非金属材
料如搪瓷、玻璃、橡胶或塑料等做衬里材料。
聚氯乙烯管对于任何含量的各种酸类、碱类和盐
类都是稳定的，但对强氧化剂、芳香族碳氢化合物、
氯化物及碳氧化物不稳定，可用来输送 60C以下的介质，
也可用于输送 0℃ 以下的液体。
常温下轻型管材的工作压力不超过 2,5X105 Pa，
重型管材的工作压力不超过 6X10s Pa。该材料的优点
是轻、抗腐蚀性能好、易加工，但耐热性差。
混凝土管有普通、轻型和重型三种，主要用于排
水。混凝土管制造容易，价格便宜，但不承压。
石棉压力管是输送有压力介质的管道。
2．管径
管道直径的定性尺寸,管道直径的大小可用管
道外径、内径或内外径作为定性尺寸 。
公称直径,工程上将外径相同而实际内径相近
(但不一定相等 )的管道用常用公称直径来表示其
管道直径的大小，用符号 Dg和 DN表示 。
例如 φ108mm× 4mm 和 φ108mm× 6 mm无
缝钢管，都称作公称直径为 100mm的钢管，但
它们的内径分别是 100mm和 98mm。
采用公称直径的目的,公称直径是管道、阀门
和管件的特性参数，采用公称直径可使管道、
阀门和管件的联结参数统一，利于装管工程的
标准化 。
公称直径的单位一般以,mm”计，如 Dg100，是指
公称直径为 100 mm的管子；另一种是用英制单位“吋”
计,1吋约折合 25mm,Dg100管子也称为 4吋管。
通风除尘管道一般是用薄钢板制成的，常
用的管道规格见下表，实际工程中也可用非标
准的管道。
3．公称压力
公称压力,指管道中在一定温度范围内的最高允
许压力，用符号 Pg或 PN表示 。
一般来说，管路工作温度在 0～ 120℃ 范围内
时，工作压力和公称压力是一致的；但温度高于
120℃ 时工作压力低于公称压力。在不同温度下，
工作压力与公称压力的关系如下表所示。
公称压力从 0.25MPa～ 32MPa共分 12级，分
别是 0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0,6.4,10.0，
16.0,20.0,25.0,30.0 MPa。按目前习惯,Pg
0.25～ Pg1.6为低压,Pgl.6～ Pg6.4为中压。
4．阀门与管件
(1)阀门 阀门可定义为截断、接通流体 (含粉体 )
通路或改变流向、流量及压力值的装置 。
功能：导流、截流、调节、节流、防止倒流、分
流或卸压等。
传动方式：手动、气动、电动、液动及电磁动等。
阀门的基本参数：公称直径、公称压力、温度以
及动力参数。
阀门的公称直径系列见下表。
阀门种类：按其作用的不同可分为 截止阀、调节
阀、止逆阀、稳压阀、减压阀、换向阀、防爆安
全阀、卸灰阀 等。按照阀门的形状和构造分为 球
心阀、闸阀、蝶阀、针形阀 等。
截止阀 又称为球心阀，它的优点是易于调节流
量，操仟可靠，广泛用于各种受压流体管路，在
蒸汽和压缩空气管路上也针常使用，但截止阀不
能用在输送含有悬浮物和易结晶物料的们路上。
闸阀 又称闸板阀或插板阀，其特点是利用闸板
升降进行开启和流量调节，闸阀的优点是阻力小，
容易调节流量，既可用来切断管路，又可用来调
节流量，故广泛用于各种气体和液体管路上。
蝶阀 蝶阀又称翻板阀。由于蝶阀不易和管壁严
密配合，所以只适用于调节流量，而不能用于切
断管路。在输送空气和烟气的管路上经常用于调
节流量，有手动、电动和气动等几种。
旋塞阀 旋塞阀又称考克，其优点是结构简单、
体积小、关启迅速、阻力小且经久耐用，适用于
含有悬浮物和固体杂质的管路，但不能精确地调
节流量。旋塞阀只适用于公称直径为 15～ 20mm
的小口径管路以及温度不高，公称压力在 1 MPa
以下的管路。
二、管道设计
1,计算任务
管道设计的计算任务为：确定管道的管径和管
道
系统的压力损失。
2,计算程序及内容
（ 1）绘制管道系
统图，又称轴测图，
在图中对管段进行
编号，标注长度和
流量。
（ 2）选择管内流
速以计算管径。
流速选择的原则是,从技术和经济两方面来确
定管内流速 。当流量一定时，所选择的管内流
速较高，则管径降低，材料消耗少，一次性投
资减少。但是由于流速较高，压力损失也就较
高，运行所需的动力消耗增加，也就是运行费
用增加，管道和设备磨损加大，噪声增加。反
之，选择低流速所需的管径加大，材料消耗大，
一次性投资增加，但压力损失小。
上图中,p1＝ 2 kgf／ cm2＝ 200 kPa,p2＝ 1.5 kgf
／ cm2=150 kPa,A与 B的距离为 200m，两点的
压差为,p1－ p2 ＝ 50kPa，管道阻力与压力差
数值相等。两点阻力（压差）也可用公式表示：
F阻 ＝ f阻 × L ＝ C·V2·L
式中,f阻 — 1 m管长的阻力,Pa／ m；
C— 阻力系数；
V— 流速,m／ s；
L— 管道长度,m。
由上式可以看出：
①管道的阻力 F阻 ∝ L倍；
②管道的阻力 F阻 ∝ V2；
③当流速 V相同，管段 L相等时，管径 d越小，
阻力 F越大。当管道的材料、输送的流体、温度、
管径不变时，阻力系数 C也不变。
因此，管道直径越小，阻力越大，在选择
流速时要选择较低的流速。
（ 3）确定管径 流速确定后，可根据处理的流
体流量计算出管径，计算方法如下。
如果管道是圆管则, Q＝ SV＝ πd2V/4
式中 Q— 流体体积流量,m3／ s；
S— 管道横截面积,m2；
V— 流体平均流速,m／ s；
d— 管道直径,m。
所以
如果管道截面为方形则,S＝ a× b＝ Q／ V
式中,a与 b分别为管道长边和短边,m。
矩形管道一般是通风管道。
1
24 Q
d
V?
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? ??
??
(4)计算系统总压力损失
a．最不利管路的概念 最不利管路是指压力
损失最大的管路。如图所示为某一除尘系统管
道。
从图中可以看出，最不利管道是 1— 2— 3— 4—
5— 6— 7，一般最不利管道是从最远的管段开始。
b．计算管路的摩擦压力损失 从图中可以看出，
管路摩擦压力损失有,Δ p1-2,Δp 2-3, Δ p2-3,Δ
p4-5, Δ p6-7, Δ p8-2,各管段的摩擦压力损失
可根据式进行计算。
c．局部压力损失 从图中可以看出，局部压力
损失有,Δp m1-2（有三部分，集气罩、弯头和
三通压力损失）,Δ pm3（变径管压力损失）、
Δ pm3-4（设备压力损失）,Δ p m4-5（有三个弯
头）,Δpm6-7（风帽）,Δp m2-8（集气罩和弯
头）。
d．并联管路压损平衡 为了保证并联的各个管
路能正常地运行，并联各个管路的压力损失应
尽量相等，如不能相等时，各个管路的压损相
差不能超过 10％。
因为 ΔP＝ ΔPa-b＋ ΔPm，所以图中的两并联管路
的压损分别为：
ΔP‘1-2＝ Δp1-2 +Δpm1-2
和 Δp’8-2＝ Δp8-2 +Δpm8-2
如果,
则两并联管道不能按照设计风量进行工作，
因此需要通过调节管径或调节阀门开启的位置，
来调整压力损失，以使二者压力损失平衡。
e．根据上述计算的压力损失值选择风机 根据
上述计算的并联管道的压力损失加上串联管道
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1 2 8 2
'
12
10%
pp
p
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总的压力损失选择风机的大小，同时要考虑整
个系统的漏风率，一般漏风率为总风量的 10
％～ 20％。
第二节 管道布置的原则与要求
1．划分系统的原则
对于复杂管网下列情况不能合为一个系统：
①污染物混合可能引起燃烧和爆炸；
②不同温度气体混合引起管道内结露；
③不同污染物混合影响回收利用。
2．管道布置设计的要求
管道布置应符合下列要求：
①符合处理工艺流程的要求，并能满足处理的
要求；
② 便于操作管理，并能保证安全运行；
③便于管道的安装和维护；
④要求管道整齐美观，标志明显，并尽量节约
材料和投资。
管道布置除了符合上述要求外，还应仔细
考虑下列问题：
(1)物料特性 输送易燃、易爆物料时，管道中
应设安全阀、防爆阀、阻火器、水封，且远离
人们经常工作和生活的区域；腐蚀性物料的管
道不要安装在通道的上方，在管束中应设置于
下方或外侧；冷热管道尽量避开，一般是热管
道在上，冷管道在下方。
(2)考虑便于施工、操作和维修 管道要尽量明
装架空，尽量减少管道暗装的长度；管道尽量
成行、平行敷设，走直线，靠墙布置，减少交
叉和拐弯；管道与梁、柱、墙、设备及其他管
道之间留出距离，如管道距墙应不小于 150—
200 mm；阀门位置要便于操作和维修，阀门、
法兰应尽量错开，以减小间距。
(3)管道与道路的关系 通过人行横道的管道与
地面的净距离要大于 2m；通过公路的管道与道
路的净距离要大于 4.5m；通过铁路的管道与铁
路的净距离要大于 6m；高压电线下不宜架设管
道。
(4)管道维护 一般金属管道要注意防锈，同时
要用颜色表明管道的用途。输送冷或热的流体，
一般要注意保温，并要考虑热胀冷缩，尽量利
用 L或 Z形管道,L或 Z形管道不足时架设时需
在管道中增加膨胀器。
(5)与处理工艺的配合 以除尘风管为例。风管
应垂直或倾斜布置，倾斜角不小于 55℃ ；如必
须水平敷设，要使管道内有足够的流速，保证
在风管内不堆积尘。另外，在管道上要设置卸
灰装置和清扫孔。
不同性质的排气，如水蒸气和尘不能合用
同一管道系统，以免管道堵塞。
风管直径不应小于 100mm，调节风量可用
斜插板阀，且向上开启。
要考虑气流中物料对管道的磨损程度，选
择管道的材料、管内流速及弯头处的特殊处理
方式与此有关。
高温烟气在进入除尘净化系统前，由于设
备材料和结构条件所限，必须予以冷却降温。
冷却降温的方法，一般可根据冷却的介质的不
同，分成水冷和风（空气）冷两种。水冷又分
为直接水冷和间接水冷；风冷也分为直接空冷
（烟气中掺空气）和间接空冷。除尘中常用间
接水冷和间接风冷的方法。
第三节 管道布置图的绘制
概念,管道布置图又称管道安装图或配管图,
是处理工艺管道安装施工的依据 。
组成：包括一组平面图和剖视图以及有关尺寸
及方位等内容。
平面图 上一般画出 全部管道、设备、建筑
物或构筑物的简单轮廓、管件阀门、仪表控制
点及有关尺寸 ；
立面图和剖视图 则是用于 表达清楚管道空
间布置的不同 。
立面图或剖面图可以与平面图画在同一张
图纸上，也可以单独画在另一张图纸上。
一
、
管
道
及
配
件
的
常
用
画
法
一
、
管
道
及
配
件
的
常
用
画
法
二、视图的配置与画法
1．管道平面布置图
管道平面布置图一般应与设备的平面布置
图一致，即按建筑标高平面分层绘制，各层管
道平面布置图是将楼板以下的建（构）筑物、
设备、管道等全部画出。
线条,除管道外的全部的内容用细实线画出 。
注意事项：设备的外形轮廓要按比例画出，要
画出设备上连接管口和预留管口的位置。
2．立面与剖视图
剖切平面位置线的画法及标注方式与设备
布置图相同。剖视图可按 I— I,Ⅱ — Ⅱ …… 或
A— A,B— B…… 顺序编号。
三、管道布置图的标注
1,建（构）筑物 建（构）筑物的结构构件常
被用作管道布置的定位基准，所以在管道平面
和剖视图上都应标注建筑定位轴线编号，定位
轴线间的分尺寸和总尺寸以及平台和地面、楼
板、屋顶及构筑物的标高 。
2,设备 设备是管道布置定位标准，应标注设
备编号名称及定位平面图上标注所有能标注的
定位尺寸及标高，物料的尺寸 。
3,管道 在流动方向和管号 。 立面或剖面图上
也应标注定位尺寸和所有管道的标高。定位尺
寸以 mm为单位，标高以 m为单位，但图中不
注明。
普通的定位尺寸可以以设备中心线、设备
管口法兰、建筑定位轴线或墙面、柱面为基准
进行标注，同一管道的标注基准应一致。
管道安装标高均以厂房内地面 ± 0.00 为基
准，一般标注管底外表面的安装高度,标注方
式为,5.00”,,5.00”或,5.00（ Z）”、
,5.00（ Z）”（括号内的,Z”表示管道中线
标高）。
4．管件与阀门
管件接头、变径管、弯头、三通、法兰等
在管道布置图中应用常用符号画出，但一般不
标注定位尺寸。
阀门也用规定符号在乎面布置图中画出，
在立面或剖面图中标注安装标高。
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5．管道支架
在管道布置图中的管架符号上应用指引线
引出方框标注管架代号。管架代号及类型见表。
四、管道布置图的绘制
1．比例、图幅
(1)比例 管道布置图常用比例为 1:50和 l:100，
如必要也可采用 1:20或 1:25的比例。
(2)图幅 根据实际情况，选择 1号或 2号图纸，
有时也用 0号图纸。
2．视图配置
管道布置图由平面布置图和剖面图组成，
以平面布置图为主，剖面图为辅。
3．绘制管道布置图
(1)管道平面布置图的画法
①用细实线画出厂房平面图，画法与设备布置
图相同，标注柱网轴线编号和柱距尺寸；
②用细实线画出所有设备的简单外形和所有管
口，加注设备编号和名称；
③用粗实线画出所有处理工艺的管道，并标注
管段编号、规格等；
④ 用常用或规定的符号在要求的部位画出管件、
管架及阀门等。
⑤标注厂房定位轴线的分尺寸和总尺寸、设备
的定位尺寸、管道定位尺寸和标高。
(2)管道剖视图的画法
①画出地平线或室内地面、各楼面和设备基础，
标注其标高尺寸；
②用细实线按比例画出设备简单外形及所有管
口，标注其标高尺寸；
③用粗实线画出所有的主管道和辅助管道，可
标明编号、规格等；
④用规定和常用的符号，画出管道上阀门和仪
表控制点。
第一章 绪 论
环境工程设计的任务：运用工程技术和有关基础
科学的原理和方法具体落实和实现环境保护设施
的建设，以各种工程设计文件、图纸的形式表达
设计人员的思维和设计思想，直到建设成功各种
环境污染治理设施、设备，并保证其正常运行，
满足环保要求，通过竣工验收。
环境工程设计的产生依据：国家, 建设项目环境
保护条例, 中明确规定，对环境有影响的建设项
目需要配套建设环境保护设施。环境保护设施与
主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。
第一节 环境工程设计的范围和内容
一、环境工程设计的工作范围
工程不是单纯的技术问题，而与社会经济
密切联系，需要综合考虑技术、经济、市场、
法律等多方面因素。
环境工程设计则贯穿于整个建设项目的全
过程。在项目建设的 前期阶段 （项目批准立项、
可行性研究、环境影响评价、编制设计任务
书）,工程设计施工阶段 和 工程后期 （处理设
备试运行、测试、工程总结）都必须由环境工
程设计人员参与工作。
项目机会研究，项目概念形成
编制申报项目建议书
批准立项
可行性研究，提出研究报告
编制设计任务书书
项目评估
项目可行吗
可行性研究招标
中止NO
Yes
决策,下达设计任务书
项目设计
施工准备
施 工
试生产,工程竣工验收
设计招标
编制工程竣工验收报告书
施工招标
工程项目管理程序图
二、环境工程设计的主要内容
1、大气污染防治
2、水污染防治
3、固体废弃物污染防治
4、噪声污染控制
第二节 环境工程的主要设计程序 和设计原则
环境保护工程是建设项目中的一个重要组
成部分。建设项目可分解为若干个层次：
工程项目 单项工程 单位工
程 — 分部工程 分项工程。
环境保护工程具有独立的设计文件，可独
立组织施工，是建成竣工后可以独立发挥生产
能力和工程效益的单项工程。因此，环境工程
设计遵循工程设计的一般原则。
一、环境工程设计的原则
1、工程设计的一般原则
工程设计应遵循技术先进、安全可靠、质
量第一、经济合理的原则。
① 设计中要认真贯彻国家的经济建设方针、政
策 （如产业政策、技术政策、能源政策、环保
政策等）。正确处理各产业之间、长期与近期
之间、生产与生活之间等各方面的关系。
② 应充分考虑资源的充分利用 。要根据技术上
的可能性和经济上的合理性，对能源、水资源、
土地等资源进行综合利用。
③ 选用的技术要先进适用 。在设计中要尽量采
用先进的、成熟的、适用的的技术要符合我国
国情，同时要积极吸收和引进国外先进技术和
经验，但要符合国内的管理水平和消化能力。
采用新技术要经过试验而且要有正式的技术鉴
定。必须引进国外新技术及进口国外设备的，
要与我的技术标准、原材料供应、生产协作配
套、零件维修的供给条件相协调。
④ 工程设计要坚持安全可靠、质量第一的原则 。
安全可靠是指项目投产后，能长期安全正常生
产。
⑤ 坚持经济合理的原则 。在我国资源和财力条
件下，使项目建设达到项目投资的目标（产品
方案、生产规模），取得投资省、工期短、技
术经济指标最佳的效果。
2、环境工程设计的原则
对环境保护设施进行工程设计时，除了要
遵循工程设计的一般原则外，还必须遵循以下
一些环境工程设计的原则。
① 环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法
律、法规，合理开发和充分利用各种自然在资
源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境。
② 建设项目要配套建设的环境保护设施，必须
与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使
用 。
③ 环境保护设计必须遵守污染物排放的国家标
准和地方标准；在实施重点污染物排放总量控
制的区域，还必须符合重点污染物排放总量控
制的要求 。
④ 环境保护设计应当在工业建设项目中采用能
耗物耗少、污染物产生量少的清洁生产工艺。
实现工业污染防治从末端治理向生产全过程控
制的转变 。
二、环境工程设计的程序
环境工程工程设计必须按国家规定的设计
程序进行，并落实和执行环境工程设计的原则
和要求。
1、项目建议书阶段
项目建议书中应根据建设项目的性质、规
模、建设地区的环境现状等有关资料，对建设
项目建成投产后可能造成的环境影响进行简要
说明：① 所在地区环境；
② 可能造成所在地区的环境影响分析；
③ 当地环保部门的意见和要求；
④ 存在的问题；
2、可行性研究阶段
在可行性研究报告书中，应有环境保护的
专门论述，其主要内容如下：
① 建设地区环境状况；
② 主要污染源和主要污染物；
③ 资源开发可能引起的生态变化；
④ 设计采用的环境保护标准；
⑤ 控制污染和生态变化的初步方案；
⑥ 环境保护投资估算；
⑦ 环境影响评价的结论或环境影响分析；
⑧ 存在的问题及建议。
在项目可行性研究的同时，应当进行建设
项目环境影响评价，建设项目的环境影响评价
实际上就是建设项目在环境方面的可行性研究。
建设项目环境影响报告书包括以下内容：
① 建设项目概况；
② 建设项目周围环境状况；
③ 建设项目对环境可能造成影响的分析和预
测；
④ 环境保护措施及其经济、技术论证；
⑤ 环境影响经济损益分析；
⑥ 对建设项目实施环境监测的建议；
⑦ 环境影响评价结论。
3、工程设计阶段
环保设施的工程设计一般分为初步设计和
施工图设计两个阶段。
（ 1）初步设计阶段 建设项目的初步设计必
须有环境保护篇（章）具体落实环境影响报告
书（表）及其审批意见所确定的各项环境保护
措施。包含以下主要内容：
① 环境保护设计依据；
② 主要污染源和主要污染物的种类、名称、数
量、浓度或强度及排放方式；
③ 规划采用的环境保护标准；
④ 环境保护工程设施及其简要处理工艺流程、
预期效果；
⑤ 对建设项目引起的生态变化所采取的防范措
施；
⑥ 绿化设计；
⑦ 环境管理机构及定员；
⑧ 环境监测机构；
⑨ 环境保护投资概算；
⑩ 存在的问题及建议。
（ 2）施工图设计阶段 建设项目环境保护设
施的施工图设计，必须按已批准的初步设计文
件及其环境保护篇（章）所确定的各种措施和
要求进行。一般包括；
①施工总平面图；
②房屋建筑总平面图；
③设备安装施工图；
④非标准设备加工详图；
⑤设备及各种材料的明细表；
⑥施工图预算。
（ 2）设计概算和预算的编制 设计概算和预
算使设计工作的重要内容，也是设计文件的重
要组成部分，它反映了项目设计的经济合理性
和技术先进性 。 设计概算和预算是不同设计阶
段编制的工程经济文件，初步设计阶段要编制
设计概算，施工图设计阶段要编制施工图预算 。
设计概算,设计概算是根据设计图纸及其说
明书、设备与材料清单、概算定额以及各种费
用标准和经济指标，用科学方法对工程项目的
投资进行估算的文件。设计概算的结果是工程
项目的总造价。
设计概算的文件由以下六部分组成：
①工程项目概算说明书；
②工程项目总概算；
③各单项工程的综合概算；
④各单位工程的概算；
⑤其他工程和费用概算；
⑥预备费用概算。
施工图预算,施工图预算是根据国家颁发的有关
安装工程的预算定额，结合施工图纸，按规定方法
计算工程量，套用相应的预算定额及工程取费标准，
以及建筑材料及人工费用的市场差价综合形成的建
筑安装工程的造价文件。其文件构成与设计概算相
同，但要求计算的更为细致和准确。
4、项目竣工验收阶段
环境保护设施竣工验收可视具体情况与整
体工程验收一并进行，也可单独进行 。其验收
合格应具备下列条件：
① 建设项目建设前期环境保护审查、审批手续
完备，技术资料齐全，环境保护设施按批准的
环境影响报告书（表）和设计要求建成；
② 环境保护设施安装质量符合国家和有关部门
颁发的专业工程验收规范、规程和检验评定标
准；
③环境保护设施与主体工程建成后经负荷试车
合格，其防治污染能力适应主体工程的需要；
④ 外排污染物符合经批准的设计文件和环境影
响报告书（表）中提出的要求；
⑤ 建设过程受到破坏并且可恢复的环境已经得
到修整；
⑥环境保护设施能正常运转，符合使用要求，
并具备运行的条件，包括经培训的环境保护设
施岗位操作人员的到位管理制度的建立、原材
料、动力的落实；
⑦ 环境保护管理和监测机构，包括人员、监
测仪器、设备、监测制度、管理制度等符合环
境影响报告书（表）和有关规定的要求。
第三节 环境工程设计的特点
环境工程设计所要解决的问题不仅局限于
环境污染的防治，而且包括保护和合理利用自
然资源、探讨和开发废物资源化技术、改革生
产工艺、发展无害或少害的闭路生产系统。求
得社会、经济和环境三个效益的统一。
一、交叉性、复杂性和多样性
二、创新性
三、社会性、经济性
第二章 厂址选择与总平面布置
第一节 厂址选择
厂址选择的意义：厂址选择是建设项目设计中
一项十分重要的工作。厂址选择适当与否，直
接影响到基建投资与速度、生产的发展和产品
的成本、经营管理费用等各方面，同时也直接
影响到环境效益。
厂址选择是进行建设项目可行性研究和项
目设计的前提，因为有了项目的具体地点，才
能较为准确地估算出项目建设时的基建投资和
生产时产品的成本,也才能对项目的各种经济
效益进行分析和计算，进而确定项目是否可行。
1、厂址选择的主要内容
厂址选择的主要内容包括以下几个方面：
① 对工厂企业建设地址的选择称为厂址选择；
② 对铁路、公路、强、弱电线路建设地址的选
择称为线路选择；
③ 对各种高、低压变电所建设地址的选择称为
所址选择；
④ 对水力、水电枢纽建设地址的选择称为坝址
选择；
⑤ 对机关、学校、医院、仓库、电台、体育馆、
纪念馆乃至火箭发射基地等建设地址的选址称
为场地选择等等。
相关说明,厂址选择，一般分为建设地点的选
择和具体地址选择两个阶段，地点选择也称选
点，具体地址选择成为定址 。
选点是在一个相当大的地域范围内，按照
项目的特点和要求，经过系统、全面的调查和
了解，提出几个可供选择的地点方案，供对比
选择。
地址选择是在选点的基础上，在进一步深
入细致的调查，从若干可选的地点中，提出几
个可供选择的具体地址，以便最后决策定点。
建设地点的选择要以国家、地区的长远规划为
依据。
2、厂址选择遵循的基本原则
① 服从国家长远规划和城镇规划的要求 。项目
类型应与所在城镇的性质和类别相适应，注意
项目与成者在格调上一致；
② 避免过于集中，合理发展中小城市 。这样既
有利于缩小城乡差别，促进城乡平衡发展，由
有利于全国经济布局的改革，适应国防建设的
需要；
③ 要选择与建设项目性质相适应的环境条件 ；
④ 精打细算，节约用地 ；
⑤ 符合生产力布局的要求并有利于节约投资，
降低成本 。
⑥ 注意环境保护和生态平衡，保护风景、名胜、
古迹 ；
⑦ 有利生产，方便生活，便于施工 。
3、厂址选择的基本要求
厂址选择的基本要求是：既要满足企业生产、
建设和职工生活的要求，又应有利于所在城镇
和工业小区的总体规划，不能危害四周环境、
城镇、河流及景观。具体要求如下：
① 厂区必须满足厂房按工艺流程布置建筑物和
构筑物的要求，场地同样需要满足建设项目的
实际需要，能合理布置建筑物及配套的构筑物；
② 厂区地形力求平坦或略有坡度，以减少土方
工程，又便于排水；
③ 厂区应选在工程地质、水文地质条件较好的
地段，严防在断层、有岩溶、流沙层、有用矿
床上、洪水淹没区、采矿塌陷区和滑坡下选址
。厂区地下水位置最好低于建筑物的基准面，
还应选在地震烈度低的地方；
④ 厂区靠近水源，并便于污水排放和处理；
⑤ 需要专用线的工厂，宜接近铁路沿线选址，
便于接轨；
⑥ 厂址应便于供电、供热和其他协作条件的建
立。
一、厂址选择中的环保要求
1、背景浓度
应选择背景浓度小的地区建厂，如背景浓
度已超过环境质量标准则不宜建厂。
2、风向
①污染源应选在居住区最小频率风向的上侧；
②尽量减少各工厂的重复污染，及不宜把各污
染源配置为一直线且与最大频率风向一致；
③排放量大、毒性大的污染源远离居住区；
3、污染系数
厂址选择时仅考虑风向频率还不够，因为
它只说明被污染的时间，而不说明被污染的程
度，因此还应考虑风速的大小。综合表示某一
地区气象（风向频率和平均风速）对大气污染
影响程度的参数为污染系数。
某一风向的污染系数
＝风向频率／相应风向的平均风速
污染系数反映了各污染系数下方位污染的
可能性大小的相对关系,污染源应设在污染系
数最小方向的上侧 。
4、静风
静风出现频率高（超过 40％）或静风持续
时间长的地区不宜建厂。
5、温度层结和大气稳定度
厂址的选择不应在经常出现逆温现象的地
区，沿海建厂的工厂还应考虑海陆风的影响。
6、地形影响
如果厂址地形条件选择不好也会造成严重
污染。应尽可能避免在盆地内建大气污染物排
放量大的工厂。
7、全面考虑建设地区的自然环境与社会环境
凡排放有毒、有害水、气、渣、恶臭、噪
声放射性元素等的建设项目严禁在城市规划确
定的生活居住区、水源保护区、名胜古迹、风
景游览区及疗养区和自然保护区内选址。
二、厂址选择中的其他要求
包括原材料供应的要求；能源供应的考虑；
水源供应的考虑，等等。
三、厂址选择中的步骤
1、准备阶段
绘制总平面草图,根据计划任务书中工厂的组
成、工艺流程及类似工厂的资料，确定主要车
间的面积和外形尺寸，绘制总平面草图，一般
选 2～ 3个方案进行比较。
初步确定能源、运输、需要量,根据工厂生产
规模及扩建规划，初步确定工厂的运输量以及
水、电、蒸汽、煤气、氧气等的粗略需用量。
收集各种资料（地形、气象、周围地区功能）,
根据企业规模，确定职工概略人数及劳动力来
源，收集选厂址地区的地形、气候、交通运输、
附近城市发展规划等有关资料及图纸。
初步勘测地形地貌,如地形起伏、土壤条件，
工程地质、水文地质，铁路码头的条件，厂区
内现有建筑物及其他设施的情况。
初步确定厂区及各功能区位置,初步确定出厂
区、、住宅区、废物场的位置。并研究分析与
铁路连接和与其他企业协作条件等。
2、方案比较阶段
根据已收集到的资料，对已选定的 2～ 3个厂
址方案进行技术经济比较。
（ 1）技术条件比较
（ 2）经济条件的比较
第二节 总平面布置
总平面布置应该具有布置紧凑、用地省、
工艺流程合理、功能明确、运输畅通、动力区
接近负荷中心、工程管线短捷、管理方便等特
点。必须适合工艺、土建、防火安全、卫生绿
化及生产与处理规模发展等方面的要求。
一、生产车间的布置
生产车间的位置，应按工艺流程的顺序进
行布置。生产线路尽可能做到直线而无返回流
动，并不要求所有的生产车间在一条直线上。
应考虑辅助车间的配置距离和管理上的方便。
一般功能、工艺相似的车间、工段，尽可
能布置一起，可集中管理，统一操作，节省人
力，原料和成品应尽量接近仓库和运输线路，
生产车间之间的管道应尽可能沿道路铺设，产
生有害气体的车间应布置在下风方向等。
二、环保车间的布置
环保车间可布置在厂区的一侧，也可布置
在靠近污染源的地方。其车间内部应按处理工
艺流程的顺序进行布置。处理线路尽可能做到
直线而无返回流动。
三、辅助车间的布置
辅助车间包括锅炉房、配电房、水泵站、
机修车间、中心试验室、仪表修理间及仓库等。
锅炉房：应尽可能布置在使用蒸汽多的地方，
可缩短管路、减少热损失。锅炉房附近不能配
置尤其或爆炸危险的车间或易燃品仓库，应将
它们放置与厂区的下风位置。
配电室：一般应布置在用电大户附近，并位于
产生空气污染的上风方向位置。
机修车间：应放置在与各生产车间联系方便而
安全的位置。
中心试验室及仪表修理间一般应置于清洁卫生、
震动和噪声少、灰尘少的上风位置。
四、行政管理部门及住宅区的位置
行政管理部门包括工厂各部门的管理机构、
公共会议室、饭厅、礼堂、托儿所、保健站。
一般建在在厂区边缘或厂外，最好为与工厂的
上风位置。
居民住宅区应在厂区外围，并在上风位置。
五、建筑物之间的距离
工业建筑物之间的距离不仅要符合消防安全
的要求，而且要满足工业卫生、采光、通风等
方面的要求。
1、防火：厂房间的防火距离，主要是保证一旦
失火时，火焰蔓延到相邻的厂房时，消防队能
顺利进入现场灭火。
2、自然采光与通风
为保证充分的自然采光和通风，建筑物间
距不应小于 15 米，如有 15 米以上的高建筑物，
则间距不应小于两相邻建筑物高度之和的一半。
六、厂内道路
厂内人行道的宽度根据上下班通过人相互
而定，一般为 1.8～ 2米。主要厂房应有出口和
露天场地，以利消防车通过以及其他特殊情况
的使用。
公路宽不应小于 5米，能允许两辆卡车面对
面通过，也要考虑输送线路的循环性，避免交
通堵塞。
七、其他
总图布置中还要有厂内绿化，美化环境，
改善劳动条件等方面的考虑。
总图布置方法是根据生产需要，综合上述
各种因素，选择几个方案进行技术论证和经济
比较。可采用样片法、模型法、物料运送法、
相对位置法等方法进行分析比较，择优录用。
第三章 工艺流程设计
环境污染治理工艺流程的设计是环境工程
设计中最重要的一个环节，贯穿设计过程的始
终。设备的选型、工艺的计算、设备的布置等
工作都与工艺流程有直接的关系，只有处理工
艺流程确定后，才能开展其他工作。环境污染
治理工艺流程设计是否合理，直接影响到污染
治理效果的好坏。操作管理的方便与否、初投
资的大小和运行费用的高低以及处理后得到的
物料能否回收利用，甚至会影响到生产工艺的
正常运行。
在实际操作中，需要处理的污染物千差万
别，处理的方式和方法也是有差异的。 选择工
艺路线是决定设计质量的关键,必须认真对待。
如果某一种污染物仅有一种处理方法，也就无
须选择； 若有几种不同的处理方法，就应该逐
个进行分析研究，通过各方面的比较，从中筛
选出一种最佳的处理方法，作为下一步处理工
艺流程设计的依据 。
第一节 工艺路线的选择
一、工艺路线的选择原则
在选择处理的工艺路线时，应注意考虑如
下基本原则。
1,合法性
环境保护设计必须遵循国家有关环境保护
法律、法规。
2,先进性
先进性主要是指技术上的先进性和经济上
的合理可行。应该选择处理能耗小、效率高、
管理方便和处理后得到的产物能直接利用的处
理工艺路线。为适应排放标准越来越高的趋势，
还要考虑处理的工艺路线要有一定前瞻性。
3,可靠性
可靠性是指所选择的处理工艺路线是否成
熟可靠 。
工程设计中可能采用的技术有,成熟技术,
成熟技术基础上延伸的技术, 不成熟技术和新
技术 。应避免采用不成熟技术；慎重对待尚在
试验阶段的新处理技术、新处理工艺和新处理
设备，必须坚持一切经过试验的原则。
在实际中，要处理的污染物种类很多，有
的是新的从来没有处理过的污染物，这就需要
慎重考虑处理的工艺路线,一种是进行类比选
择, 另一种是进行试验确定 。
4,安全性
对具有毒性的污染物，在选择对这些污染
物的处理工艺路线时要特别注意,要防止污染
物作为毒物散发，要有较合理的补救措施。同
时还要考虑劳动保护和消防的要求 。
5,结合实际情况
我们国家正在处于一个初级的发展阶段，
经济能力、制造能力、自动化水平、环境保护
意识和管理水平等各个方面都有一定缺陷，因
此在选择处理工艺路线时，就要考虑企业的承
受能力、管理水平和操作水平等各个具体问题，
也就是说具体问题要具体分析。
6,简洁和简单性
选择处理工艺路线时，要选择简洁和简单
的处理工艺路线，往往简洁和简单的处理工艺
路线是比较可靠的工艺路线。同时要考虑系统
中某一个设备出问题时，不至于对整个系统有
较大的影响 。
上述六项原则必须在选择处理工艺路线时
全面衡量，综合考虑。所选择的污染物处理工
艺路线，应保证其对污染物处理效果好、能耗
低、费用小、运行管理以及维修方便，符合国
情、切实可行。
二、工艺路线选择的基本步骤
选择处理工艺路线时一般要经过四个阶段。
1,收集资料，调查研究
根据要处理的污染物种类、数量和规模，
有计划、有目的地收集国内外同类污染物处理
的有关资料，包括处理技术路线的特点、工艺
参数、运行费用、消耗材料、处理效果以及各
种技术路线的发展情况与动向等经济和技术资
料。收集和掌握国内外污染处理的经济和技术
资料，仅仅靠设计人员自己是不够的，还要得
到信息技术部门的帮助，甚至还可以向咨询部
门提出咨询。
具体收集的内容主要有以下几方面：
①要处理的污染物的种类、数量、规模物理性
质、化学性质和其他特性；
②国内外处理该污染物的工艺路线；
③试验研究报告；
④处理技术先进与否、自动化的高低以及污染
物的测试方法；
⑤所需要的设备的制造、运输和安装情况；
⑥处理项目建设的投资、运行费用、占地面积；
⑦水、汽、电和燃料的用量及供应，主要基建
材料的用量及供应；
⑧厂址、水文、地质、气象等资料；
⑨车间的位置、环境和周围的情况。
2,设备、设施及仪器的落实
对各种处理方法中所涉及到的设备、设施
及仪器，分清 国内已有的定型产品, 需要进口
的 及 国内需要重新设计 的三种类型，并对设计
和设计制造单位的技术能力加以了解。
3,全面比较
①要处理污染物的各种处理工艺路线在国内外
应用的状况及发展趋势；
②处理效果的状况；
③处理数量和规模的状况；
④处理时材料和能源消耗的状况；
⑤工程项目的总投资和处理运行费用状况。
4,处理工艺路线最终的确定
综合各种处理方法的优点，减少缺陷，最
终确定出最佳的处理工艺路线，使该处理工艺
路线无论在技术上，还是在经济上都可行。
三、工艺路线选择的实例
[例 1] 汽车、家具喷漆，印刷等行业排放出的
含苯系物有机废气的治理，其处理方法有以下
几种可供选择 (见表 1)。
实际中，要根据具体的情况来确定处理的
工艺路线，如果排放要求较为严格，可采用几
种处理方法联合使用：
选择说明：
①如果浓度较大时，需要进行预处理和深度
处理才能达到排放标准；
②对于连续的且高浓度的有机废气，可选择
催化燃烧方法，生成的产物为 CO2十 H2O；
③对于不连续的有机废气，可选择吸收或吸
附法处理。
[例 2] 啤酒生产主要以玉米和大麦为原料，加
入啤酒花和鲜酵母进行酿造而成。其废水主要
包括浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废
水和冷却排水等。污水中的主要成分为糖类和
蛋白质，主要水质指标为 COD = 1000～ 2500
mg/L,BOD = 700 — 1500mg/L,SS = 300 —
600mg/L,pH = 5～ 6，属于中等浓度可生物降
解的有机废水。该废水处理工艺路线有以下几
种选择：
选择说明：
①如果废水浓度较大，需要进行多级才能达到
排放标准；
②同时有高浓度和低浓度废水时要分别进行处
理；
③如果场地较小，要选择占地较小的处理工艺。
第二节 工艺流程的设计
当处理工艺路线选定后，就可进行具体的
流程设计。它和车间布置设计确定整个车间的
基本状况，对工艺流程中采用设备的设计及选
型、构筑物的设计和管道设计等也起着决定性
的作用。
处理工艺流程设计的主要任务包括两方面：
①确定处理工艺流程中各个处理单元的具体
内容、大小尺寸、顺序和排列方式，以达到有
效处理污染物的目的；
② 绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示：
a：处理过程中，污染物经过处理单元被去除时
物料和能量发生的变化及其去向；
b：采用了哪些处理单元、设备和构筑物；
c：管道布置和测量位置。
一、工艺流程的设计要求
1．污染物处理后必须达到排放标准
在设计前设计者要得到当地政府及环保部
门所规定和采用的标准作为设计的依据，它也
是处理工程项目完成后最终验收的标准。
在排放标准中，要注意到 改建项目 和 新建
项目 的排放标准有所不同。另外还要注意排放
标准中不仅有 相对排放浓度 (单位体积中的污染
物的质量 )，还有 绝对排放浓度 。 绝对排放浓度
是指单位时间内排放污染物的质量 (单位 kg／ h
或 t／ d)，它是控制污染物排放非常重要的指标
之一，往往设计中仅注意了相对排放浓度，而
忽略了绝对排放浓度 。
2．要尽量采用成熟的、先进的、效率高的处
理技术
某些污染物已经有较成熟的处理工艺：
[例 3] 城市污水成熟的处理工艺路线是：预处
理、一级处理、二级处理、三级处理 ( 深度处
理 )和污泥处理，其中的核心部分是二级的生化
处理。目前，预处理都是格栅和沉沙池，原有
的二级生化处理是指活性污泥法，现在由于处
理的要求提高，不仅要去除有机污染物，而且
要去除氮和磷等污染物，因此就在活性污泥法
这一成熟的技术上延伸和发展出新技术、新工
艺和新设备，并被开发和推广应用，这些方法
有 A－ B法,A2／ O法,SBR法,ICEAS(改进
的 SBR法 )、氧化沟及酸化水解与耗氧串联处理
工艺等。现在我国的城市污水处理的二级生化
处理基本上是采用以上工艺流程，因此在设计
城市污水处理流程时，可采用上述的处理方法。
[例 4] 在除尘系统中防止风机噪声时，一种方
法是采用帆布类进行风机进口软连接，另一种
是对风机本身进行加大基础或单独设计基础，
即设计减振的措施，这些都是成熟的技术，在
设计中可以采用。
3．防止处理污染物过程中产生二次污染或污染
转移
污染物处理如果在设计流程时考虑不周全，
就可能产生二次污染或造成污染物的转移。要
避免和抑制污染物的无组织排放，如设计专用
的设备回收，采样、溢流、事故、检修排出的
污染物的处理等。
[例 5] 采用吹脱法处理含氨废水，如果不对吹
脱的气体进行有效的处理，就会把水中的氨转
换成空气中的氨，造成污染物转移，这样并没
有达到真正的去除氨的目的。可用 HCl吸收吹脱
气体中的氨，避免污染物的转移。
[例 6] 采用燃烧法处理固体废弃物，因固体废
弃物中的成分十分复杂，如果燃烧的温度较低，
不仅固体废弃物中的碳不能完全燃烧，会产生
碳的小颗粒，污染环境，而且有机物燃烧可产
生二噁英类物质，这是国际上公认的致癌物质，
所以设计燃烧温度应在 80513以上，可避免二次
污染物的产生。
4．要充分利用和回收能量
设计流程时要注意到实际场地的高差，特
别是废水处理工艺流程的布置要充分考虑和利
用地势的高差，减少能量的消耗，同时还要充
分利用和回收处理过程中产生的能量。
[例 7] 采用燃烧法处理有机废气时，由于燃烧
可使排放的烟气温度较高，具有较大的热量，
因此可使排放的烟气经过热交换器，将热量交
换给要进燃烧室的废气，以减少能量的消耗，
其工艺见图：
5．处理量较大时选择连续的处理工艺
对于连续生产产生的污染，要处理的量较
大时采用连续的处理工艺较为适宜。
[例 8] 催化燃烧法处理浓度较高的有机废气时，
在该工艺开始启动 (开车 ) 时，需要进行加电预
热，启动后就可利用有机物自身燃烧产生的热
量进行工作，维持整个系统的稳定。该处理工
艺需要采用连续的处理工艺。
6．处理量较小时选择间歇处理工艺
生产规模较小，产生的污染不是连续的，
且要处理的量小,时可采用间歇的处理工艺。
[例 9] 清洗汽车产生的废水是不连续的，考虑
处理工艺应是间歇性的处理工艺。
7．尽可能回收有用的物质
在生产中排放的污染物有些是有回收价值
的，在处理时要充分考虑这些污染物的回收利
用，尽量做到能直接利用收集的污染物，同时
要还要考虑以废治废。
[例 10] 采用以萘为原料的流化床法生产苯酐时，
在其热熔工序中产生含顺酐的有机废气，顺酐
被水吸收成为顺酸水溶液，由于顺酸可异构为
反丁烯二酸，其溶解度甚小，在室温下就可从
母液中结晶析出，从而生产了有用的物质。
8．考虑处理能力的配套性和一致性且要有一定操
作的弹性
设计的处理能力一般要略大于实际所需要的处
理量，使处理能力有一定的富余量，以使处理系统
能适应实际的变化。选择设备的处理能力不能过大
或过小，与实际要基本一致；对易损和易坏的部件
采用双套切换，保证系统能正常运行；一般的配件
要选择基本一样的，如选择法兰的螺丝尽量使整个
系统的一致。
9．确定公用工程的配套措施
在处理工艺流程中必须使用的工艺用水 (包括
吸收水、冷却水、溶剂用水和洗涤用水 )、蒸汽、
压缩空气、氮气、氧气以及冷冻设备、真空设备都
是工艺中要考虑的配套设施，此外还要考虑设备的
用电量等。其他的用电、上下水、空调、采暖通风
都应与相关专业密切配合。
10．确定运行条件和控制方案
一个完善的处理工艺的设计除了工艺流程以外，
还应把建成后运行的操作条件确定下来，这也是设
计的内容。这些条件包括整个系统中各单元设备运
行时的温度、压力、电压、电流等等，并要提出控
制方案 (与仪表自动化控制专业密切配合 )以保证处
理系统能按照设计正常运行。
11．操作检修方便，运行可靠
以目前的管理水平，设计中要考虑操作的
简单性和检修的方便性，人体操作的最佳位置
等，如阀门的位置和仪表的位置。处理系统要
运转持久并且可靠。
12．制订切实可靠的安全措施，并且考虑特殊
情况的发生
在工艺设计中要考虑到处理系统的启动和
停止，长期运行和检修过程中可能存在的各种
不安全因素，根据污染物的性质采用合理的防
范措施，避免意外的发生。如必须用电除尘器
或布袋除尘器处理爆炸性粉尘时，就要在系统
中加入防爆阀门。
[例 12] 上海宝钢炼铁高炉中喷人的煤粉来自磨
煤机产生的煤粉，煤粉的收集采用布袋除尘器，
在布袋除尘器和管道上安置了通过试验确定的
防爆阀门。
[例 5-13] 陕西秦岭水泥厂磨煤机产生的含有爆
炸性物质 ( 主要是指 CO ) 烟气采用电除尘器处
理，在电除尘器中安装了 CO的监测设备，一旦
CO超过标准，电除尘器自动断电，保证系统的
安全。
系统运行时可能出现设备故障，造成事故
排放，设计中要安排事故排放的线路或备用处
理工艺，使设备得以修理。
13．节能
设计中要考虑节能的问题，尽量选择低能
耗的处理工艺和设备。
14．节水
某些处理工艺中要用水进行处理，设计中
要使水尽量少用且考虑经过处理后重复循环使
用，以达到节水的目的。
15．保温、防腐设计
处理工艺中保温和防腐也是很重要的一个
方面。根据污染物的特性和选用设备的特性确
定设备、构筑物和管道是否要保温和防腐，以
及需要时的措施。
16．在满足治理要求前提下简化流程，节约资
金
设计的工艺流程能达到排放标准和要求时，
尽量简化流程样不仅管理方便，而且又能节约
资金。
17．经济上最省
一个处理工程项目无论是新建还是改建，
从经济学的角度上考察，建设方是否能承受，
是看项目总投资和项目建成后运转费用的大小。
从化学的角度上来说，世界上没有废物，任何
污染物都能处理，只不过在经济上是否能承受。
因此，处理工程项目与经济是不可分离的。
（ 1）从宏观的经济损益方面考虑 一般来讲，
控制污染的费用越高，污染控制的效果就越好，
社会经济的损失也就越小，反之亦然，这从下
图中就能明显地看出。控制污染费用和社会经
济损失交叉点
被认为是最佳
点，实际操作
中按照要求的
污染控制的程
度确定费用和
损失，也会在
最佳点的附近。
(2) 净化效率与费用的
关系 从图 5— 5中可以
看出，效率与费用在全
部的范围内不是呈正比
的关系，达到 d点后，
继续加大费用来换取效
率的增值，是极不显著
的。
总之，在设计处理
工艺流程时不仅要考虑
对污染有效的治理，还
要考虑经济上最佳的代价控制污染。
二、工艺流程图的绘制
工艺流程图,
工艺流程图是工艺设计关键的文件，是以
规定的形象的图形、符号、文字表示工艺流程
中选用设备、构筑物、管道、附件、仪表等，
以及排列次序与连接方式，反映出物料流向与
操作条件的工程图纸。
工艺流程图一般分为两类，一类称为 工艺
方案流程图, 另一类是 工艺安装流程图 。
1、工艺方案流程图
工艺方案流程图又名工艺流程示意图或工
艺流程简图，它包括的内容如下：
① 定性地标出污染治理的路线；
②画出采用的各种过程及设备以及连接的管线。
工艺方案流程图的组成包括,流程, 图例, 设
备一览表 等三部分。 流程中有设备示意图、流
程管线及流向箭头、文字注解。图例中只需标
出管线图例，阀门、仪表等无须标出。
工艺方案流程图的绘制的步骤如下：
(1)用细实线画出厂房各层地平线；
(2)用细实线根据流程从左到右，依次画出各
种设备示意图,近似反映设备外形尺寸和高低
位置 ； 各设备之间留有一定的距离用于布置管
线 ； 每个设备 从左到右依次加上流程编号 。
(3)用 粗实线 画出 主要流程线,并配上 流向箭头 。
在流程线 开始 和 终了 位置用中文注出污染物名
称、来源和去处。
(4)用 中实线 画出非 主要流程线,如空气、水，
并配上 方向箭头,在 开始 和 终了 部位上用文字
注明介质的名称。
(5)流程线的位置应 近似反映 管线安装的位置高
低。
(6)二流程线相交时，一般是 细实线让粗实线,
粗实线流程线不断，细实线断开,视具体情况
而定。
(7)在图的下方或标题中表明图例和设备编号及
名称。
[例 1] 19世纪末由克劳斯提出氨水中和法用于处
理焦炉煤气脱除 H2S，其原理如下：
NH3+H2S NH4HS
2NH3+H2S (NH4)2S
该反应为一可逆反应，降温、加压、提高
NH3·H 2O浓度有利于正反应；反之升温，如至
95℃ 时,H2S重新释放出，可用化学法回收。
[例 2] 焦化厂终冷排放的污水中含有污染物氰
需要处理，采用的方法是吹脱除氰，吹脱出的
氰与铁刨花反应，生成亚钠（又称黄血盐钠）
加以回收。
2．工艺安装流程图
工艺安装流程图又称工艺施工流程图，或
带控制点的工艺流程图 。在工艺方案流程图确
定后，进行了物料衡算、热量衡算和设备工艺
设计后，可着手进行施工流程图的设计和绘制。
(1)工艺安装流程图的内容有：
①带编号、名称和管口的各种设备示意图；
②带编号、规格、阀门和控制点；
③表示管件、阀门和控制点的图例；
④标题栏注明图名、图号、设计阶段。
(2)工艺安装流程图的比例与图幅
比例：设备图形及相对位置大致按 1:50、
1:100 或 1:200绘制，整个图形因展开等各种原
因，实际上并不完全按比例绘制，因此标题栏
中“比例”一项不予注明。
图幅：由于图形采用展开图形式，多是长
条形，因而以前的图纸幅面常采用标准幅面加
长的规格，加长后的长度以方便阅读为宜。近
年来，考虑到图纸绘读使用和底图档案保管方
便，有关标准已有统一的规定，一般均采用 A1
图幅，特别简单的可采用 A2图幅,且不宜加长
或加宽 。
(3)工艺安装流程图中设备的表示方法
a．设备的画法
①图形 设备一般按比例用细实线 (b／ 3)绘制，
要求能显示形状的特征和主要的轮廓。有时也
要画出具有工艺特征的内件示意结构，如填料、
加热管、搅拌器、冷却管等，内件可用细虚线
画出，或可用剖视形式表现。
②相对位置 设备或构筑物的高低一般也按
比例绘制。低于地面的须相应画在地平线以下，
尽量地符合实际安装情况。对于有位差要求的
设备，还要注明其限定的尺寸。
③ 相同设备的画法 相同的设备一般应全部
画出。只画出一套时,被省略的设备则须用 细
双点画线 绘出矩形表示,矩形内注明设备的位
号、名称等。
b．设备的标注
①标注的内容设备在图中应标注位号（序号）
及名称。应注意设备位号在同一系统中不能重
复，初步设计与施工图设计中的位号应该一致。
如果施工图设计中有设备的增减，则位号应按
顺序补充或取消（即保留空号），设备的名称
应前后一致。
② 标注的方式 设备的位号、名称一般标注
在相应设备图形的上方或下方。设备位号一般
为 3位数，如 206中 2为处理工艺系统号,06为
序号。同一规格的设备有两台以上时，位号要
加脚码。
(4)工艺安装流程图中管道的表示方法 图中
一般应画出所有的处理工艺的物料和辅助物料
（如蒸汽、冷却水等）的管道。当辅助管道系
统比较简单时，可将其总管绘制在流程图的上
方，其支管则下引至有关设备；当辅助管道系
统比较复杂时，待处理工艺管道布置设计完毕
后，另绘制辅助管道及仪表流程图以补充。
a．管道的画法 管道画法的规定可参阅国家
标准和其他行业的规定。流程图中管道具体画
法如下。
①线形规定 主工艺管道及大管径管道 (φ>
108mm)用粗实线绘制 (b = 0.9mm左右 )，辅助管
道用中实线绘制 (b = 0.6mm左右 )，仪表管线则
用细虚线或细实线绘制 (b = 0.3mm左右 )。图纸
上保温管道、水冷管道除了按规定线形画出外，
还要画出一小段的示意。
②交叉与转弯 绘制管道时，应尽量注意避
免穿过设备或管道交叉；不能避免时，应将横
管断开，或是辅让主、细让粗、后让先，断开
处间隙要明显。管道尽量画成垂直或水平的，
若斜管不可避免，要尽可能地画短。转弯要处
画成直角。
③高低位置 图中管道应尽量反映管道在安
装中的高低位置，地下管道应画在地平线以下 。
b．管道的标注 管道标注要配有流向箭头、
编号、规格及尺寸，并要有测试点、分析点的
标注。
(5)工艺安装流程图中图例 在管道上需要用
细实线 画出全部的阀门和部分管件 (如阻火器、
变径管、盲板等 )的符号，有关规定可参阅国家
标准 GB 6567,4— 86,管路系统的图形符号、
阀门和控制元件, 。管道中的一般连接，如法
兰、三通、弯头等没有特殊的要求均不予画出。
第四章 环保车间布置
一、环保车间设计的内容和程序
1．环保车间布置设计的程序、内容和相互关系
在完成初步设计工艺流程图和设备选型后，
下一步工作 将是各处理单元和各设备按照处理
流程在空间上进行布置（称为车间布置），用
管道将各处理单元、各工序和各设备进行连接
（称为管道布置） 。
车间布置设计分 初步设计 和 施工图设计 两
个阶段，管道设计属施工图设计的内容。
(1)环保车间布置初步设计
①处理、处理辅助、生活行政设施的空间布
置；
②设备布置；
③通道与运输设计；
④决定车间场地与建筑物的大小；
⑤安装、操作、维修空间设计。
(2)环保车间布置施工图设计
①落实车间布置 (初 )内容；
②设备管口及仪表位置详图；
③物料与设备移动运输设计；
④确定与设备安装有关的建筑与结构的尺寸；
⑤确定设备安装方案；
(3)管道布置设计
①配管模型或平 (立 )面配管图；
②管段图；
③确定设备及仪表安装的管口方位；
④管道材料表；
⑤审核有关图纸；
⑥校核最后的平面布置图。
⑥ 安装管道、仪表、电气管线走向，确定管
廊位置。
2．环保车间布置设计的内容
环保车间布置设计的内容分为车间厂房布
置和车间设备布置。
车间厂房布置：对整个车间各处理工序、各设
施，在车间场地范围内，按照在处理和生活中
的次序和作用进行合理排列布置。
设备布置：根据处理流程及各种有关因素，把
各种设备在规定的区域内进行合理的排列。在
设备布置中也分初步设计和施工图设计，每个
设计阶段均要求平面和剖面设计。
3．车间布置的依据
(1)常用的设计规范和规定
①建筑设计放火规范 GBJ 16— 87；
②工业企业设计卫生标准丁 J 36— 79；
③工业企业噪声卫生标准丁 J 36— 79；
④中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规
程 (1987) (试行 ),等。
(2)基础资料
①对初步设计需要带控制点的工艺流程图，
对施工图设计需要管道仪表流程图；
②计算说明书；
③设备一览表；
④ 公用系统耗用量，给排水、供电、供热制
冷、压缩空气、蒸汽、外部管道资料等；
⑤车间定员表，包括技术人员、管理人员、
操作人员和检测人员，还包括最大班人数和男
女比例等资料；
⑥厂区总平面布置图，包括本车间与其他处
理车间、辅助车间、生活设施的相互关系，厂
内人员和物流的情况与数量等。
(3)环保车间布置的原则
①最大限度满足处理工艺包括设备维修的要
求；
②有效利用车间建筑面积 (包括空间 )和土地；
③ 要为车间的技术经济指标、先进合理以及
节能等要求创造条件；
④考虑其他专业对本车间布置的要求；
⑤要考虑车间的发展和厂房的扩建；
⑥车间中所采用的劳动保护、防腐、防火、
防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求；
⑦本车间与其他车间在总平面上的位置合理，
力求使它们之间的输送管线最短，联系最方便；
⑧考虑本地区的气象、水文地质等条件；
⑨车间内交通方便。
(4)车间设计的组织和程序
a．车间布置设计的组织
在进行车间布置设计时，各类专业人员需
分工合作。
初步设计阶段：处理工艺的专业进行车间布置
时，要考虑土建、给排水、暖通、电气、仪表
等专业与机修、安装、操作等各方面的需要；
上述各专业也同时提出各自对车间布置的要求。
施工图设计阶段：各专业对车间布置在初步设
计的基础上进一步协商和研究，最后得出既满
足处理工艺的要求，又符合其他专业规定的车
间布置，即施工图设计阶段的车间布置。
施工图设计阶段的车间布置是其他专业的
基本设计文件，其他专业就能根据它平行地独
立地进行各自的施工图设计。当施工图设计阶
段的车间布置确定后，一般是不能进行较大的
改动 。
b．车间布置设计的程序
①车间布置的初步设计
根据带有控制点的处理工艺流程图、设备
一览表、生产辅助及生活行政等的要求，结合
布置的规范及总图设计资料，进行初步设计，
其主要设计内容如下：
? 处理、处理辅助、生活行政设施的空间布置；
? 确定车间场地与建筑物、构筑物的大小；
? 设备空间的布置 (水平和垂直方向 )；
? 通道和运输设计；
? 确定安装、操作、维修所需要的空间；
? 其他；
? 最终要求画出车间初步设计的平面和剖面图。
② 管道流程设计
根据车间布置的初步设计和处理工艺操作
要求，进行管道流程设计，其主要内容是：
? 进行处理工艺和流体力学的系统计算及设计；
? 绘制管道布置图与公用工程流程图；
? 确定需要的仪器仪表。
车间布置的初步设计和管道流程设计有着
密切关系，前者是后者的前提，后者是对前者
的补充和修正 。
③ 车间布置的施工图设计
处理专业与其他所有专业协商，确定最终
的车间布置。车间布置的初步设计和管道流程
设计是确定最终车间布置的基础资料，该阶段
主要工作内容有：
? 落实车间初步设计布置的内容；
? 绘制设备管口及仪器仪表的位置详图；
? 进行运输设计；
? 确定与设备、构筑物有关的建筑与结构尺寸；
? 确定设备安装方案；
? 设计安排管道、电气管线的走向。
最终绘制车间布置的平面、剖面、立面图。
这是处理工艺专业提供给其他所有专业（建筑、
结构、电器仪表、给排水、暖通等）设计的基
本技术条件。
二、环保设备布置设计原则
1．车间设备布置的内容
车间内设备布置是：确定各个设备在车间
平面与空间的位置；确定场地与建筑物、构筑
物的尺寸；确定管道、电气仪表管线、采暖通
风管道的走向和位置。
其主要内容如下：
? 确定各个处理工艺设备在车间平面和空间的
位置；
? 确定在工艺流程图中不预表达的辅助设备或
公用设备的位置；
? 确定供安装、操作与维修所用通道的位置和
尺寸；
? 在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺
寸。
2．环保设备布置的原则
一个实用美观的设备设计应做到,符合有
关国家标准和设计规范，同时又做到经济合理，
操作维修方便，设备布置有序、合理,美观。
可以参考已经完成设计和经过实践检验的有价
值的参考资料，这样可提高设计水平和可靠性。
设备布置一般应满足以下各项原则：
(1)满足处理工艺要求
①设备布置首先要满足处理工艺的要求，每
一个处理工艺过程所需的设备应按照顺序布置，
保证处理工艺能正常的运行；
②同类设备应尽量布置在一起，有利于统一
管理、集中操作和维修，还可减少备用设备；
③ 充分利用位能减少能源的消耗，尽可能利
用高程，使处理的污染物自动流送；一般可将
计量设备布置在高层，主要处理设备布置在中
层，储藏、重型设备，如泵和风机等布置在最
下层。
(2)符合安全技术要求
①易燃易爆车间应加强通风；
②车间内的防爆墙上的门窗应向外开；
③设备和通道布置时要考虑安全距离，一般
的设备和安全通道的距离可参考下表。
④ 处理过程产生有毒或有害物时，要注意毒
性大的与毒性小的隔开；产生有毒有害物的工
作点应布置在下风向，通入的风先通过人体，
后通过污染源；处理过程中如有产生热量和毒
物的设备应布置在多层厂房的上层；
⑤ 具有尘、酸、碱性介质的车间应布置冲洗
水源和应有的排水；
⑥人行道不应铺设有毒气体、液体管道；
⑦车间内有害物质不应超过最高容许浓度。
(3)便于安装检修 设备布置要充分考虑安装、
拆卸和检修的方便，如检修人孔要对应检修通
道等。
(4)保证良好的操作环境
①保证有良好的采光，设备应尽量避免布置
在窗前，设备与墙的距离要大于 600mm；
②热源尽量放置在车间外，否则要有降温措
施；
③ 车间内工作地点的夏季空气温度规定见下表。
⑤ 呼吸要求 要保证人员呼吸到足够的新鲜
空气，如 20m3的空间内，每人每小时不少于 30
m3的新鲜空气；
④ 冬季工作地点的温度要求，轻作业的不低
于 15℃,中作业的不低于 12 ℃,重作业的不低
于 10 ℃ ；
⑤ 呼吸要求 要保证人员呼吸到足够的新鲜空
气，如 20m3的空间内，每人每小时不少于 30 m3
的新鲜空气；
⑥噪声对人的危害是较大的，因此，如果设
备产生较大的噪声就必须有降噪措施；如果不
能很好地降噪，就须有较好的个人防护，或减
少人员接触噪声的时间。
三、环保设备布置图的画法
1．环保设备布置图的内容
a．视图 平面图、立面图（剖面图）。
b．尺寸标注 在图中标出建筑物定位轴线的编
号，与设备布置有关的尺寸，设备的位号与名
称等。
c．安装方位标 指示安装方位基准的图标。
d．说明与附注 对设备安装有特殊要求的说明。
e．设备一览表 列表填写设备的位号、名称、
数量、材料、重量等。
f．标题栏 写明图名、图号、比例、设计者等。
2．平面图
设备布置以平面图为主，反应设备平面上
的相关位置，每层厂房均要画出一平面图，通
常的比例为 1:50,l:100,1:200或 1:500。平面图
画时要注意以下方面。
a．为了突出平面图中的设备，厂房平面图要
用细实线画出。
b．用粗实线画出设备可见的轮廓，只要求画
出外形轮廓及主要接管口，表示出安装方位。
c．用中实线画出设备的基础、操作台等的轮
廓形状。
d．尺寸标注时，设备中心线、尺寸线、尺寸
管线用细实线画出。要注意以下几点：
① 建筑物定位轴线用点划线标注，要标注厂
房长和宽的总尺寸，建筑物的水平定位轴线顺
序用阿拉伯数字依次标注，垂直定位轴线用英
文大写字母依次标注，数字和字母写在 8～ 10
mm的细线圆中，其尺寸标注允许标注成封闭的
链状，单位为 mm，但图中不写单位；
②设备定位尺寸标注时应注意尺寸界线是建
筑物定位轴线、设备轴线及轮廓线的延长部分；
③要标注设备基础、平台等的尺寸。
3．立面图
立面图又称剖面图或设备布置剖面图，它
反映设备的空间位置。画立面图时的注意事项：
①确定剖面图的数目，以完全、清楚反映出
设备与厂房高度方向的位置关系为准，剖面图
下注明剖切的位置，如 A--A剖视；
② 用细实线画出厂房的剖面图，立面图表示的
剖切位置要在平面图中表示清楚；
③用粗实线画出设备的立面图，并注明设备的
位号、名称等；
④注明厂房的定位轴线尺寸和标高，标高单位
为 m，写成 ± 0.000；
⑤注明设备基础标高尺寸；
⑥剖视图也可以与平面图画在同一张图纸上，
按剖视的顺序，从左至右，由上而下，按顺序画
出。
4．绘制安装方位标
在平面图的右上方，绘
制设备安装方位基础，用粗
实线画出直径为 20 mm 的圆，
以细点划线画出垂直和水平
两条线，如右图所示。
5．设备一览表及标题栏
设备一览表要按项目顺
序表示完全，如设备较多时
也可单列一张或几张，但必
须编入图号中。标题栏按照
国家标准要求填写。
第七章 管道布置与设计
管道布置与设计是环境工程设计中一个重
要的组成部分。管道布置与设计是在完成设备
平、立面布置之后进行的一项工作。
如一城市的建筑物之间用道路连接一样，
环保处理设备、构筑物之间的物料输送都是通
过管道进行的。
管道布置与设计的主要内容包括：
①管道材质、管径的选择与计算；
②管道支架的设计；
③管道布置图 (配管图 )；
④管道投资概算；
⑤施工说明。
第一节 管道、阀门、管件的选择与设计
一、管道
1．常用管材种类
(1)钢管 钢管有铸铁管、硅铁管、镀锌管和
无缝钢管。
铸铁管常用作污水管，不能用于输送蒸汽及在有
压力下输送爆炸性与有毒气体。其公称直径有 50 mm、
75 mm,100 mm,125mm,150 mm,200 mm,250
mm,300 mm,350 mm,400 mm,450 mm,500 mm、
600 mm,700 mm,800 mm,900 mm和 1000mm等，联
结方式有承插式、单端法兰式和双端法兰式 3种，联结
件和管子一起铸出。
高硅铁管与抗氯硅铁管适用于输送公称压力
2.5× 105 Pa 以下的腐蚀性介质，高硅铁管能耐强酸，
含钼的抗氯硅铁管可耐各种含量、温度的盐酸。
镀锌管常用于给水、暖气、压缩空气、煤气、真
空、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的输送。其极
限工作温度为 175℃,且不得用以输送有爆炸性及毒性
介质。它分为普通型 (公称压力 <1MPa)和加强型 (公称
压力 <1.6 MPa)两种。
无缝钢管可用来输送有压力的物料如水蒸气、高
压水、过热水等，还可输送可燃性的和有爆炸性或有
毒性的物料，其极限工作温度为 435℃ 。若输送强腐蚀
性或高温介质 (900— 950℃ )则用合金钢或耐热钢制成的
无缝钢管，例如镍铬钢能耐硝酸与磷酸的腐蚀，但它
不宜输送具有还原性的介质。
(2)有色金属管 有色金属管有铜管、铝管等。
铜管分黄铜管与紫铜管，多用作低温管道 (冷冻系
统 )、仪表的测压管线或传送有压力的液体 (油压系统、
润滑系统 )的管道。
当温度高于 250X：时不宜在压力下工作。
铝管常用于浓硝酸、醋酸、甲酸等物料的输送，
不能抗碱温度大于 160~3时不宜在压力下使用，极限工
作温度为 200℃ 。
(3)其他管道有搪瓷管、陶瓷管、有衬钢管、聚氯乙烯
管凝土管、石棉压力管等。
搪瓷管和陶瓷管有很好的耐腐蚀性，且来源广泛，
价格便宜，但有脆性，强度差，不耐温度剧变，常用
作排除腐蚀性介质的下水管和通风管道。
有衬钢管主要用于输送腐蚀性介质，由于有色金
属较稀少且价格较高，故可用衬里减少有色金属的
用量。衬里的金属材料有铝、铅等，也可用非金属材
料如搪瓷、玻璃、橡胶或塑料等做衬里材料。
聚氯乙烯管对于任何含量的各种酸类、碱类和盐
类都是稳定的，但对强氧化剂、芳香族碳氢化合物、
氯化物及碳氧化物不稳定，可用来输送 60C以下的介质，
也可用于输送 0℃ 以下的液体。
常温下轻型管材的工作压力不超过 2,5X105 Pa，
重型管材的工作压力不超过 6X10s Pa。该材料的优点
是轻、抗腐蚀性能好、易加工，但耐热性差。
混凝土管有普通、轻型和重型三种，主要用于排
水。混凝土管制造容易，价格便宜，但不承压。
石棉压力管是输送有压力介质的管道。
2．管径
管道直径的定性尺寸,管道直径的大小可用管
道外径、内径或内外径作为定性尺寸 。
公称直径,工程上将外径相同而实际内径相近
(但不一定相等 )的管道用常用公称直径来表示其
管道直径的大小，用符号 Dg和 DN表示 。
例如 φ108mm× 4mm 和 φ108mm× 6 mm无
缝钢管，都称作公称直径为 100mm的钢管，但
它们的内径分别是 100mm和 98mm。
采用公称直径的目的,公称直径是管道、阀门
和管件的特性参数，采用公称直径可使管道、
阀门和管件的联结参数统一，利于装管工程的
标准化 。
公称直径的单位一般以,mm”计，如 Dg100，是指
公称直径为 100 mm的管子；另一种是用英制单位“吋”
计,1吋约折合 25mm,Dg100管子也称为 4吋管。
通风除尘管道一般是用薄钢板制成的，常
用的管道规格见下表，实际工程中也可用非标
准的管道。
3．公称压力
公称压力,指管道中在一定温度范围内的最高允
许压力，用符号 Pg或 PN表示 。
一般来说，管路工作温度在 0～ 120℃ 范围内
时，工作压力和公称压力是一致的；但温度高于
120℃ 时工作压力低于公称压力。在不同温度下，
工作压力与公称压力的关系如下表所示。
公称压力从 0.25MPa～ 32MPa共分 12级，分
别是 0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0,6.4,10.0，
16.0,20.0,25.0,30.0 MPa。按目前习惯,Pg
0.25～ Pg1.6为低压,Pgl.6～ Pg6.4为中压。
4．阀门与管件
(1)阀门 阀门可定义为截断、接通流体 (含粉体 )
通路或改变流向、流量及压力值的装置 。
功能：导流、截流、调节、节流、防止倒流、分
流或卸压等。
传动方式：手动、气动、电动、液动及电磁动等。
阀门的基本参数：公称直径、公称压力、温度以
及动力参数。
阀门的公称直径系列见下表。
阀门种类：按其作用的不同可分为 截止阀、调节
阀、止逆阀、稳压阀、减压阀、换向阀、防爆安
全阀、卸灰阀 等。按照阀门的形状和构造分为 球
心阀、闸阀、蝶阀、针形阀 等。
截止阀 又称为球心阀，它的优点是易于调节流
量，操仟可靠，广泛用于各种受压流体管路，在
蒸汽和压缩空气管路上也针常使用，但截止阀不
能用在输送含有悬浮物和易结晶物料的们路上。
闸阀 又称闸板阀或插板阀，其特点是利用闸板
升降进行开启和流量调节，闸阀的优点是阻力小，
容易调节流量，既可用来切断管路，又可用来调
节流量，故广泛用于各种气体和液体管路上。
蝶阀 蝶阀又称翻板阀。由于蝶阀不易和管壁严
密配合，所以只适用于调节流量，而不能用于切
断管路。在输送空气和烟气的管路上经常用于调
节流量，有手动、电动和气动等几种。
旋塞阀 旋塞阀又称考克，其优点是结构简单、
体积小、关启迅速、阻力小且经久耐用，适用于
含有悬浮物和固体杂质的管路，但不能精确地调
节流量。旋塞阀只适用于公称直径为 15～ 20mm
的小口径管路以及温度不高，公称压力在 1 MPa
以下的管路。
二、管道设计
1,计算任务
管道设计的计算任务为：确定管道的管径和管
道
系统的压力损失。
2,计算程序及内容
（ 1）绘制管道系
统图，又称轴测图，
在图中对管段进行
编号，标注长度和
流量。
（ 2）选择管内流
速以计算管径。
流速选择的原则是,从技术和经济两方面来确
定管内流速 。当流量一定时，所选择的管内流
速较高，则管径降低，材料消耗少，一次性投
资减少。但是由于流速较高，压力损失也就较
高，运行所需的动力消耗增加，也就是运行费
用增加，管道和设备磨损加大，噪声增加。反
之，选择低流速所需的管径加大，材料消耗大，
一次性投资增加，但压力损失小。
上图中,p1＝ 2 kgf／ cm2＝ 200 kPa,p2＝ 1.5 kgf
／ cm2=150 kPa,A与 B的距离为 200m，两点的
压差为,p1－ p2 ＝ 50kPa，管道阻力与压力差
数值相等。两点阻力（压差）也可用公式表示：
F阻 ＝ f阻 × L ＝ C·V2·L
式中,f阻 — 1 m管长的阻力,Pa／ m；
C— 阻力系数；
V— 流速,m／ s；
L— 管道长度,m。
由上式可以看出：
①管道的阻力 F阻 ∝ L倍；
②管道的阻力 F阻 ∝ V2；
③当流速 V相同，管段 L相等时，管径 d越小，
阻力 F越大。当管道的材料、输送的流体、温度、
管径不变时，阻力系数 C也不变。
因此，管道直径越小，阻力越大，在选择
流速时要选择较低的流速。
（ 3）确定管径 流速确定后，可根据处理的流
体流量计算出管径，计算方法如下。
如果管道是圆管则, Q＝ SV＝ πd2V/4
式中 Q— 流体体积流量,m3／ s；
S— 管道横截面积,m2；
V— 流体平均流速,m／ s；
d— 管道直径,m。
所以
如果管道截面为方形则,S＝ a× b＝ Q／ V
式中,a与 b分别为管道长边和短边,m。
矩形管道一般是通风管道。
1
24 Q
d
V?
??
? ??
??
(4)计算系统总压力损失
a．最不利管路的概念 最不利管路是指压力
损失最大的管路。如图所示为某一除尘系统管
道。
从图中可以看出，最不利管道是 1— 2— 3— 4—
5— 6— 7，一般最不利管道是从最远的管段开始。
b．计算管路的摩擦压力损失 从图中可以看出，
管路摩擦压力损失有,Δ p1-2,Δp 2-3, Δ p2-3,Δ
p4-5, Δ p6-7, Δ p8-2,各管段的摩擦压力损失
可根据式进行计算。
c．局部压力损失 从图中可以看出，局部压力
损失有,Δp m1-2（有三部分，集气罩、弯头和
三通压力损失）,Δ pm3（变径管压力损失）、
Δ pm3-4（设备压力损失）,Δ p m4-5（有三个弯
头）,Δpm6-7（风帽）,Δp m2-8（集气罩和弯
头）。
d．并联管路压损平衡 为了保证并联的各个管
路能正常地运行，并联各个管路的压力损失应
尽量相等，如不能相等时，各个管路的压损相
差不能超过 10％。
因为 ΔP＝ ΔPa-b＋ ΔPm，所以图中的两并联管路
的压损分别为：
ΔP‘1-2＝ Δp1-2 +Δpm1-2
和 Δp’8-2＝ Δp8-2 +Δpm8-2
如果,
则两并联管道不能按照设计风量进行工作，
因此需要通过调节管径或调节阀门开启的位置，
来调整压力损失，以使二者压力损失平衡。
e．根据上述计算的压力损失值选择风机 根据
上述计算的并联管道的压力损失加上串联管道
''
1 2 8 2
'
12
10%
pp
p
??
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? ? ?
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总的压力损失选择风机的大小，同时要考虑整
个系统的漏风率，一般漏风率为总风量的 10
％～ 20％。
第二节 管道布置的原则与要求
1．划分系统的原则
对于复杂管网下列情况不能合为一个系统：
①污染物混合可能引起燃烧和爆炸；
②不同温度气体混合引起管道内结露；
③不同污染物混合影响回收利用。
2．管道布置设计的要求
管道布置应符合下列要求：
①符合处理工艺流程的要求，并能满足处理的
要求；
② 便于操作管理，并能保证安全运行；
③便于管道的安装和维护；
④要求管道整齐美观，标志明显，并尽量节约
材料和投资。
管道布置除了符合上述要求外，还应仔细
考虑下列问题：
(1)物料特性 输送易燃、易爆物料时，管道中
应设安全阀、防爆阀、阻火器、水封，且远离
人们经常工作和生活的区域；腐蚀性物料的管
道不要安装在通道的上方，在管束中应设置于
下方或外侧；冷热管道尽量避开，一般是热管
道在上，冷管道在下方。
(2)考虑便于施工、操作和维修 管道要尽量明
装架空，尽量减少管道暗装的长度；管道尽量
成行、平行敷设，走直线，靠墙布置，减少交
叉和拐弯；管道与梁、柱、墙、设备及其他管
道之间留出距离，如管道距墙应不小于 150—
200 mm；阀门位置要便于操作和维修，阀门、
法兰应尽量错开，以减小间距。
(3)管道与道路的关系 通过人行横道的管道与
地面的净距离要大于 2m；通过公路的管道与道
路的净距离要大于 4.5m；通过铁路的管道与铁
路的净距离要大于 6m；高压电线下不宜架设管
道。
(4)管道维护 一般金属管道要注意防锈，同时
要用颜色表明管道的用途。输送冷或热的流体，
一般要注意保温，并要考虑热胀冷缩，尽量利
用 L或 Z形管道,L或 Z形管道不足时架设时需
在管道中增加膨胀器。
(5)与处理工艺的配合 以除尘风管为例。风管
应垂直或倾斜布置，倾斜角不小于 55℃ ；如必
须水平敷设，要使管道内有足够的流速，保证
在风管内不堆积尘。另外，在管道上要设置卸
灰装置和清扫孔。
不同性质的排气，如水蒸气和尘不能合用
同一管道系统，以免管道堵塞。
风管直径不应小于 100mm，调节风量可用
斜插板阀，且向上开启。
要考虑气流中物料对管道的磨损程度，选
择管道的材料、管内流速及弯头处的特殊处理
方式与此有关。
高温烟气在进入除尘净化系统前，由于设
备材料和结构条件所限，必须予以冷却降温。
冷却降温的方法，一般可根据冷却的介质的不
同，分成水冷和风（空气）冷两种。水冷又分
为直接水冷和间接水冷；风冷也分为直接空冷
（烟气中掺空气）和间接空冷。除尘中常用间
接水冷和间接风冷的方法。
第三节 管道布置图的绘制
概念,管道布置图又称管道安装图或配管图,
是处理工艺管道安装施工的依据 。
组成：包括一组平面图和剖视图以及有关尺寸
及方位等内容。
平面图 上一般画出 全部管道、设备、建筑
物或构筑物的简单轮廓、管件阀门、仪表控制
点及有关尺寸 ；
立面图和剖视图 则是用于 表达清楚管道空
间布置的不同 。
立面图或剖面图可以与平面图画在同一张
图纸上，也可以单独画在另一张图纸上。
一
、
管
道
及
配
件
的
常
用
画
法
一
、
管
道
及
配
件
的
常
用
画
法
二、视图的配置与画法
1．管道平面布置图
管道平面布置图一般应与设备的平面布置
图一致，即按建筑标高平面分层绘制，各层管
道平面布置图是将楼板以下的建（构）筑物、
设备、管道等全部画出。
线条,除管道外的全部的内容用细实线画出 。
注意事项：设备的外形轮廓要按比例画出，要
画出设备上连接管口和预留管口的位置。
2．立面与剖视图
剖切平面位置线的画法及标注方式与设备
布置图相同。剖视图可按 I— I,Ⅱ — Ⅱ …… 或
A— A,B— B…… 顺序编号。
三、管道布置图的标注
1,建（构）筑物 建（构）筑物的结构构件常
被用作管道布置的定位基准，所以在管道平面
和剖视图上都应标注建筑定位轴线编号，定位
轴线间的分尺寸和总尺寸以及平台和地面、楼
板、屋顶及构筑物的标高 。
2,设备 设备是管道布置定位标准，应标注设
备编号名称及定位平面图上标注所有能标注的
定位尺寸及标高，物料的尺寸 。
3,管道 在流动方向和管号 。 立面或剖面图上
也应标注定位尺寸和所有管道的标高。定位尺
寸以 mm为单位，标高以 m为单位，但图中不
注明。
普通的定位尺寸可以以设备中心线、设备
管口法兰、建筑定位轴线或墙面、柱面为基准
进行标注，同一管道的标注基准应一致。
管道安装标高均以厂房内地面 ± 0.00 为基
准，一般标注管底外表面的安装高度,标注方
式为,5.00”,,5.00”或,5.00（ Z）”、
,5.00（ Z）”（括号内的,Z”表示管道中线
标高）。
4．管件与阀门
管件接头、变径管、弯头、三通、法兰等
在管道布置图中应用常用符号画出，但一般不
标注定位尺寸。
阀门也用规定符号在乎面布置图中画出，
在立面或剖面图中标注安装标高。
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5．管道支架
在管道布置图中的管架符号上应用指引线
引出方框标注管架代号。管架代号及类型见表。
四、管道布置图的绘制
1．比例、图幅
(1)比例 管道布置图常用比例为 1:50和 l:100，
如必要也可采用 1:20或 1:25的比例。
(2)图幅 根据实际情况，选择 1号或 2号图纸，
有时也用 0号图纸。
2．视图配置
管道布置图由平面布置图和剖面图组成，
以平面布置图为主，剖面图为辅。
3．绘制管道布置图
(1)管道平面布置图的画法
①用细实线画出厂房平面图，画法与设备布置
图相同，标注柱网轴线编号和柱距尺寸；
②用细实线画出所有设备的简单外形和所有管
口，加注设备编号和名称；
③用粗实线画出所有处理工艺的管道，并标注
管段编号、规格等；
④ 用常用或规定的符号在要求的部位画出管件、
管架及阀门等。
⑤标注厂房定位轴线的分尺寸和总尺寸、设备
的定位尺寸、管道定位尺寸和标高。
(2)管道剖视图的画法
①画出地平线或室内地面、各楼面和设备基础，
标注其标高尺寸；
②用细实线按比例画出设备简单外形及所有管
口，标注其标高尺寸；
③用粗实线画出所有的主管道和辅助管道，可
标明编号、规格等；
④用规定和常用的符号，画出管道上阀门和仪
表控制点。
