城市排水工程系統(tǒng)PPT課件.ppt

1、城市排水工程系統(tǒng)規(guī)劃第四組 講解12022/7/14可編輯合流制排水系統(tǒng)布置 截流式合流制排水管渠水力計算 城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造工業(yè)廢水的排放處理第4節(jié) 合流制管渠系統(tǒng)的設(shè)計 主要內(nèi)容 22022/7/14可編輯一 合流制管渠系統(tǒng)特點 合流制管渠系統(tǒng)是在同一管渠內(nèi)排除生活污水、工業(yè)廢水及雨水的管渠系統(tǒng)。常用的有截流式合流制管渠系統(tǒng)，它是在臨河的截流管上設(shè)置溢流井。晴天時，截流管以非滿流將生活污水和工業(yè)廢水送往污水廠處理。雨天時，隨著雨水量的增加，截流管以滿流將生活污水、工業(yè)廢水和雨水的混合污水送往污水廠處理。當雨水徑流量繼續(xù)增加到混合污水量超過截流管的設(shè)計輸水能力時，溢流井開始溢流，并

2、隨雨水徑流量的增加，溢流量增大。當降雨時間繼續(xù)延長時，由于降雨強度的減弱，雨水溢流井處的流量減少，溢流量減小。最后，混合污水量又重新等于或小于截流管的設(shè)計輸水能力，溢流停止。 （一）合流制管渠系統(tǒng)特點 3截流式合流制管渠系統(tǒng)2022/7/14可編輯42022/7/14可編輯 截流式合流制消除了晴天時城市污水的污染及雨天是較臟的初期雨水與部分城市污水對水體的污染，在一定程度上滿足呢保護環(huán)境的要求。但在暴雨天，有一部分帶有生活污水和工業(yè)廢水的混合污水溢入水體，使水體受到周期性的污染。另外合流制晴雨天水質(zhì)水量變換較大，給污水廠的運用管理帶來一定的困難。但合流制的總投資比分流制節(jié)省，許多城市的舊城區(qū)多

3、習慣采用合流制形式排污。 52022/7/14可編輯(二) 一般地說，在下述情形下可考慮采用合流制： 1.雨水稀少的地區(qū) 2排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速都足夠大，一定量的混合污水排入后對水體造成的污染危害程度在允許的范圍以內(nèi)。 3街坊和街道的建設(shè)比較完善，必須采用暗管渠排除雨水，而街道橫斷面又較窄，管渠的設(shè)置位置受到限制時，可考慮選用合流制。 4地面有一定的坡度傾向水體，當水體高水位時，岸邊不受淹沒。污水在中途不需要泵汲。 5.水體衛(wèi)生要求特別高的地區(qū)，污水和雨水都要處理者.62022/7/14可編輯合流制排水系統(tǒng)的布置：1管渠的布置應使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水

4、和雨水都能合理地排人管渠，并能以可能的最短距離坡向水體。 2在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如果雨水可沿地面的街道邊溝排泄，則該區(qū)域可只設(shè)置污水管道。只有當雨水不能沿地面排泄時，才考布置合流管渠。 3.截流干管一般沿水體岸邊布置，其高程應使連接的支、干管的水能順利流入，并使其高程在最大月平均高水位以上。在城市舊排水系統(tǒng)改造中，如原有管蕖出口高程較低，截流干管高達不到上述要求時，只有降低高程，設(shè)防潮閘門及排澇泵站。 5溢流井位置應選擇適當，數(shù)目不宜過多，以免增加溢流井和排水渠道的造價，減少對水體的污染。溢流井位置盡可能位于水體下游，并靠近水體。 4.暴雨時，超過截流干管設(shè)計輸水能力的那部分混合

5、污水能順利地通過溢流井就近排入水體，以減小截流干管的斷面尺寸和縮短排放渠道的長度。72022/7/14可編輯截流式合流制排水管渠的水力計算 1. 截流式合流制排水管渠的設(shè)計流量，在溢流井上游和下游是不同的?，F(xiàn)分述如下： （1） 第一個溢流井上游管渠的設(shè)計流量（2）溢流井下游管渠的設(shè)計流量82022/7/14可編輯(1)第一個溢流井上游管渠的設(shè)計流量 如圖4斗所示，第一個溢流井上游管渠(12管段)的設(shè)計流量 Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs(4-19) 式中Q設(shè)計流量 Qd生活污水設(shè)計流量 Qm工業(yè)廢水設(shè)計流量 Qs雨水設(shè)計流量 Qdr截流井以前的旱流 污水量 92022/7/14可編輯（2）

6、溢流井下游管渠的設(shè)計流量 溢流井下游灌渠的設(shè)計流量（圖2-3管段）合流灌渠溢流井灌渠流量設(shè)計，對旱流污水量Qh仍按上述方法計算，對未一流的設(shè)計雨量則按上游旱流污水量的倍數(shù)（n。）計。此外還需計入溢流井后的旱流污水量Qh和溢流井以后匯水面積的雨水量流量Qy。Q=（n。+1)Qh+Qh+Qy 4-20截流井以后的管渠設(shè)計流量，應按下列公式計算： Q=(n。+1）Qdr+Qs+Qdr式中Q-截流井以后管渠流量計算 n。節(jié)流倍數(shù)，即開始溢流時所截的雨水量與旱流污水量之比 Qs截流井以后匯水面積的雨水設(shè)計流量 Qdr截留以后的旱水污水量102022/7/14可編輯 全部設(shè)計流量用滿流計算 合流管渠(滿流

7、時）設(shè)計最小流速0.75ms設(shè)計重現(xiàn)期適當提高N。依據(jù)旱流污水的水質(zhì)，水量情況等因素確定設(shè)計充滿度 設(shè)計最小流速 設(shè)計重現(xiàn)期 截流倍數(shù)2.設(shè)計數(shù)據(jù)的規(guī)定.112022/7/14可編輯不同條件下截流倍數(shù)122022/7/14可編輯三.舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造 （一）概述目前,我國眾多城市已經(jīng)興建或正著手籌建集中污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)。這些城市，除開發(fā)區(qū)及一些新建區(qū)采用雨、污分流排水體制外，其余地區(qū)大都采用舊合流制排水管渠系統(tǒng)，通過直排式合流管渠，直接將雨水和生活污水就近排入城市水體。污水直排造成水體嚴重污染，并由此影響城市居民的生存環(huán)境，因此，要興建城市污水治理工程，必須對老城區(qū)舊合流制

8、排水管渠系統(tǒng)進行改造。我國大多數(shù)城市的排水管渠系統(tǒng)，在修建當時，國內(nèi)沒有自己的排水管渠計算公式，基本沿用前蘇聯(lián)規(guī)范，由于兩國在氣候、生活習慣等方面的差異，并不符合我國實際，設(shè)計過水斷面普遍偏小，雨季時街面溢水、積水現(xiàn)象嚴重；在管渠材料及施工技術(shù)方面，由于受到城市發(fā)展水平的制約，也存在眾多缺陷，如管材質(zhì)量差、管道坡度控制不嚴格、接口不密實、滲水嚴重等；同時由于缺少城市統(tǒng)一規(guī)劃，排水管渠的布置雜亂無章。以上諸多原因，給城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造增加了較大難度。132022/7/14可編輯（二） 舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造的原則舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造是一項非常復雜的工程，改造措施應根據(jù)城市的具

9、體情況，因地制宜，綜合考慮污水水質(zhì)水量、水文、氣象條件、水體衛(wèi)生條件、資金條件、現(xiàn)場施工條件等因素，結(jié)合城市排水規(guī)劃，在確保水體盡可能減少污染的同時，充分利用原有管渠，實現(xiàn)保護環(huán)境和節(jié)約投資的雙重目標。142022/7/14可編輯三 舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造的措施現(xiàn)階段，對舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造的方式主要有四種，分述如下：1.改舊合流制為分流制 將舊合流制改為分流制，是一種徹底的改造方法。由于實施雨、污分流，可以將污水全部引至污水處理廠進行處理，從根本上杜絕了污水直接排放對水體的污染。同時，由于雨水不進入污水處理廠，處理水的水質(zhì)水量可維持較小的變化范圍，保證出水水質(zhì)的相對穩(wěn)定，容易做到達標外

10、排。 要實施分流制，對于現(xiàn)狀條件的要求較高，不論是住宅區(qū)還是工業(yè)企業(yè)，其內(nèi)部的管道系統(tǒng)必須健全，要求有獨立的污水管道系統(tǒng)和雨水管道系統(tǒng)，便于接入相應的城市污水、雨水管網(wǎng)；同時要求城市街道的橫斷面有足夠的位置，允許新增管道的敷設(shè)。一般城市由于建設(shè)年代久遠，地下管線基本成型，地面建筑擁擠，路面狹窄，如若將合流制改為分流制，存在投資大、施工困難等諸多現(xiàn)實問題，很難短期內(nèi)做到。 152022/7/14可編輯2.保留部分合流管，實行截流式合流制 大部分城市，如果水體環(huán)境足夠的自凈能力，基本上采取截流合流制排水體系統(tǒng)，保留老城區(qū)部分合流管，沿城區(qū)周圍水體敷設(shè)截流干管，對合流污水實施截流，并視城市的發(fā)展狀況

11、，逐步完善管網(wǎng)，改為分流制。這種過渡方式，由于工程量相對較小、節(jié)約投資、易于施工、見效快，已得到廣泛應用，并取得良好效果。不久前我人設(shè)計完成的巢湖市污水廠配套管網(wǎng)工程，其中老城區(qū)建成多年，地面建筑及地下設(shè)施已經(jīng)成型，不宜大規(guī)模實施分流制改造，而城區(qū)內(nèi)有環(huán)城河、天河等豐富的水體可利用，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，在老城區(qū)內(nèi)即采用了截流式合流制排水系統(tǒng)。 旱季時，截流式合流制排水系統(tǒng)可將污水全部送入污水處理廠。雨季時，通過截流設(shè)施，只能將部分合流污水輸送至污水廠處理，超出截流水量的污水排入附近水體，不可避免會對水體造成局部和短期污染，而進入處理廠的污水，由于混有大量雨水，使原水水質(zhì)、水量波動較大，勢必對污水

12、廠各處理單元產(chǎn)生沖擊，這就對污水廠處理工藝提出了更高的要求。有關(guān)截流式合流制排水體系在實施中應注意的問題，下文將著重論述162022/7/14可編輯3.在截流式合流制的基礎(chǔ)上，設(shè)置合流污水調(diào)蓄構(gòu)筑物 有些城市，周圍水體稀疏，環(huán)境容量有限，自凈能力較差，不允許合流污水直接排入，這種情況下，可在截流干管適當位置設(shè)置合流污水調(diào)蓄構(gòu)筑物，將超過截流干管轉(zhuǎn)輸能力及污水廠處理能力的合流污水引入調(diào)蓄構(gòu)筑物暫時儲存，待暴雨過后再通過污水泵提升至截流干管，最終入污水廠進行處理，基本上保證水體不受或少受污染。需要指出的是，這種調(diào)蓄構(gòu)筑物往往占地面積很大，并且雨水量不是一個定值，合理確定合流污水調(diào)蓄構(gòu)筑物容積有較大

13、難度；再者，調(diào)蓄合流污水量最終再通過污水泵提升至截流干管（極少數(shù)有高差利用的城市除外），造成日常運行、維護、管理的不便，同時也嗇了污水處理廠的負荷及運行費用，所以不提倡采用，只有充分論證無實施分流制的可能性后才予以考慮。172022/7/14可編輯4.在截流式合流制的基礎(chǔ)上，對溢流混合污水進行處理 同上一種情況類似，如果城市周圍水體自凈能力有限，水體環(huán)境相脆弱，采用截流式合流制排水管渠系統(tǒng)，在溢流合流污水排入水體前，必須進行處理。針對合流污水水量大、濃度低的特點，可采用一級處理，選擇篩濾、混凝沉淀、投氯消毒的處理工藝。合流污水經(jīng)處理后，污染物濃度可顯著降低，從而大大減輕對水體的污染。 同樣，該

14、措施由于考慮雨水的處理，與前種情況存在類似的不足：日常運行費用高，且分散處理設(shè)施遠離城市集中污水處理廠，在運行、維護、管理是均存在諸多不便。 根據(jù)我國城市水污染控制技術(shù)政策要求，應加強城市市政排水管網(wǎng)的改造、調(diào)整和建設(shè)，做到雨水、污水分流，為城市污水集中處理創(chuàng)造條件。因此，對于城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造措施，應優(yōu)先考慮分流制，在實施難度較大的情況下，可考慮采用截流式合流制排水管渠系統(tǒng)。第三、第四種情況，是在截流式合流制的基礎(chǔ)上加以改進，針對環(huán)境有較高要求而提出的，具有一定的特殊性。事實上，我國大部分城市，其舊城區(qū)建設(shè)一般處在合流制盛行的年代，被打上深深的時代烙印，很難在短期內(nèi)改變現(xiàn)狀，因此

15、現(xiàn)階段，我國對老城區(qū)舊合流制的改造，截流式合流制排水體系是最常用的方式182022/7/14可編輯（五 ）結(jié)語 基于我國城市排水現(xiàn)狀，合流制在一定時期內(nèi)還會存在，加之我國大多城市市政基礎(chǔ)設(shè)施較薄弱，受資金的制約，在目前舊合流制排水管渠系統(tǒng)改造中一味強調(diào)分流制不是很現(xiàn)實，而截流式合流制排水系統(tǒng)，具有工程量小、節(jié)約投資（約比分流制減少40%）、易于施工、見效快、可操作性強等優(yōu)點，在現(xiàn)階段采用，比較符合中國國情。當務(wù)之急是，如何在工程實際中彌補其不足，完善設(shè)計，使其具有更高的使用價值。192022/7/14可編輯四 工業(yè)廢水的排放處理工業(yè)廢水的概念 工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和污水，其中含

16、有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。對于保護環(huán)境來說，工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要。工業(yè)廢水的處理雖然早在19世紀末已經(jīng)開始，并且在隨后的半個世紀進行了大量的試驗研究和生產(chǎn)實踐，但是由于許多工業(yè)廢水成分復雜，性質(zhì)多變，至今仍有一些技術(shù)問題沒有完全解決。這點和技術(shù)已臻成熟的城市污水處理是不同的。 202022/7/14可編輯 前已述及，工業(yè)廢水分為生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水兩種，它們 的水質(zhì)不同要求各工業(yè)企業(yè)在排水管道設(shè)計中，必須做到清濁分流，分別排放。生產(chǎn)廢水一般

17、喲工廠直接排入水體或排入城市雨水管渠。規(guī)劃中同意考慮接入雨水管渠的位置，并在雨水管渠設(shè)計中計入這部分水量。生產(chǎn)污水的排放存在兩種情況： 一種是生產(chǎn)污水排入城市污水管道系統(tǒng)，與生活污水一并處理排放； 另一種是單獨形成工業(yè)生產(chǎn)污水的排除處理系統(tǒng)。212022/7/14可編輯（一）生產(chǎn)污水和城市污水的混合排放處理 當工業(yè)企業(yè)位于城市內(nèi)或城市附近，應盡量考慮將生產(chǎn)污水直接排入城市污水管道系統(tǒng)，一起排除與處理，這是比較經(jīng)濟與合理的。但并不是所有的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)污水都能這樣，由于有些工業(yè)生產(chǎn)污水含有毒，有害物質(zhì)，排入后可能是污水管道遭到腐蝕損毀，或影響污水處理廠的運營管理。因此對于工業(yè)生產(chǎn)污水排入城市污水管

18、道，必須嚴格控制，加強管理，分析合并處理的可行性。222022/7/14可編輯（二）生產(chǎn)污水的獨立排放處理一般以下幾種情況下采用：生產(chǎn)水質(zhì)復雜，不符合排入城市污水管道的水質(zhì)要求生產(chǎn)污水量大，利用城市污水管道排除是污水管道的管徑增加較大，不經(jīng)濟工廠位于城市遠郊或里市區(qū)較遠，利用城市污水管道派出生產(chǎn)污水有困難會增加管道連接不經(jīng)濟時 當生產(chǎn)污水自成獨立排除系統(tǒng)是，為了回收雨處理的需要，長按生產(chǎn)污水的成分，性質(zhì)的不同，分為各種管道系統(tǒng)，如酸性污水管道，減刑污水管道，含油污水管道等。這些生產(chǎn)污水管道一般有一個廠或幾個廠連成系統(tǒng)，專設(shè)污水處理站進行回收雨處理后，直接排放。23下面是關(guān)于工業(yè)廢水的處理流程的圖片2022/7/14可編輯242022/7/14可編輯252022/7/14可