建設(shè)單位的委托是環(huán)境工程項目方案設(shè)計的前提。方案設(shè)計通常依據(jù)研究性實驗結(jié)果,編制項目方案。如果工藝成熟,也可直接進(jìn)行設(shè)計。

環(huán)境工程的對象（如廢水、廢氣等）的特點是水質(zhì)、水量、氣質(zhì)變化大且不穩(wěn)定,不同廠家生產(chǎn)的同一種產(chǎn)品排放的廢水、廢氣都會有較大差別,所以判斷一種處理工藝是否可行,僅僅通過調(diào)研是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,實驗是唯一可行和可靠的途徑。嚴(yán)格意義上說,如果沒有同類工程實例,除了COD濃度適宜、BOD與COD之比恰當(dāng)?shù)膹U水可以直接進(jìn)行好氧生化系統(tǒng)設(shè)計外,包括混凝在內(nèi)的環(huán)境工程單元,都需經(jīng)過實驗,尤其是萃取、吸附、化學(xué)氧化、光催化氧化、微電解、膜分離等必須經(jīng)實驗證明處理效果和二次污染物妥善處置的可行性,才可進(jìn)入編制技術(shù)方案階段。

通常所稱的“小試”就是指研究性實驗。其主要目的是研究廢棄物處理步驟及其規(guī)律,打通工藝路線,確定主要原輔材料、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和工藝技術(shù)條件,提出工藝技術(shù)方案,為中試做準(zhǔn)備。研究性實驗要求技術(shù)指標(biāo)和工藝操作條件穩(wěn)定、可靠,經(jīng)濟合理,建立相應(yīng)的工藝控制和分析方法。

研究性實驗與生產(chǎn)性工程相比較,在以下幾方面存在差異:

（1）原料

研究性實驗所用原料為實驗用藥劑,多為化學(xué)純,甚至為分析純,具有純度高、雜質(zhì)少的特點,簡化了雜質(zhì)對實驗的影響,方便研究實驗規(guī)律,但帶來的問題是不清楚雜質(zhì)物質(zhì)可能對實驗產(chǎn)生的影響。

（2）攪拌

攪拌在很多化學(xué)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,例如混凝過程,需先高速攪拌,使混凝劑與廢水在短時間內(nèi)充分混合,然后減速攪拌,有利于絮凝體長大。研究性實驗的反應(yīng)容器多為各類燒杯,直徑小,攪拌時攪拌軸心與攪拌葉尖刀線速度差別不大,物料混合較為均勻；而生產(chǎn)性工程裝置直徑大,攪拌時攪拌軸心與攪拌葉尖刀的線速度差別非常大,物料混合不均勻,將嚴(yán)重影響混凝效果。對于各類廢水處理中的攪拌過程,還常常采用矩形的池子作為反應(yīng)器,其物料混合特征更是與實驗室實驗結(jié)果相差巨大。

（3）傳熱

同樣,由于傳熱的實驗所用反應(yīng)容器多為各類燒杯、交換柱等小直徑容器,無論是采用夾套加熱還是直接加熱,傳熱距離短,溫度均一所需時間短；而生產(chǎn)性工程裝置直徑大,反應(yīng)體系內(nèi)部溫度梯度大,對于吸附—脫附這樣的過程而言,在低濃度的吸附流出液與高濃度的脫附液間會形成較長的混合區(qū),最終將縮小脫附液與流出液的濃度比,使吸附裝置的經(jīng)濟指標(biāo)下降。

除此之外,在加料方式、過濾、物料轉(zhuǎn)移、過程控制等方面,研究性實驗與生產(chǎn)性工程裝置也存在著巨大差異。研究性實驗中,由于物料量小,加料基本采用手工；過濾常采用各類濾紙、濾膜。而在實際工業(yè)生產(chǎn)中,液體物料有機泵壓送、真空泵抽吸、計量罐自流滴加等多種方式,氣體物料有自身壓力壓送、抽吸等方式,粉狀物料有機械輸送加料、氣力輸送加料、人工加料等方式；過濾材料有各種濾布、微孔金屬、陶瓷、高分子材料等,過濾機械更是種類繁多、性能各異。這些差異的存在使得僅僅按得到的實驗參數(shù)放大到工業(yè)規(guī)模后,往往無法重現(xiàn)實驗的結(jié)果,形成所謂的“工程放大效應(yīng)”。因此,研究性實驗參數(shù)往往不能直接應(yīng)用于工程設(shè)計。

為了解并減小這些差異對工程設(shè)計的影響,就需要進(jìn)行放大模擬試驗,并以其結(jié)果,進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計。

大型項目則需編制可行性研究報告?？尚行匝芯繄蟾嬷饕獌?nèi)容有:

①項目興建理由與目標(biāo)。

②技術(shù)提供單位以往的研究基礎(chǔ)和本項目研究進(jìn)展。

③方案比選。包括場址方案、技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案、原材料燃料供應(yīng)方案、總圖布置方案、場內(nèi)外運輸方案、公用與輔助工程方案等比選。

④勞動安全衛(wèi)生與消防。環(huán)境工程內(nèi)容有時會使用易燃易爆、有毒有害的原輔材料,因此應(yīng)注意勞動安全衛(wèi)生與消防問題。

⑤組織機構(gòu)與人力資源配置。

⑥項目實施進(jìn)度。

⑦財務(wù)/經(jīng)濟評價。

⑧風(fēng)險分析。由于環(huán)境工程項目應(yīng)當(dāng)盡量采用先進(jìn)技術(shù),因此可能會帶來一些技術(shù)風(fēng)險問題,應(yīng)當(dāng)加以闡述。

⑨研究結(jié)論與建議。對于設(shè)計方案,通常由建設(shè)單位委托管理部門組織評審,如通過了評審,即可以編制項目建議書,上報立項。