給水排水工程全PPT

1、給排水科學(xué)與工程概論第1章 “給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與水工業(yè)n“給水排水工程”與“給排水科學(xué)與工程”的關(guān)系n水的循環(huán)n水的良性社會循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用n緩解水資源危機的有效途徑n水的社會循環(huán)的工程設(shè)施n給水排水工程專業(yè)的基本內(nèi)容n21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)水工業(yè)1.1 “給水排水工程”與“給排水科學(xué)與工程”的關(guān)系n我國給水排水學(xué)科發(fā)展的幾個歷史過程n1、20世紀50年代初，我國成立了給水排水工程學(xué)科。n特點：主要解決城市用水量問題與排水量問題n2、建國后的前30年，我國實行“先生產(chǎn)、后生活”的方針，給水排水被納入生活類。n特點：發(fā)展緩慢，大大滯后于國民經(jīng)濟的發(fā)展。n3、80年代以后“改革開放”國民

2、經(jīng)濟快速發(fā)展，人們對水的需求成倍的增長。n特點：污染治理滯后，水環(huán)境污染日益嚴重。給水排水工程學(xué)科依舊發(fā)展緩慢。n4、80年代后期，水資源短缺與水環(huán)境污染達到危機的程度，已成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素。n特點：給水排水工程技術(shù)不僅在水量方面有了相應(yīng)發(fā)展。解決水質(zhì)問題成為主要矛盾。給水排水工程學(xué)科有了質(zhì)的飛躍。n給排水科學(xué)與工程專業(yè)是給水排水工程專業(yè)的新命名1.2 水的循環(huán)n 水的自然循環(huán)n水的循環(huán) n 水的社會循環(huán) n n n n n n n n 風(fēng)太陽n雨雪蒸發(fā)河湖云n蒸騰n地表徑流n地下滲流n蒸騰n冰雪n植被1.2.2 水的社會循環(huán) 生活商業(yè)城市收集工業(yè)農(nóng)業(yè)給 水新陳代謝廢 水人處理

3、處置灌溉水體產(chǎn)品用水、用水工藝、冷卻用水等良性循環(huán)非良性循環(huán)n水的社會循環(huán)：人們?yōu)榱松詈蜕a(chǎn)的需要，由天然水體取水，經(jīng)適當處理后，供人們生活和生產(chǎn)使用，用過的水又排回天然水體。1.2.3 水的良性社會循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用一、水的良性社會循環(huán)n水體的自凈n水的良性社會循環(huán)：對城市污水和工業(yè)廢水進行處理，使其排入水體不會造成污染，從而實現(xiàn)水資源的可持續(xù)性利用。生活商業(yè)城市收集工業(yè)農(nóng)業(yè)給 水新陳代謝廢 水人處理處置灌溉水體產(chǎn)品用水、用水工藝、冷卻用水等良性循環(huán)非良性循環(huán)1.3 緩解水資源危機的有效途徑n目前，我國用水存在的問題。n緩解水資源危機的有效途徑。n水的社會循環(huán)的工程設(shè)施。1.3.1

4、目前，我國用水存在的問題n1、水資源緊缺與用水效率不高。n農(nóng)業(yè)灌溉：水的利用系數(shù)約為0.45，發(fā)達國家為 0.7甚至0.8n工業(yè)用水：水的重復(fù)利用率僅為30%40%，甚至更低，而發(fā)達國家為75%85%。n2、用水大量浪費n生活用水：跑、冒、滴、漏嚴重，15%25%1.3.2 緩解水資源危機的有效途徑n1、節(jié)水：n n n節(jié)水的優(yōu)點:n可減少從天然水體的取水量，緩解水資源危機n減少供水和給水處理費用n減少排水和污、廢水的處理費用n節(jié)水、提高用水效率、杜絕浪費，是緩解水資源危機的首要任務(wù)。杜絕浪費提高用水效率節(jié)水工業(yè)節(jié)水農(nóng)業(yè)n2、多渠道開源 n城市污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉n推行高效節(jié)水農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)

5、n大量發(fā)展海水利用n充分利用雨水 遠距離調(diào)水1.4 水的社會循環(huán)的工程設(shè)施n水資源的保護和利用n取水工程n水泵站n給水處理廠 污水排水系統(tǒng)n調(diào)貯構(gòu)筑物 污水處理廠n輸配水系統(tǒng) 雨水排水系統(tǒng)n建筑水工程 城區(qū)防洪n工業(yè)水工程 農(nóng)業(yè)水工程1.5 給水排水工程專業(yè)的基本內(nèi)容水源 取水構(gòu)筑物 一級泵站 n 給水處理廠 二級泵站 城市給水系統(tǒng) n 輸配水系統(tǒng) n n建筑給水管網(wǎng) 用水設(shè)備 n建筑排水管網(wǎng) 建筑給排水系統(tǒng)n城市污水管網(wǎng) n污水泵站 污水處理廠 水體 城市排水系統(tǒng) 城市雨水管網(wǎng) 水體1.6 21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)水工業(yè)n水工業(yè)的概念：n水經(jīng)采集、生產(chǎn)、加工、供應(yīng)、銷售、回收、再生，最后回歸自然。

6、n城市水工程學(xué)科是水工業(yè)的主干學(xué)科。水工業(yè)的組成n運營業(yè)n工程建設(shè)業(yè)n設(shè)備制造業(yè)n知識產(chǎn)業(yè)第二章 水資源的保護與利用n水資源n水的自然循環(huán)與社會循環(huán)n中國的水資源狀況n水資源的開發(fā)利用工程n水資源的保護與管理2.1 水資源n2.1.1水資源的含義與特性n1、水資源的含義n 廣義：地球上所有的水。n 狹義：目前的社會條件下可被人類直接開發(fā)利用的水。技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，不影響地球生態(tài),水質(zhì)達到一定的標準n自然界的水必須滿足三個前提時才被稱為水資源n1、可使用性n2、可獲得性n3、天然性n水資源：在現(xiàn)有的技術(shù)、經(jīng)濟條件下能夠獲得的、并可作為人類生產(chǎn)資料的天然資源n陸地上可供生產(chǎn)、生活直接利用的江

7、河、湖沼以及部分儲存在地下的淡水資源，即“可利用的水資源。n水資源：一定區(qū)域內(nèi)逐年可以恢復(fù)更新的淡水量。2、水資源的特征性n1）、流動性與溶解性n2）、再生性與有限性n3）、時空分布上的不均勻性n4）、社會性與商品性2.1.2、地球上的水資源n1、地球上的總水量n地球的表面積約為5.1億km2，其中海洋面積為3.61億km2，嚴格地講，地球是一個水球。n海洋、咸水湖等咸水為14.21億km3 ，占97.3%。n淡水0.39 億km3 ，占2.7%。其中有77.2%儲存在極地和冰川中。2、淡水資源n液態(tài)淡水n固態(tài)淡水：占全球淡水資源量的70%。n氣態(tài)淡水3、徑流資源n世界水資源量指全球河流入海徑

8、流量。4、海水資源及水能資源n海洋是地球上最大的水體，海洋水占地球上總水量的97%。2.2水的循環(huán)n1、水的自然循環(huán)n1）水循環(huán)風(fēng)太陽n雨雪蒸發(fā)河湖云n蒸騰n地表徑流n地下滲流n蒸騰n冰雪n植被2）水循環(huán)的基本特點na、從全球角度看，水循環(huán)過程中的總水量是平衡的?？傉舭l(fā)量=總降水量；nb、海洋上的總蒸發(fā)量海洋上的總降水量。nc、水循環(huán)不僅維持著地球上的各種水體水量的平衡，而且使水體水質(zhì)不斷更新。nd、對全球環(huán)境的結(jié)構(gòu)和環(huán)境的演變有著深刻的作用和影響。2、水的社會循環(huán)2.3 中國水資源狀況n我國的水資源概況n我國水資源的特點n我國水資源緊缺的社會因素一、中國的水資源概況 我國多年平均降水量中只有

9、44%形成地表徑流。n降水量=河川徑流量+總蒸發(fā)量+地下潛流量n水資源總量=河川徑流量+地下水資源量-地表水和地下水相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)水量。n全國多年平均年水資源總量為28124億m3,其中北方六片占總量的19%，南方四片占81%。二、我國水資源的特點n1、總量、人均、畝均特點n總含量豐富，從人均畝均上看并不豐富。n2、地區(qū)分布特點n南多、北少；東南多，西北少。n地區(qū)分布與人口和耕地的分布很不相應(yīng)n3、年內(nèi)及年際分布特點n年內(nèi)分配不均勻，秋冬少雨，春夏多雨。n年際變化很大。三、我國水資源緊缺的社會因素n1、人口的增加和城市化用水標準的提高使水資源供需矛盾越來越突出。n2、我國農(nóng)用耕地需水量很大，農(nóng)

10、用水量十分緊缺。n3、我國工業(yè)用水量增長極快，但是用水效率很差。n4、地表水已有明顯減縮。n5、地下水過量開采，水位降低。n6、水污染嚴重。n7、用水方式落后，水資源浪費驚人。2.4 水資源的開發(fā)利用工程n水源及其特點n地下水取水n地表水取水一、水源及其特點n水源n n地下水的特點：水質(zhì)澄清、色度低、細菌少、水溫較穩(wěn)定、變幅小、分布面廣且較不易被污染，但水的含鹽量和硬度較高，徑流量有限。n地表水的特點：渾濁度和水溫變化幅度較大，水質(zhì)易受到污染；但是水的含鹽量及硬度較低，其他礦物質(zhì)含量較少。徑流量一般較大，但水量和水質(zhì)的季節(jié)變化明顯。地表水地下水水源的選擇原則： 1、應(yīng)對當?shù)氐乃Y源作充足的調(diào)查

11、，所選水源應(yīng)水量充沛可靠，水質(zhì)好，便于防護。n2、符合衛(wèi)生要求的地下水可優(yōu)先作為飲用水水源考慮，但取水量應(yīng)小于允許開采量。n3、全面考慮。統(tǒng)籌安排，正確處理給水工程同有關(guān)部門的關(guān)系，以求合理地綜合利用開發(fā)水資源。n4、考慮取水工程本身的建設(shè)施工、運行管理時的安全，注意相應(yīng)的各種具體條件。二、地下水取水n1、地下水的存在形式和類型n1）、水在地下巖石中的存在形式：n氣態(tài)水、結(jié)合水 n重力水和毛細管水,固態(tài)水?？捎米魉次∧に叵滤怪狈植紙D隔水層包氣帶飽水帶土壤水帶毛細水帶中間水帶潛水承壓水隔水層薄膜水2）按埋藏條件分類n n n n a.上層滯水;b.潛水;c.承壓水n 1.隔水層;2.

12、透水層;3.飽水部分;4.潛水位;5.承壓水測壓水位;6.泉（上升泉）;7.水井，實線表示井壁不透水2、地下水取水構(gòu)筑物n1）、管井n淺井：深度在2030m以內(nèi)。n深井：深度在2030m以上。n小管井：直徑小于150mm.大口徑管井：直徑大于1000mm。n2）、大口井n直徑38m，深小于20m。n非完整式n完整式n非完整式大口井的水利條件比完整式的好，集水范圍大，適于開采較厚的含水層。n3）水平集水管與滲渠n4）復(fù)合井與輻射井三、地表水取水n1、影響地表水取水的主要因素n河流的徑流變化n泥沙運動和河床演變。n河床的巖性、穩(wěn)定性。n河流冰凍情況。n水工構(gòu)筑物和天然障礙物。2、地表水取水構(gòu)筑物的

13、分類n1）、固定式取水構(gòu)筑物n岸邊式：適用于河岸較陡、岸邊有一定的取水深度、水位變化幅度不大、水質(zhì)及地質(zhì)條件較好時。n河床式：適用于岸坡平緩、主流離岸較遠、岸邊缺乏必要的取水深度或水質(zhì)不好的情況。n斗槽式：適用于河流缺水量大或泥沙量大、冰凌嚴重的情況。2)移動式取水構(gòu)筑物n適應(yīng)于水位變化幅度較大n適應(yīng)于水位變化幅度較大n山區(qū)淺水河流淺水構(gòu)筑物（自學(xué)）2.5 水資源的保護與管理n當前我國水資源開發(fā)利用方面存在的問題：n1、用水浪費，管理不善。n2、開采不當，水環(huán)境惡化。n3、污染嚴重，淡水資源減少。一、水資源保護n定義:n采取法律、行政、經(jīng)濟、技術(shù)等綜合措施，對水資源實行積極的保護與科學(xué)管理。n

14、內(nèi)容：n1）、對水量的合理取用及對其補給源的保護。n2）、對水質(zhì)的保護。1、水資源保護的目標和措施1）水資源保護的目標n水量方面：n對地表水資源不因過量引水而引起下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化；對地下水不會引起地下水位的持續(xù)下降而引起環(huán)境惡化和地面沉降。n水質(zhì)方面：n要消除和截斷污染源，保障飲水水源及其他用水可用的水質(zhì)，防止風(fēng)景游覽區(qū)和生活區(qū)水體的污染和富營養(yǎng)化，注意維持地表水體和地下水含水層的水質(zhì)都能達到國家規(guī)定的不同要求標準。n2）采取的措施n（1）加強對水資源的監(jiān)測和信息收集。n（2）進行以流域為單位的江河綜合開發(fā)利用規(guī)劃，兼顧上下游合理配置用水。n（3）建立水資源保護區(qū)，防止水土流失、水質(zhì)污染

15、，植樹造林補充水源。n（4）進行流域范圍內(nèi)的污染控制與治理，實行排污總量控制，保護水環(huán)境質(zhì)量。n（5）建立和健全有關(guān)法規(guī)，加強有關(guān)機構(gòu)的建設(shè)。2、水污染的控制n水污染：水體因某種物質(zhì)介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響到水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。n水污染控制與治理的基本目標：保護人民的生活和健康狀態(tài)不致受到以水為媒介的疾病的影響；保持生態(tài)系統(tǒng)的完整不受破壞；保證水資源能長期持久的利用。水污染防止措施n1）加強水質(zhì)的監(jiān)測、評價與預(yù)測工作，及時掌握水質(zhì)狀況。n2）提高工農(nóng)業(yè)用水的效率，積極推行清潔生產(chǎn)，發(fā)展循環(huán)利用和重復(fù)利用技術(shù)，

16、減少廢水的排放量。n3）制定水污染防治的法規(guī)和標準，依照經(jīng)濟規(guī)律，加強領(lǐng)導(dǎo)管理，依法治污；特別是要繼續(xù)加強對工業(yè)污染源的治理，同時也要加快城市污水廠的建設(shè)，采取集中處理方式，解決污染危害。n4）積極開展流域水污染的治理工作，包括點源治理、面源治理和內(nèi)源污染治理，二、水資源管理n定義n運用行政、法律、經(jīng)濟、技術(shù)和教育手段，合理開發(fā)利用水資源，協(xié)調(diào)水資源的開發(fā)利用與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系，處理各地區(qū)、各部門間的用水矛盾；監(jiān)督并限制各種危害水資源的行為；保護水資源的水量及水質(zhì)供應(yīng)，以滿足社會實現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展對水資源的要求。1、水資源管理原則、目標和內(nèi)容n水資源管理的目標：實現(xiàn)水資源可持續(xù)開發(fā)利用、

17、保護水生態(tài)環(huán)境的良好狀態(tài)，促進社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展。水資源管理的內(nèi)容n1）實行統(tǒng)籌規(guī)劃，有效合理地分配水資源；n2）保護水資源水量與水質(zhì)良性循環(huán)和水生態(tài)系統(tǒng)安全；n3)保障城市生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)用水；n4）提高水污染控制與治理和污水資源化的水平；n5）遵循經(jīng)濟規(guī)律，改革水資源管理體制，加強管理能力建設(shè)；n6)健全法律措施，實現(xiàn)依法治水、管水。第三章 給水排水管道系統(tǒng)n給水排水管道系統(tǒng)的任務(wù)和組成n給水排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置n給水排水管道系統(tǒng)主要設(shè)計內(nèi)容、方法和要求n給水排水管道系統(tǒng)運行管理n給水排水管道系統(tǒng)材料3.1 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的任務(wù)和組成n給水管網(wǎng)系統(tǒng)的任務(wù)和組成n排水管網(wǎng)系統(tǒng)

18、的任務(wù)和組成3.1.1給水管網(wǎng)系統(tǒng)的任務(wù)和組成n給水系統(tǒng)：水的取集、處理、輸配與調(diào)節(jié) n給水管網(wǎng)系統(tǒng)：水的提升、水的輸送和分配及水量的調(diào)節(jié) 取水構(gòu)筑物一級泵站處理構(gòu)筑物二級泵站清水池配水管網(wǎng)3.1.2 排水管道系統(tǒng)的任務(wù)和組成n排水系統(tǒng)：將城市污廢水和降水按要求進行收集、處理和排放的工程。n排水管網(wǎng)任務(wù)：將城市污廢水和降水按要求進行收集和排放。3.2 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和布置n給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和布置n排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和布置3.2.1給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和布置n給水系統(tǒng)的總體布局n配水管網(wǎng)布置n輸水管渠布置n長距離輸水管渠和引水工程1、給水系統(tǒng)的總體布局按水源數(shù)目分類分：1）單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng) 2

19、）多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)n按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類：n統(tǒng)一供水系統(tǒng)n分質(zhì)供水系統(tǒng)n分區(qū)供水系統(tǒng)n區(qū)域供水系統(tǒng)1）統(tǒng)一供水系統(tǒng) 根據(jù)生活飲用水水質(zhì)標準，由同一管網(wǎng)供給生活、生產(chǎn)和消防用水到用戶的給水系統(tǒng)。 特點：所有用戶用一個管網(wǎng)，一個水處理系統(tǒng)；造價低，運行費用高，會造成浪費。n適用于：城市地形起伏較小，建筑層數(shù)差別不大，各種用戶對水質(zhì)和水壓要求相差不大的城市或大型工業(yè)區(qū)。2）分質(zhì)供水系統(tǒng)n不同水質(zhì)n不同的管道系統(tǒng)n適用于：對水質(zhì)要求不高的工業(yè)生產(chǎn)用水或其他用水所占比例較大時的城市或大型工業(yè)區(qū)。3）分區(qū)供水系統(tǒng)n適用于城市地形高差較大，或城市供水范圍很大，或城市被自然地形分割成若干部分的大、中城市。n并

20、聯(lián)分區(qū)：地形高差很大。n串聯(lián)分區(qū)：高區(qū)和低區(qū)相距較遠且高差很大；城市地形平坦但配水管網(wǎng)延伸很長。并聯(lián)分區(qū)（分壓給水系統(tǒng)）n1、取水構(gòu)筑物 2、水處理構(gòu)筑物n3、泵站 4、高壓管網(wǎng) 5、低壓管網(wǎng) 6水塔n由同一泵站內(nèi)的低壓和高壓水泵分別供給低區(qū)和高區(qū)用水。n供水安全可靠，水泵集中；管理方便，但管網(wǎng)造價高，需要高壓輸水管。串聯(lián)分區(qū)n1、井群 2、泵站n高低兩區(qū)用水均由低區(qū)泵站供給，高區(qū)用水再由高區(qū)水泵加壓。n管網(wǎng)造價低，但供水安全、可靠性較差，水泵站分散，管理不便。4） 區(qū)域供水系統(tǒng)n兩個以上城鎮(zhèn)采用同一給水管道系統(tǒng)；或者若干原先獨立的管道系統(tǒng)連成一片，或者以中心城市管道系統(tǒng)為核心向周邊城鎮(zhèn)擴展的

21、供水系統(tǒng)。n適用于相距較近、地理條件和水源特點合適的中、小城鎮(zhèn)，或某一大城市與其周邊的中、小城鎮(zhèn)乃至村鎮(zhèn)的聯(lián)合供水。2、配水管網(wǎng)布置n干管 分配管 接戶管n配水管網(wǎng)布置：通常指干管及干管之間連接管的布置，不包括分配管和接戶管。n樹狀網(wǎng)n環(huán)狀網(wǎng)樹狀網(wǎng)n 二級泵站環(huán)狀網(wǎng)n1、取水構(gòu)筑物 2、一級泵站3、水處理構(gòu)筑物n4、清水池5、二級泵站6、輸水管7、管網(wǎng)8、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物布置配水管網(wǎng)總的要求n管線應(yīng)遍布整個用水區(qū)；n供水安全可靠；n力求以最短距離向用戶供水；n按城市規(guī)劃要求保留管網(wǎng)發(fā)展余地；n管道一般按規(guī)劃道路敷設(shè)，但盡量避免敷設(shè)在高級路面下。3、輸水管渠布置n1、能保證不間斷供水。（單管或雙管）n

22、2、盡量使輸水管線最短，以降低造價和輸水費用。n3、輸水管線盡量避免穿越河谷、鐵路等障礙以及沼澤、滑坡等地質(zhì)不良地區(qū)，并盡量不占或少占良田。n4、充分利用地形，優(yōu)先考慮重力流或部分重力流輸水。4、長距離輸水管渠和引水工程n應(yīng)注意的問題n1）應(yīng)盡量利用現(xiàn)有河道或管渠。n2）管道材質(zhì)或渠道的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形、管渠尺寸和壓力、管道價格及施工條件等，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定。n3）防止水質(zhì)污染，同時還應(yīng)考慮沿河一帶農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水的影響，確保城市所需的水質(zhì)水量。n4）應(yīng)采用雙（多）管道或雙（多）渠道輸水，并每隔一定距離設(shè)聯(lián)通管或連接井一座。3.2.2 排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置n城市排水體制n排水管道

23、系統(tǒng)布置1、城市排水體制n合流制排水系統(tǒng)n分流制排水系統(tǒng)1）合流制排水系統(tǒng)直流式排水系統(tǒng)截流式排水系統(tǒng)2）分流制排水系統(tǒng)n1、污水干管 2、明渠或小河 3、污水廠 4、出水口 5、河流污水干管（溝）不完全分流制排水系統(tǒng)（未建雨水管網(wǎng)）1明渠或小河235污水廠3412出水口4河流5n1、污水干管 2、原有水渠 3、雨水干管 4、污水廠 5、出水口 6、河流雨水干管（溝）不完全分流制排水系統(tǒng)（補充部分雨水管網(wǎng)）河流65出水口污水干管（溝）1原有渠道234污水廠142365合流制和分流制的比較n環(huán)保方面環(huán)保方面：截留式合流制雨天時部分污水溢流：截留式合流制雨天時部分污水溢流入水體，造成污染；分流制在

24、降雨初期有污染。入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。n造價方面造價方面：合流制管道系統(tǒng)簡單，造價低，但：合流制管道系統(tǒng)簡單，造價低，但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制；合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制；分流制管道系統(tǒng)復(fù)雜，造價高；分流制管道系統(tǒng)復(fù)雜，造價高；總造價看，完總造價看，完全分流制高于合流制。全分流制高于合流制。n維護管理維護管理：合流制污水廠維護管理復(fù)雜。分流：合流制污水廠維護管理復(fù)雜。分流制管內(nèi)流速穩(wěn)定，污水廠易于控制。制管內(nèi)流速穩(wěn)定，污水廠易于控制。2、排水管道系統(tǒng)布置n布置形式：呈樹狀網(wǎng)。n管道系統(tǒng)布置和定線原則：n盡可能在管線短、管道埋設(shè)深度淺的情況下，使最

25、大區(qū)域的污水或雨水能自流排除。n影響管道布置的一些因素：地形、豎向規(guī)劃、污水廠的位置、河流情況、地質(zhì)條件等。排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式-正交式正交式12333河1.城市邊界 2.排水流域分界線 3.干管排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式-截流式截流式 1.城市邊界 2.排水流域分界線 3.干管4.主干管 5.污水廠 6.出水口 12333河456排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式-平行式平行式1.城市邊界 2.干管 3.主干管123排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式-分區(qū)式分區(qū)式1.城市邊界 2.排水流域分界線 3.干管4.泵站 5.污水廠 123345河排水系統(tǒng)的布置形式排水

26、系統(tǒng)的布置形式-分散式分散式1.城市邊界 2排水流域分界線. 3.干管 4.污水廠灌溉灌溉河河河12343.3 給水排水管道系統(tǒng)主要設(shè)計內(nèi)容、方法和要求n給水管道系統(tǒng)主要設(shè)計內(nèi)容、方法和要求n污水管道系統(tǒng)主要設(shè)計內(nèi)容、方法和要求n雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計特點n合流制管渠系統(tǒng)設(shè)計特點n排水管道系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計n給水排水泵站3.4 給水排水管道系統(tǒng)運行管理3.4.1 給水管道系統(tǒng)運行管理n1、檢漏n2、管道腐蝕和結(jié)垢的防治與清除n3、管網(wǎng)水質(zhì)的改善n4、管網(wǎng)水壓和流量測定n5、管網(wǎng)調(diào)度3.4.2 排水管道系統(tǒng)運行管理n1、管渠清通n2、管渠維修n3、泵站的運行調(diào)度3.5 給水排水管道材料3.5.1 給水管道材

27、料n選擇給水管材時，應(yīng)考慮的因素：n1、管道承受內(nèi)壓和外荷載強度。n2、管道耐腐蝕性能n3、管道使用年限n4、管道運輸、施工和安裝難易程度n5、管道內(nèi)壁光滑程度n6、管道價格給水管材n鋼管n鑄鐵管n混凝土管材n塑料管n金、塑復(fù)合管材3.5.2 排水管渠材料n對排水管渠的要求：n1、有足夠的強度承受外荷載及內(nèi)部水壓n2、有抵抗污水中固體雜質(zhì)的沖刷和磨損n 的性能n3、具有抗腐蝕性能n4、內(nèi)壁光滑，不透水n5、盡量就地取材排水管道材料n混凝土和鋼筋混凝土管n陶土管n金屬管n塑料管第4章 水質(zhì)工程n水質(zhì)、水質(zhì)指標和水質(zhì)標準n水的物理、化學(xué)及物理化學(xué)處理方法n水的生物處理方法n水及污、廢水的處理工藝n

28、水及污、廢水處理技術(shù)的新發(fā)展4.1 水質(zhì)、水質(zhì)指標和水質(zhì)標準4.1.1 水質(zhì)和水質(zhì)指標n1、水質(zhì)：水及其所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理的、化學(xué)的綜合特性。n 2、水中的雜質(zhì)分類n 有機物 懸浮物 d1umn來源 無機物 尺寸 膠體1nmd1umn 微生物 溶解物質(zhì) dHH2OHH2O15、超濾和微濾n超濾膜10200nmn微濾膜0.2um4.3 水的生物處理方法n微生物對氧的需求情況n好氧微生物n厭氧微生物n水的好氧生物處理方法n水的厭氧生物處理方法4.3.1水的好氧生物處理方法n活性污泥法n生物膜法n氧化塘1、活性污泥法n活性污泥的組成：n1、具有活性的微生物；細菌、真菌、原n 生動物、少數(shù)后生

29、動物n2、微生物自身氧化的殘留物n3、吸附在活性污泥上不能被微生物降解n 的有機物和無機物組成。n活性污泥凈化污水的過程：n1、吸附：大的表面200010000m2/m3n 多糖類的粘質(zhì)層n2、氧化n3、絮凝沉淀微生物代謝過程圖有機物+O2微生物分解代謝代謝產(chǎn)物（H2O、CO2、NH3)+能量合成代謝合成細胞物質(zhì)+O2內(nèi)源呼吸產(chǎn)物+能量（H2O、CO2、NH3)內(nèi)源呼吸殘留物傳統(tǒng)活性污泥法n 進水出水剩余污泥回流污泥 污泥傳統(tǒng)活性污泥的演變及應(yīng)用n漸減曝氣法n階段曝氣法n延時曝氣法nAB法nSBR法n完全混合曝氣法2、生物膜法圖 18-1 生 物 濾 池 濾 料 上 生 物 膜 的 構(gòu) 造 （

30、 剖 面 圖 ）C O2 NH3H2SB ODC O2B ODO2 NH3B ODH2O空氣C O2C O2O2C O2H2OB OD濾 料附著水層流動水層生 物 膜厭 氧好 氧曝氣生物濾池填料層WL反沖洗用空氣管曝氣用空氣管反沖洗水進水管處理水排水管承托層中間排水管反沖洗水排放管溢流槽原污水流入圖18-7 曝氣生物濾池構(gòu)造示意圖生物轉(zhuǎn)盤3、氧化塘n氧化塘凈化污水的原理：n稀釋n沉積n分解4.3.2 水的厭氧生物處理方法復(fù)雜有機化合物（碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類等）水解簡單有機化合物（單糖、雙糖、氨基酸、肽等）產(chǎn)酸發(fā)酵揮發(fā)性脂肪酸和醇（丙酸、丁酸、戊酸和乙醇等）產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸同型產(chǎn)乙酸乙酸H2+CO

31、2CH4+CO2產(chǎn)甲烷4.4 水及污、廢水的處理工藝n水處理工藝方案的選擇：在技術(shù)上應(yīng)是可行的，經(jīng)濟上合理的，在運行管理上應(yīng)是方便易行的。河水混凝劑顆?；钚蕴窟^濾過濾清水池沉淀絮凝反應(yīng)混合生物預(yù)處理出水消毒劑氧化劑活性炭臭氧出水含鐵地下水O2曝氣接觸催化濾池清水池消毒劑出水污水格柵泵站沉砂池初沉池曝氣池二沉池剩余污泥回流污泥沼氣發(fā)電肥料污泥脫水消化池污泥4.5水及污、廢水處理技術(shù)的新發(fā)展n水處理藥劑n膜技術(shù)n新菌種的培育第5章 建筑給水排水工程n建筑給水排水工程與室內(nèi)給水排水工程的區(qū)別：n1、包含的內(nèi)容增多。n2、高層建筑給水排水的出現(xiàn)。n3、計算機應(yīng)用技術(shù)的出現(xiàn)。5.2 建筑給水系統(tǒng)工程n建

32、筑給水系統(tǒng)的分類與組成n給水方式與管網(wǎng)布置n建筑給水系統(tǒng)的水質(zhì)保證n建筑內(nèi)部熱水供給系統(tǒng)5.2.1 建筑給水系統(tǒng)的分類與組成n根據(jù)用途分為生活給水系統(tǒng)消防給水系統(tǒng)雜用水給水系統(tǒng)飲用水給水系統(tǒng)生產(chǎn)給水系統(tǒng)n組成：引入管、干管、立管、支管、用水設(shè)備及附件5.2.2 給水方式與管網(wǎng)布置給水方式設(shè)置的基本原則：1）、應(yīng)保證供水安全可靠、管理維修方便。2）、在滿足用戶用水要求的前提下，應(yīng)力求給水系統(tǒng)簡單，造價最省。3）、應(yīng)充分利用城市管網(wǎng)直接供水。1、給水方式n直接給水方式n設(shè)有水箱的供水方式n設(shè)水泵的給水方式n設(shè)水泵、貯水池、水箱聯(lián)合供水方式。n設(shè)氣壓給水裝置的供水方式1）直接給水方式2）設(shè)有水箱的供

33、水方式3) 設(shè)水泵的給水方式4) 水泵、貯水池、水箱聯(lián)合供水方式水表水泵旁通管泄水管水平干管水池閥門配水龍頭屋頂水箱5) 設(shè)氣壓給水裝置的供水方式2、布置方式n下行上給式n上行下給式n環(huán)狀供給式5.2.3 建筑給水系統(tǒng)的水質(zhì)保證n保證建筑給水系統(tǒng)中水質(zhì)安全的措施：n城市給水系統(tǒng)的供水水質(zhì)必須滿足衛(wèi)生標準要求。n建筑給水系統(tǒng)中管網(wǎng)的布置與貯水設(shè)備應(yīng)注意避免污染。n加強管理，保證水質(zhì)。n注意材料選擇，以免污染水質(zhì)。5.2.4 建筑內(nèi)部熱水供給系統(tǒng)5.3 建筑排水系統(tǒng)工程n建筑排水系統(tǒng)的分類與組成n建筑排水管道的布置與敷設(shè)n建筑雨水排水系統(tǒng)5.3.1建筑排水系統(tǒng)的分類與組成n按排除污廢水的類別分為：

34、n生活排水系統(tǒng)n工業(yè)排水系統(tǒng)n建筑雨水排水系統(tǒng)n按排水立管與通氣立管的設(shè)置情況分為：n單立管排水系統(tǒng)n雙立管排水系統(tǒng)n三立管排水系統(tǒng)5.3.2 建筑排水管道的布置與敷設(shè)n1、布置與敷設(shè)原則n2、排水立管的布置n3、通氣系統(tǒng)的布置1、布置與敷設(shè)原則n排水通暢n安全可靠，不影響室內(nèi)衛(wèi)生美觀 n管線短，造價低n安裝維修方便2、排水立管的布置n盡量靠近排水量大、雜物多的排水點.n盡量遠離臥室、靠近外墻布置，減少出戶以后埋地管的長度。n應(yīng)在適當位置設(shè)置開、封方便的檢查口。3、通氣系統(tǒng)的布置n通氣的目的：保證排水暢通和防止有毒有害氣體進入室內(nèi)。n不得與室內(nèi)通風(fēng)管或煙道相通。5.3.3 建筑雨水排水系統(tǒng)n雨

35、水排除方式:n（1）外排水 （2）內(nèi)排水（3）混合式排水系統(tǒng)一、外排水系統(tǒng)n1、檐溝排水系統(tǒng)n2、天溝排水系統(tǒng)二、內(nèi)排水系統(tǒng)n對于屋頂面積較大或?qū)ㄖ⒚嬉筝^高的建筑物一般采用內(nèi)排水系統(tǒng)。n內(nèi)排水系統(tǒng)一般由雨水斗、連接管、懸吊管、立管和埋地橫管等組成。5.4 建筑消防系統(tǒng)工程n按滅火劑的種類和滅火方式：n消火栓給水消防系統(tǒng)n自動噴水滅火系統(tǒng)n非水滅火劑系統(tǒng)消火栓給水消防系統(tǒng)n室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的組成:n水槍、水帶、消火栓、消防管道、水源自動噴水滅火系統(tǒng)5.5 居住小區(qū)給水排水系統(tǒng)工程n5.5.1居住小區(qū)概念n居住組團n居住小區(qū)n居住區(qū)5.5.2 居住小區(qū)給水系統(tǒng)工程n水源：城市給水系統(tǒng)n 自備水

36、源n直飲水系統(tǒng)自來水O3混合塔活性炭過濾精密過濾超濾出水O3n中水系統(tǒng)城市給水小區(qū)公共排水系統(tǒng)澆灑綠化用水中水處理系統(tǒng)中水供水系統(tǒng)沖廁用水城市排水雨水調(diào)節(jié)池或其他水源生活用水n水景工程5.5.3 居住小區(qū)排水系統(tǒng)工程n應(yīng)遵循管線短、埋深小，盡量自流排出的原則，通常沿道路或平行于建筑物敷設(shè)。5.6 高層建筑給水排水系統(tǒng)的特點n給水的特點：n保證高層有足夠水壓底層又不產(chǎn)生過高水壓，常采用分區(qū)。n排水的特點：n需增設(shè)通氣管。n底層橫管獨立排出。n立管與橫管的連接處設(shè)氣水混合器或旋流接頭等。第6章 水工藝設(shè)備及水工藝過程檢測和控制 水工藝設(shè)備分類n水工藝專用設(shè)備n水工藝一體化設(shè)備n水工藝過程檢測和控制

37、n水工藝系統(tǒng)自動化控制的新發(fā)展6.1水工藝設(shè)備分類n n n 閥類：閘門，閥門，蝶閥，球閥，止回閥等泵類：清水泵，污水泵，螺桿泵， 計量泵等風(fēng)機類：鼓風(fēng)機，壓縮機物化處理設(shè)備:攔污，除砂，攪拌，投藥等生化處理設(shè)備專用設(shè)備一體化凈水設(shè)備一體化污水處理設(shè)備一體化設(shè)備通用設(shè)備6.2水工藝專用設(shè)備n一、物化處理設(shè)備1、攔污機械設(shè)備2、排泥、排砂設(shè)備排泥設(shè)備刮泥機：多用于污水廠的初沉池中。吸泥機：自來水廠沉淀池和污水廠二沉池中除砂設(shè)備刮砂型吸砂型3、撇油、撇渣設(shè)備排泥設(shè)備桁車式刮渣（油）機回轉(zhuǎn)式刮渣（油）機4、污泥濃縮脫水設(shè)備離心脫水機5、攪拌設(shè)備6、氣浮設(shè)備n布氣氣浮設(shè)備n電解氣浮設(shè)備n壓力溶氣氣浮設(shè)

38、備7、投藥設(shè)備濕投設(shè)備：溶藥罐、攪拌系統(tǒng)、計量泵干投裝置：螺旋給料器、料斗、手動或自動控制單元。8、消毒設(shè)備n轉(zhuǎn)子真空加氯機n臭氧發(fā)生器n二氧化氯發(fā)生器n紫外線殺菌燈n靜電殺菌消毒設(shè)備n微電解消毒器9、過濾設(shè)備n壓力過濾器n纖維過濾器n滾筒式過濾器壓力過濾器石英沙石英沙無煙煤石榴石無煙煤均質(zhì)濾料（a）（b）（c）圖 9-5 幾種濾料組成示意10、離子交換設(shè)備11、膜處理設(shè)備n電滲析設(shè)備n反滲透設(shè)備n超濾設(shè)備n微濾設(shè)備6.2.2 生化處理設(shè)備n1、曝氣設(shè)備n鼓風(fēng)曝氣n機械曝氣n2、生物轉(zhuǎn)盤6.3 一體化污水處理設(shè)備n小型一體化凈水設(shè)備小型一體化污水處理設(shè)備n壓力式污水生物處理裝置調(diào)節(jié)池初沉池二沉

39、池接觸氧化池消毒池好氧污泥消化池回流污泥二氧化氯發(fā)生器消毒劑排水n間歇式生物處理裝置SBR反應(yīng)器曝氣器潷水器進水出水排泥地埋式生物處理裝置6.4 水工藝過程檢測和控制6.4.1 水工藝過程檢測方法、儀器和儀表n1、水質(zhì)檢測n1）水質(zhì)檢測項目n據(jù)現(xiàn)有的檢測技術(shù)，已發(fā)現(xiàn)水體中有2221中合成有機物，其中765種已出現(xiàn)在飲用水中，并已鑒別出20種為致癌物，23種為可疑致癌物，18種為促癌物，56種為致突變物。n1、直接測定某一具體物質(zhì)含量：如鐵、錳、鋅、四氯化碳、三氯乙烯等。n2、測定能直接或間接反映某種水質(zhì)特性的替代參數(shù)：如渾濁度、色度、總?cè)芙夤腆w等。（2）水質(zhì)檢測方法分類n化學(xué)分析法n儀器分析法

40、n細菌檢測（3）化學(xué)分析法n 酸堿滴定法n 絡(luò)合滴定法n 沉淀滴定法n 氧化還原滴定法n 氣化法n 沉淀法n 電解法n 萃取法滴定分析法重量分析法（4）儀器分析法n 比色法、吸收光譜法、發(fā)射光譜n 法、火焰光度法、熒光分析法、n 原子吸收光譜法、比濁法。n 電位分析法、電導(dǎo)分析法、庫n 倫分析法、極譜分析法。n 氣相色譜法、液相色譜法、離子n 色譜法。n 氣相色譜/質(zhì)譜法、液相色譜/質(zhì)n 譜法、氣相色譜/核磁共振法光學(xué)分析法：電化學(xué)分析法：色譜分析法：色譜連用法：（5）細菌測定n細菌總數(shù)測定n 發(fā)酵法n 濾膜法大腸菌群測定2、水工藝參數(shù)檢測技術(shù)、儀器和設(shè)備n水力特性參數(shù)：流量、流速、水壓、水n

41、 位。n氣體特性參數(shù)檢測：氣體流量、氣壓。n其他工藝參數(shù)檢測：沉淀池泥面、絮凝n 效果監(jiān)測等。3、水工藝設(shè)備運行參數(shù)檢測技術(shù)、儀表和設(shè)備n設(shè)備運行溫度監(jiān)測：溫度變送器。n電流、電壓過載監(jiān)測：電流、電壓信號變送器。n轉(zhuǎn)速檢測：轉(zhuǎn)速信號變送器。n設(shè)備運行和備用狀態(tài)檢測：除上以外還可以輔以實時圖像監(jiān)測、聲音傳輸監(jiān)測等。6.5.2 水工藝系統(tǒng)的控制技術(shù)n人工控制n自動控制：直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)、IPC+PLC控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)。6.6 水工藝系統(tǒng)自動化控制的新發(fā)展n智能化發(fā)展：模糊控制、神經(jīng)控制、自動控制的專家系統(tǒng)。n網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展第7章 水工程施工與經(jīng)濟n水工程

42、構(gòu)筑物的施工技術(shù)n室外管道施工n室內(nèi)管道及設(shè)備安裝施工 水工程施工組織n水工程經(jīng)濟7.1 水工程構(gòu)筑物的施工技術(shù)n土石方工程n基礎(chǔ)處理及施工排水n鋼筋混凝土工程7.1.1土石方工程n場地平整n管道溝槽及建筑物、構(gòu)筑物基坑的開挖。n溝槽及基坑支撐n土石方爆破施工7.1.2基礎(chǔ)處理及施工排水n地基基礎(chǔ)處理n施工排水施工排水7.1.3鋼筋混凝土工程n 鋼筋的制備n 鋼筋的安裝n n 包括混凝土的制備、澆筑、養(yǎng)護以及質(zhì)量檢測等。鋼筋工程模板工程混凝土工程7.2 室外管道施工n下管、穩(wěn)管、接口、質(zhì)量檢查與驗收等程序n1、下管和穩(wěn)管n2、連接n3、節(jié)點施工7.2.1 室外排水管渠系統(tǒng)施工n施工時要滿足坡度

43、要求7.2.2 管道的防腐、防震與保溫施工n防腐措施：覆蓋式防腐處理和電化學(xué)防腐法。n防震措施：n1、選擇抗震能力強的管材：如球墨鑄鐵管，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。n2、接口選擇柔性接口。n3、架空管道應(yīng)設(shè)在設(shè)防標準高于抗震設(shè)防烈度的構(gòu)筑物上。n4、提高砌體、混凝土的整體性、抗震性。n保溫：設(shè)置隔熱層7.2.3 管道的特殊施工n如：不開槽施工、架空管橋施工、倒虹管施工、圍堰法施工等。7.3 室內(nèi)管道及設(shè)備安裝施工n室內(nèi)管道系統(tǒng)施工n室內(nèi)管道系統(tǒng)附件及衛(wèi)生器具安裝n設(shè)備及自控系統(tǒng)安裝7.3.1室內(nèi)管道系統(tǒng)施工n1、管道的加工與連接n鋼管：焊接、螺紋連接、法蘭連接。n鑄鐵管：承插連接、不銹鋼帶套連接。n銅管：氧氣乙炔氣銅焊焊接、承插口釬焊連接、法蘭連