建筑給水排水工程室外給水排水工程概論實用教案

1、 終又流入天然水體。這樣，水在人類社會中構(gòu)成了一個循環(huán)體系，稱為水的社會循環(huán)。社會循環(huán)中取用的水量雖然僅是徑流和滲流水量的2%3%，亦即地球總水量的數(shù)百萬分之一。然而，就是取用這似乎微不足道的水，卻表現(xiàn)出人與自然在水量和水質(zhì)方面存在著巨大的矛盾。人類對水的需求與缺水(qu shu)、水體污染的矛盾，給城鄉(xiāng)經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了限制，也給部分地區(qū)人們的生活和身體健康帶來了影響。1.2 室外給水排水系統(tǒng)的作用與構(gòu)成第1頁/共57頁第一頁，共58頁。 室外給水排水工程是城鎮(zhèn)建設(shè)的一個重要組成部分，其主要(zhyo)任務(wù)就是為城鎮(zhèn)提供足夠數(shù)量并符合一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水；同時，把人們在生活、生產(chǎn)過程中使

2、用后的污(廢)水匯集并輸送到適當(dāng)?shù)攸c進(jìn)行凈化處理，達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，或重復(fù)使用，或灌溉農(nóng)田，或排入水體。圖1.1是室外給水排水系統(tǒng)示意圖，通過圖1.1可以了解室外給水排水系統(tǒng)的基本構(gòu)成。第2頁/共57頁第二頁，共58頁。圖1.1 室外給水排水系統(tǒng)示意圖1取水口；2凈水廠；3輸水管；4工廠區(qū)；5水塔(shut)；6配水管；7雨水管；8排水干管；9排水主干管；10污水處理廠第3頁/共57頁第三頁，共58頁。 室外(sh wi)給水排水工程與室內(nèi)給水排水工程密切相關(guān)。室內(nèi)給水排水工程的任務(wù)是將室外(sh wi)給水系統(tǒng)輸配的凈水組織供應(yīng)到室內(nèi)各個用水點，將用后的污(廢)水排除匯集到室外(sh wi

3、)排水系統(tǒng)中去。可見室內(nèi)與室外(sh wi)給水排水是不可分割的一個統(tǒng)一體系。 1.3 室外(sh wi)給水工程概述 1.3.1 室外(sh wi)給水工程的任務(wù) 室外(sh wi)給水工程是為滿足城鎮(zhèn)居民生活及工業(yè)生產(chǎn)等用水需要而必備的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它的任務(wù)是從水源取水，按照用戶對水質(zhì)的要求進(jìn)行處理，再將水輸送到給水區(qū)域向用戶配水。第4頁/共57頁第四頁，共58頁。 1.3.2 室外給水系統(tǒng)的組成 為了完成室外給水工程的任務(wù)，整個系統(tǒng)由各種功能(gngnng)的工程設(shè)施組成，常見室外給水系統(tǒng)圖式如圖1.2所示。 圖1.2 地表水為水源的城市給水系統(tǒng)圖式 第5頁/共57頁第五頁，共58頁。

4、1)水源及取水工程 給水水源可分為兩大類：一類為地表水(也稱地面水)，如江水、河水、湖水、水庫水及海水等；另一類為地下水，如潛水(無壓地下水)、自流水(承壓地下水)、泉水、喀斯特溶洞水等。 一 般 說 來 ， 大 部 分 地 區(qū) 的 地 下 水 由 于 受 形 成 、 埋 藏 和 補 給 等 條 件 的 影 響(yngxing)，具有水質(zhì)清澈、水溫穩(wěn)定、分布較廣等特點，其物理、化學(xué)及細(xì)菌性指標(biāo)較地面水為好。因此，采用地下水作為水源具有取水構(gòu)筑物構(gòu)造簡單、凈水工藝簡單、投資及運行費第6頁/共57頁第六頁，共58頁。 較省、安全和便于維護(hù)管理等優(yōu)點。有條件的情況下，應(yīng)首先考慮將地下水源作為飲用水的

5、水源。但是在取集地下水時，必須合理開發(fā)，遵循開采量小于動儲量的原則，否則將使地下水資源遭到破壞，甚至引起陸沉。取水工程的作用是從選定的水源依靠一級泵站取水，并輸往凈水廠。水源的種類決定(judng)著取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式及凈水工程的組成。第7頁/共57頁第七頁，共58頁。 地下取水構(gòu)筑物的形式(xngsh)，與地下水類型、埋藏深度、含水層情況等水文地質(zhì)條件有關(guān)。通常有管井、大口井、滲渠、輻射井及復(fù)合井等，其中管井和大口井最為常見。管井用于開采深層地下水，井深一般在200 m以內(nèi)，最大深度也可達(dá)1 000 m以上。大口井廣泛用于取集淺層地下水，地下水埋深通常12 m，含水層厚度在520 m以內(nèi)。

6、滲渠常用于取集含水層厚度在46 m、地下水埋深2 m的淺層地下水，也可取集河床地下水或地表滲透水。圖1.3為管井的一般構(gòu)造。第8頁/共57頁第八頁，共58頁。圖1.3 管井的一般構(gòu)造(guzo)(a)單層過濾器管井；(b)雙層過濾器管井1井室；2井壁管；3過濾器；4沉淀管；5粘土封閉；6規(guī)格填礫 第9頁/共57頁第九頁，共58頁。 地面水取水構(gòu)筑物的形式很多，常見(chn jin)的有固定式(河床式、岸邊式、斗槽式)和活動式(纜車式、浮船式)2類。在僅有山溪小河的地方取水，還常采用低壩、底欄柵等取水構(gòu)筑物。圖1.4為河床式取水構(gòu)筑物示意圖。 圖1.4 河床式取水構(gòu)筑物 第10頁/共57頁第十頁

7、，共58頁。 2)凈水工程 水源水中往往含有各種雜質(zhì)，地下水常含有各種礦物質(zhì)鹽類，而地面水則常含有泥沙、水草腐殖質(zhì)、溶解性氣體、各種鹽類、細(xì)菌及病原菌等。由于用戶對水質(zhì)都有一定的要求，故未經(jīng)處理的水不能直接送往用戶。凈水工程的作用就是將取水(q shu)構(gòu)筑物送來的水加以處理，使其達(dá)到符合用戶要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水的凈化工藝流程、凈化方法和凈化程度根據(jù)水源的水質(zhì)及用戶對水質(zhì)的要求而定。以品質(zhì)良好的地下水為水源的給水系統(tǒng)，一般可省去水處理工序而只需加氯消毒即可。生活用水的凈化程度必須符合我國現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。第11頁/共57頁第十一頁，共58頁。 工業(yè)用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和生活(shnghu)飲用

8、水不完全相同，如鍋爐用水要求水質(zhì)具有較低的硬度；紡織工業(yè)對水中的含鐵量限制較嚴(yán)；而制藥工業(yè)、電子工業(yè)則需要含鹽量極低的脫鹽水。因此，工業(yè)用水應(yīng)按生產(chǎn)工藝對水質(zhì)的具體要求來確定相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及凈化工藝。 城鎮(zhèn)自來水廠只滿足生活(shnghu)飲用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。對水質(zhì)有特殊要求的工業(yè)企業(yè)，常單獨建造生產(chǎn)給水系統(tǒng)。對于用水量不大，而且允許自城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)取水，則可用自來水為水源再進(jìn)一步處理。第12頁/共57頁第十二頁，共58頁。 以地表水為水源的凈化工藝流程，應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和用戶對水質(zhì)的要求確定。一般以供給飲用水為目的的工藝流程，主要包括沉淀、過濾及消毒3部分。沉淀的目的在于除去水中的懸浮物質(zhì)及膠體物質(zhì)

9、。預(yù)沉可以除去較粗大的泥砂雜質(zhì)顆粒，但細(xì)小的懸浮雜質(zhì)沉淀甚慢，膠體物質(zhì)根本不能自然沉淀，所以在原水進(jìn)入沉淀池之前需投加混凝劑，以加速懸浮雜質(zhì)的沉淀并達(dá)到除去膠體物質(zhì)的目的。沉淀池的形式很多，有平流式、豎流式及輻流式等。近年來由于淺池理論的發(fā)展和應(yīng)用，斜板式和斜管式的上向流、同向流沉淀池使用廣泛。各類澄清(chngqng)池的使用也很普遍。第13頁/共57頁第十三頁，共58頁。 經(jīng)沉淀后的水，濁度不應(yīng)超過20 mg/L。為達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的濁度要求(即5 mg/L)，還需進(jìn)行過濾。常用的濾池有普通快濾池、虹吸濾池、無閥濾池和V型濾池等。 在水的處理過程中，雖然同時有大部分細(xì)菌被除去，

10、但由于地面水的細(xì)菌含量較高，殘留(cnli)于處理水中的細(xì)菌仍為數(shù)甚多，并可能有病原菌傳播疾病，故必須進(jìn)行消毒處理。消毒的目的有二：一是消滅水中的細(xì)菌和病原菌，以滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求；二是保證凈化后的水在輸送到用戶之前不致被微生物再次污染。消毒第14頁/共57頁第十四頁，共58頁。 的方法有物理法和化學(xué)法2種，物理法有紫外線、超聲波、加熱法等；化學(xué)法有氯法和氯胺法以及臭氧法等。我國目前廣泛采用的是氯法或氯胺法。圖1.5為以地表水為水源的某自來水廠平面布置圖。它是由生產(chǎn)構(gòu)筑物、輔助構(gòu)筑物和合理的道路(dol)布置等組成，生產(chǎn)構(gòu)筑物指沉淀池、濾池、清水池及泵站等；輔助構(gòu)筑物指機修間、辦

11、公室、化驗室、庫房等。第15頁/共57頁第十五頁，共58頁。圖1.5 水廠平面布置圖 第16頁/共57頁第十六頁，共58頁。 3)輸配水工程 輸配水工程的作用，是如何把凈化后的水輸送到用水地區(qū)并分配到各用水點。 輸配水工程通常包括輸水管道、配水管網(wǎng)以及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等。 輸水管是把凈水廠和配水管網(wǎng)聯(lián)系起來的管道，其特點是只輸水而不配水，沿線無流量分出。允許間斷供水的給水工程或多水源(shuyun)供水的給水工程一般只設(shè)一條輸水管；不允許間斷供水的給水工程一般應(yīng)設(shè)2條或2條以上的輸水管。有條件時，輸水管最好沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)，并應(yīng)盡量避免穿越河谷、山脊、沼澤、重要鐵道及易受洪水淹沒的地區(qū)。第1

12、7頁/共57頁第十七頁，共58頁。 配水管網(wǎng)的任務(wù)是將輸水管送來的水分配到用戶。它是根據(jù)用水地區(qū)的地形(dxng)及最大用水戶分布情況并結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃進(jìn)行布置。配水干管的路線應(yīng)通過水量較大的地區(qū)，并以最短的距離向最大用戶供水。在城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計中，應(yīng)把最大用戶置于管網(wǎng)之始端，以減小配水管的管徑而降低工程造價。配水管網(wǎng)應(yīng)均勻地布置在整個用水地區(qū)，其形式有環(huán)狀與枝狀2種。一般情況下，宜布置成環(huán)狀管網(wǎng)。第18頁/共57頁第十八頁，共58頁。 水塔或高地水池和清水池是給水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)設(shè)施，其作用是調(diào)節(jié)供水量與用水量之間的不平衡狀況。因為在目前的技術(shù)條件下，供水量在某段時間里是個固定的量，而用戶用水的情況卻很復(fù)

13、雜，用水量隨時都在變化，這就出現(xiàn)了供需之間的矛盾。水塔或高地水池能夠把用水低峰時管網(wǎng)中多余的水暫時儲存起來，而在用水高峰時再送入管網(wǎng)，這樣就可以調(diào)節(jié)不均勻的用水量。水塔和高地水池還兼有保證水壓的作用。同時也使水泵能常在高效率范圍內(nèi)運行。但水塔的調(diào)節(jié)能力非常(fichng)有限，大城市通常不設(shè)水塔，只有當(dāng)小城鎮(zhèn)或工業(yè)企第19頁/共57頁第十九頁，共58頁。 業(yè)內(nèi)部的調(diào)節(jié)水量較小，或僅需平衡水壓時才設(shè)置水塔。根據(jù)地形特點，水塔可以設(shè)在配水管網(wǎng)的起端、中間和末端，分別構(gòu)成網(wǎng)前、網(wǎng)中水塔和對置水塔的給水系統(tǒng)。清水池與二級泵站可以直接對給水系統(tǒng)起調(diào)節(jié)作用，清水池也可以同時對一、二級泵站的供水與送水起到水

14、量調(diào)節(jié)作用。一般地說，一級泵站的設(shè)計流量是按最高日的平均(pngjn)時來考慮，而二級泵站的設(shè)計流量則是按最高日的最大時來考慮，并且是按用水量高峰出現(xiàn)的規(guī)律分時段進(jìn)行分級供水。當(dāng)二級泵站的送水量小于一級泵站的送水量時，多余的水便存入清水池。到用水高峰時，二級泵站的第20頁/共57頁第二十頁，共58頁。 送水量就大于一級泵站的供水量，這時清水池中所儲存的水和剛剛凈化后的水便被一起送入管網(wǎng)。較理想的情況是不論在任何時段，供水量均等于送水量，或送水量均等于用水量，這樣就可以大大減少調(diào)節(jié)容量，從而節(jié)省調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的基建投資和降低供水能耗。4)泵站泵站是把整個給水系統(tǒng)連為一體的樞紐，是保證給水系統(tǒng)正常(z

15、hngchng)運行的關(guān)鍵。在給水系統(tǒng)中，通常把水源地取水泵站稱為一級泵站，它的任務(wù)是把水源地的水抽送至凈化構(gòu)筑物。把連接清水池和輸配水系統(tǒng)的第21頁/共57頁第二十一頁，共58頁。 送水泵站稱為二級泵站，它的任務(wù)是把凈化后的水，由清水池抽吸(chu x)并送入輸配水管網(wǎng)供給用戶。由于地形不同，有時還有可能在配水管網(wǎng)中設(shè)置增壓泵站。泵站的主要設(shè)備有水泵及其引水裝置、配套電機、配電設(shè)備和起重設(shè)備等。1.3.3 城鎮(zhèn)給水工程的幾個影響因素1)整體規(guī)劃的影響給水工程規(guī)劃是給水工程專業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，是專業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)性文件，是城市總體規(guī)劃中的重要組成部分。第22頁/共57頁第二十二頁，共58頁。 給水工程

16、規(guī)劃的目的是要保證所規(guī)劃的城鎮(zhèn)有良好的供水條件。因為沒有水就難于建設(shè)城鎮(zhèn)，水源不足、水質(zhì)不好也會限制城鎮(zhèn)的發(fā)展，故供水條件的好壞，直接影響城鎮(zhèn)位置的選擇。與此同時，規(guī)劃時還應(yīng)考慮到城鎮(zhèn)大量取水后，對區(qū)域內(nèi)其他(qt)工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水及河道通航等方面的影響。因而規(guī)劃工作必須根據(jù)城鎮(zhèn)現(xiàn)狀和自然條件、水文地質(zhì)資料、城鎮(zhèn)計劃人口、居住區(qū)房屋層數(shù)和建筑標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)布局、不同用戶對水質(zhì)的要求等情況，從整體出發(fā)，全面考慮，盡可能做到布局切合實際，以確保城市規(guī)劃應(yīng)有的實用性、可行性、合理性和嚴(yán)肅性。第23頁/共57頁第二十三頁，共58頁。 2)水源的影響 水源選擇是給水工程中的首要任務(wù)，必須認(rèn)真調(diào)查反復(fù)研究，

17、制定各種方案詳細(xì)比較，務(wù)必使選擇的水源水量充沛、水質(zhì)優(yōu)良、安全可靠、經(jīng)濟合理，應(yīng)根據(jù)城市建設(shè)近、遠(yuǎn)期的規(guī)劃要求，水文地質(zhì)情況和取水點及其附近地區(qū)的衛(wèi)生狀況、地方病的發(fā)病(f bng)情況等因素，選定水質(zhì)、水量及衛(wèi)生防護(hù)方面均較理想的水源。 選擇水源的先后次序，一般按經(jīng)濟技術(shù)條件決定。如果不同水源的水量均能保持相同的水平時，則先后次序可以是：地下水；流量未經(jīng)調(diào)節(jié)的河水；湖水；流量經(jīng)過調(diào)節(jié)的河水。 第24頁/共57頁第二十四頁，共58頁。 根據(jù)用水的要求可能有如下幾種情況： 生活用水優(yōu)先(yuxin)選用地下水，其次序為泉水、淺層水和深層水。 工業(yè)用水的水質(zhì)要求較高且用水量較小時，可考慮用地下水。

18、當(dāng)?shù)叵滤坎蛔?，且地表水在枯水期流量又很小時，可以并用地下水和地表水，以資互相調(diào)劑。 對水質(zhì)要求不高和水量要求很大的工業(yè)用水，可就近采用地表水。 在沿海城市，淡水水源不足時，某些工業(yè)用水可用海水作為水源。第25頁/共57頁第二十五頁，共58頁。 工業(yè)用水的水源應(yīng)有97%的保證率，生活用水的水源應(yīng)有95%的保證率。 水源的位置，應(yīng)與城鎮(zhèn)總體規(guī)劃相適應(yīng)，城市的各個發(fā)展階段，均不應(yīng)與水源地發(fā)生矛盾。取水點一般應(yīng)設(shè)于城鎮(zhèn)水系的上游。 水源的衛(wèi)生防護(hù)是保證水源水質(zhì)的重要措施，也是水源選擇工作的一個組成部分。如水源的衛(wèi)生防護(hù)不當(dāng)，則不論(bln)凈水廠處理如何完善，也無法保證供給用戶質(zhì)量合格的用水。因為即

19、使是水質(zhì)再好的水源，如果不加防護(hù)或防護(hù)不當(dāng)也可能變壞，故城鎮(zhèn)給水水源，必須設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)地帶。第26頁/共57頁第二十六頁，共58頁。 對地表水而言，取水點周圍r100 m的范圍內(nèi)，不得?？看?，不得進(jìn)行游泳、捕撈和從事一切可能污染水源的活動。在取水點上游1 000 m至下游100 m的水域(shuy)及其沿岸范圍內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水；沿岸不得堆放廢渣、設(shè)置有害化學(xué)物品的倉庫或堆棧；不得設(shè)立裝卸垃圾、糞便和有毒物品的碼頭；沿岸農(nóng)田不得使用污水灌溉及施用有劇毒或持久性農(nóng)藥；不得從事放牧。在取水點上游1 000 m以外排放工業(yè)廢水和生活污水時，應(yīng)當(dāng)符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；醫(yī)院污水需經(jīng)處

20、理和嚴(yán)格消毒后方可排放。作為飲用水水源的水庫、湖泊沿岸均可參照執(zhí)行。第27頁/共57頁第二十七頁，共58頁。 對地下水而言，在單井或井群的影響半徑范圍內(nèi)，不得使用污水灌溉和施用持久性和劇毒性農(nóng)藥；不得修建滲水廁所、滲水坑或污水渠道；不得從事破壞深層土層的活動；嚴(yán)禁使用不符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水直接回灌地下水的含水層。 3)地形的影響 地形條件對給水系統(tǒng)的布置有很大影響。中小城鎮(zhèn)如地形比較平坦，而工業(yè)(gngy)用水量小、對水壓又無特殊要求時，可設(shè)置成生活與生產(chǎn)共用的給水系統(tǒng)；大中城鎮(zhèn)被河流分隔時，兩岸工業(yè)(gngy)和居民用水一般應(yīng)先考慮分別供給，自成給水系統(tǒng)，隨著城鎮(zhèn)的發(fā)展，再考慮將第28頁/

21、共57頁第二十八頁，共58頁。 兩岸管網(wǎng)相互溝通，成為多水源的給水系統(tǒng)；取用地下水時，可按照就近鑿井取水的原則，而采用分地區(qū)供水的系統(tǒng)；地形起伏較大的城鎮(zhèn)(chngzhn)，可采用分區(qū)給水或局部加壓的給水系統(tǒng)。給水管網(wǎng)的布置是給水工程規(guī)劃中的另一主要部分，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)(chngzhn)地形、道路系統(tǒng)、發(fā)展方向、最大用戶位置、水源位置以及其他各種管線的位置等予以統(tǒng)籌妥善安排。1.4 室外排水工程概述1.4.1 污水的類型第29頁/共57頁第二十九頁，共58頁。 在人類的生活和生產(chǎn)活動中，使用著大量的水。水一經(jīng)使用就會受到不同程度的污染，改變了原有的化學(xué)成分和物理性質(zhì)，這時的水稱為污水或廢水(廢水也

22、包括雨水及冰雪融化水)。人們(rn men)日常生活中使用過的水稱為生活污水，其中含有較多的蛋白質(zhì)、動植物脂肪、尿素等有機物，還含有肥皂和合成洗滌劑以及細(xì)菌、病原微生物等。工業(yè)生產(chǎn)中使用過的水稱為工業(yè)廢水，其中受到輕度污染的稱為生產(chǎn)廢水，使用中僅受到輕微污染或只是溫度升高而已；受到較嚴(yán)重污染的稱為生產(chǎn)污水，其中含有不同程度的有害、有毒或有用物質(zhì)，成分第30頁/共57頁第三十頁，共58頁。 隨工業(yè)產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝的不同而各異。雨雪水也稱為降水，降水本身比較清潔，但初期降水因挾帶流經(jīng)地帶的特有物質(zhì)而受到污染，同時，若徑流量大且排泄不暢時，可能造成水害。城鎮(zhèn)污水是由生活污水與工業(yè)廢水泄入城市排水管道后

23、形成的混合污水。所有這些水，如果不進(jìn)行(jnxng)任何控制而肆意排放，則勢必造成對環(huán)境的污染和破壞，嚴(yán)重者將造成公害，既影響生產(chǎn)，又影響生活并危及人體健康。第31頁/共57頁第三十一頁，共58頁。 1.4.2 室外排水工程的任務(wù) 室外排水工程的任務(wù)是保護(hù)環(huán)境免受污染；促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展；保證人體健康；維持人類生活(shnghu)和生產(chǎn)活動的正常秩序。其主要內(nèi)容為：收集各種污水并及時輸送到適當(dāng)?shù)攸c；設(shè)置污水處理廠(站)進(jìn)行必要的處理。 1.4.3 排水系統(tǒng)的體制及其選擇 在排除城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)中的生活(shnghu)污水、工業(yè)廢水和雨雪水時，是采用一個管渠系統(tǒng)排除，還是采用2個或2個以上各自獨

24、立的管渠系統(tǒng)排除，這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水系統(tǒng)的體制(簡稱排水體制)。排水體制一般分為合流制與分流制2種。第32頁/共57頁第三十二頁，共58頁。 1)合流制排水系統(tǒng) 合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水匯集到同一個管渠內(nèi)進(jìn)行排除的系統(tǒng)。最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將泄入其中的污水和雨水不經(jīng)處理而直接就近排入水體，其缺點是：污水未經(jīng)處理即行排放，使受納水體遭受嚴(yán)重污染。很多老城鎮(zhèn)大都采用這種系統(tǒng)。為改善這種狀況，在改造老城的合流制排水系統(tǒng)時，常采用設(shè)置截流干管的方法，把晴天和雨天初期降雨時的所有污水都輸送到污水廠，經(jīng)處理后再排入水體。當(dāng)管道中的雨水量和污水量超過截流管的

25、輸水能力(nngl)時，則有一部第33頁/共57頁第三十三頁，共58頁。 分混合污水自溢流井溢出而直接泄入水體。這就是所謂的截流式合流制排水系統(tǒng)，雖較前有所改善，但仍不能徹底消除對水體的污染。如果從環(huán)境保護(hù)方面(fngmin)著想，采用合流制將城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理后再行排放，從控制和防止水體污染方面(fngmin)來看雖然很好，但這時截流主干管管徑很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費用也相應(yīng)地增高。第34頁/共57頁第三十四頁，共58頁。 2)分流制排水系統(tǒng) 分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、生活廢水、工業(yè)污水、工業(yè)廢水和雨水分別在2個或2個以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的

26、系統(tǒng)(排除生活污水、工業(yè)廢水或城鎮(zhèn)污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng))，其優(yōu)點是：污水能得到全部處理，管道水力條件較好，可分期修建。主要缺點是：降雨初期(chq)的雨水對水體仍有污染。我國新建城市和工礦區(qū)多采用分流制。對于分期建設(shè)的城鎮(zhèn)，可先設(shè)置污水排水系統(tǒng)，待城市發(fā)展成型后，再增設(shè)雨水排水系統(tǒng)。 第35頁/共57頁第三十五頁，共58頁。 3)排水體制的選擇 排水體制的選擇應(yīng)根據(jù)城市及工礦企業(yè)的規(guī)劃(guhu)、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利用的情況和原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境條件的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟比較綜合考慮決定。同一城鎮(zhèn)的不

27、同地區(qū)，可以采用不同的排水體制。 1.4.4 污水資源化 近年來，為了解決可用水資源的減少和水質(zhì)不斷惡化給人類帶來的影響，以及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，提出了污水資源化問題，出現(xiàn)第36頁/共57頁第三十六頁，共58頁。 了以城鎮(zhèn)污水的處理水作為工業(yè)用水或雜用水新水源再利用系統(tǒng)(或稱城鎮(zhèn)污水回用系統(tǒng))。不同的再利用途徑，其對水質(zhì)(shu zh)的要求不相同。雜用水的范圍很廣，包括公共、公用和高層建筑中的廁所沖洗用水、洗車用水、灑水、消防用水、空調(diào)用水，以及工業(yè)設(shè)備冷卻水等。這種系統(tǒng)對解決水源不足、有效利用水資源、減少污水排水量、控制水體污染、改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有很重要的作用。該系統(tǒng)在工廠給水排水工程

28、中用得越來越多，在一些缺水嚴(yán)重的城市也呈發(fā)展的趨勢，是節(jié)約用水，控制污染的好方法。圖1.6為城鎮(zhèn)污水再利用系統(tǒng)示意圖。第37頁/共57頁第三十七頁，共58頁。圖1.6 城鎮(zhèn)(chngzhn)污水再利用系統(tǒng)示意圖1取水口；2給水廠；3再利用水廠；4生活用水；5雜用水；6工業(yè)用水；7污水廠；8出水口 第38頁/共57頁第三十八頁，共58頁。 1.4.5 排水系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)地排除污水而建設(shè)的一整套工程設(shè)施稱為排水系統(tǒng)。它由排水(雨水)管網(wǎng)、污水(雨水)泵站、污水處理系統(tǒng)及污水(雨水)出水口等組成。管道系統(tǒng)是收集和輸送廢水的設(shè)施，即把廢水從生活區(qū)、生產(chǎn)地輸送到污水處理廠或出水口。其中包括排水設(shè)備、檢

29、查井、管渠、污水(雨水)提升泵站等工程設(shè)施。污水處理系統(tǒng)是處理和利用廢水的設(shè)施，它包括城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)(qy)污水處理廠(站)中的各種處理構(gòu)筑物等工程設(shè)施。城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)平面布置可參見圖1.1中的排水部分和圖1.6圖1.8。第39頁/共57頁第三十九頁，共58頁。 1)生活污(廢)水排水系統(tǒng)的組成 該系統(tǒng)主要由下列部分組成： (1)室內(nèi)受水設(shè)備和管道系統(tǒng) 其作用是收集生活污(廢)水，并將其排出到室外庭院、街坊或居住小區(qū)的污水管道中去。 (2)室外污水管道系統(tǒng) 該系統(tǒng)由支管、干管、主干管及檢查井、跌水井等組成，其作用是匯集、輸送室內(nèi)排出的污(廢)水。 (3)污水泵站及壓力管道 污水一般以重力流排除，

30、但有時受到地形等條件的限制而發(fā)生困難，這時就需要設(shè)置(shzh)泵站。泵站分為局部泵站、中途泵站和總泵站等。輸送從泵站出來的污水至高地自流管道或至污水廠的承壓管段，稱為壓力管道。第40頁/共57頁第四十頁，共58頁。 (4)污水廠 供處理和利用污水、污泥的一系列構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物的綜合體稱為污水處理廠。在城鎮(zhèn)中常稱污水廠，在工廠中常稱廢水處理站。城鎮(zhèn)污水處理廠一般設(shè)置(shzh)在城鎮(zhèn)河流的下游地段，并與居民點或公共建筑保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離。 (5)出水口及事故排出口 污水排入水體的渠道和出口稱出水口，它是整個城鎮(zhèn)污水排水系統(tǒng)的終點設(shè)備。事故排出口是指在污水排水系統(tǒng)的中途，在某些易于發(fā)生故障

31、的組成部分前面(例如在總泵站的前面)所設(shè)置(shzh)的輔助性出水渠，一旦發(fā)生故障，污水就通過事故排出口直接排入水體。第41頁/共57頁第四十一頁，共58頁。 2)工業(yè)污(廢)水排水系統(tǒng)的組成 在工業(yè)企業(yè)中，用管道將廠內(nèi)各車間及其他排水對象(duxing)所排出的不同性質(zhì)的污(廢)水收集起來，送至污(廢)水處理構(gòu)筑物或回收利用。經(jīng)回收處理后的水可再利用或排入水體，或排入城市排水系統(tǒng)。若某些工業(yè)廢水允許不予處理直接排入城市排水管時，就不需設(shè)置處理構(gòu)筑物，直接排入在廠外的城市污水管道中去。該系統(tǒng)主要由下列部分組成： (1)車間內(nèi)部管道系統(tǒng)和設(shè)備 主要用于收集各生產(chǎn)設(shè)備排出的工業(yè)廢水，并將其排送至車

32、間外部的廠區(qū)管道系統(tǒng)中去。第42頁/共57頁第四十二頁，共58頁。 (2)廠區(qū)管道系統(tǒng) 用以收集并輸送各車間排出的工業(yè)廢水、敷設(shè)在廠區(qū)內(nèi)的管道系統(tǒng)。廠區(qū)工業(yè)管道系統(tǒng)，可根據(jù)污(廢)水性質(zhì)等具體情況設(shè)置若干個獨立管道系統(tǒng)。 (3)污水泵站及壓力管道 (4)廢水處理站 即處理廢水和回收廢水、處理污泥的場所。 在管道系統(tǒng)中，同樣也設(shè)置檢查井等附屬構(gòu)筑物。必要時在接入城鎮(zhèn)排水管道前宜設(shè)置檢測設(shè)施(shsh)。 3)雨水排水系統(tǒng)的組成 第43頁/共57頁第四十三頁，共58頁。 該系統(tǒng)主要由下列部分組成： (1)房屋的雨水管道系統(tǒng)和設(shè)備 主要是收集建筑平屋面的雨水(收集屋面的雨水用雨水斗或天溝)，并將其排

33、到室外的雨水管渠系統(tǒng)中去。 (2)街坊、廠區(qū)雨水管渠系統(tǒng)和街道雨水管渠系統(tǒng) 主要是收集來自屋面和地面的雨水(收集地面的雨水用雨水口)。 (3)排洪(pi hn)溝 (4)出水口 1.4.6 排水系統(tǒng)的布置 第44頁/共57頁第四十四頁，共58頁。 排水系統(tǒng)的布置形式，與地形地質(zhì)、平面(pngmin)與豎向規(guī)劃、排水體制、污水廠的位置、水體接納情況，以及污水的種類、污染程度、處理程度和其他管線工程情況等因素有關(guān)。在地勢向水體方向略有傾斜的地區(qū)，排水系統(tǒng)可布置為正交截流式，即干管與等高線垂直相交，而主干管(截流管)敷設(shè)于排水區(qū)域的最低處，且走向與等高線平行。這樣既便于干管污水的自流接入，又可以減小

34、截流管的埋設(shè)坡度。在地勢向水體方向有較大傾斜的地區(qū)，可采用平行式布置，即干管與等高線平行，而主干管與等高線成一定傾斜角敷設(shè)。這種布置雖然第45頁/共57頁第四十五頁，共58頁。 主干管的坡度較大，但可設(shè)置為數(shù)不多的跌水井來改善干管的水力條件。在地勢高低相差很大的地區(qū)，且污水不能靠重力流匯集到同一條主干管時，可分別在高地區(qū)和低地區(qū)敷設(shè)各自獨立的排水系統(tǒng)。此外，還有分區(qū)式及放射式等布置形式。在實際工程中，單獨采用一種(y zhn)布置形式較少，通常是根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，因地制宜地采用綜合布置形式較多。在布置排水管道時，一般應(yīng)遵循下述原則：污水應(yīng)盡可能以最短距離并以重力流的方式排泄到污水處理廠。第46

35、頁/共57頁第四十六頁，共58頁。 管道應(yīng)盡可能沿平行地面的自然坡度埋設(shè)，以減少管道埋深，地形平坦的小流量管道以最短路線與干管相接。 當(dāng)管道埋深達(dá)到最大允許值時，如再繼續(xù)挖深將增加施工的難度(nd)而不經(jīng)濟，應(yīng)考慮設(shè)置污水泵站中途提升，但應(yīng)力求減少泵站的數(shù)量。 管道應(yīng)盡量避免或減少穿越河道、鐵路及其他地下構(gòu)筑物。 當(dāng)城市為分期建設(shè)時，第一期工程干管內(nèi)應(yīng)有較大的流量通過，以免因初期流速太小而影響管道的正常排水。第47頁/共57頁第四十七頁，共58頁。 為檢查及清通排水管網(wǎng)，在管道坡度改變處、轉(zhuǎn)彎處、管徑改變處、支管接入處以及直管段長度超過一定距離應(yīng)設(shè)置排水檢查井。直線管段中排水檢查井的距離與管徑

36、大小有關(guān)，就污水管而言，當(dāng)管徑1 500 mm時，最大井距為120 m。埋地管道一般布置在道路兩側(cè)，檢修較少的排水管道及雨水管道也可布置在道路下面；管道的埋設(shè)深度，對無保溫措施的生活污水管道或水溫和它接近的工業(yè)廢水管道，管內(nèi)底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15 m，并應(yīng)當(dāng)保證(bozhng)管頂最小覆土厚度。第48頁/共57頁第四十八頁，共58頁。 1.4.7 污水處理方法及流程 污水處理就是采用各種技術(shù)措施，將污水中的污染物質(zhì)分離去除，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，或回收利用有用物質(zhì)，使污水得到凈化。 現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按作用原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理法3種。 物理處理法：利用物理作用分

37、離污水中的懸浮污染物質(zhì)。其方法有：篩濾、沉淀(chndin)、上浮、氣浮、過濾和反滲透法等。第49頁/共57頁第四十九頁，共58頁。 化學(xué)處理法：利用化學(xué)反應(yīng)的作用分離、回收污水中各種狀態(tài)的污染物質(zhì)。其主要方法有：中和、混凝、電解、氧化還原、萃取、吸附、離子交換和電滲析等?；瘜W(xué)法多用于處理工業(yè)生產(chǎn)污水。 生物化學(xué)處理法：利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物。其主要方法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類，前者廣泛用于處理城鎮(zhèn)污水及有機生產(chǎn)污水，具體處理方法有活性污泥法、生物膜法及生物接觸氧化法等；后者多用于處理污水處理過程(guchng)中所產(chǎn)生的污泥和高濃度有機污水。第50頁/共57頁第五十頁，共58頁。 生活污水和生產(chǎn)污水中所含的污染物質(zhì)是多種多樣的，難以用一種方法就能夠把所有的污染物質(zhì)全部去除，因此一種污水往往要用由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能去除不同性質(zhì)的污染物，達(dá)到凈化的目的與排放標(biāo)準(zhǔn)。對某種污水而言，究竟采用由哪些方法組成的處理系統(tǒng)，則應(yīng)根據(jù)污水的水質(zhì)和水量、回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟性、受納水體的可利用自凈容量等情況，通過調(diào)查研究和經(jīng)濟技術(shù)(jsh)比較后決定。調(diào)查研究和科學(xué)實驗是確定污水處理系統(tǒng)或流