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室外给水排水工程概述 金桂妍山东大学土木工程系 1 内容提纲 2 一 室外给水工程 1 水源 2 室外给水系统 3 室外给水管网的布置 二 室外排水工程 1 排水制度 2 城市排水系统的布置形式 3 污水处理方法 三 结构所关心的问题 1 自来水厂 2 污水处理厂 3 检查井 4 泵站 3 室外给水排水工程 室外给水排水任务为城镇提供最够数量并符合一定水质标准的水 同时把使用后的水 污 废水 汇集并输送到适当地点精华处理 在达到对环境无害化的要求后排入水体 或经进一步净化后灌溉农田 重复使用 4 1 室外给水工程 室外给水工程任务 自水源取水 并将净化到所要求的水质标准后 经输配水管网系统送往用户 以地面水为水源的给水系统包括 取水工程 净水工程 输配水工程以及泵站等 以地下水为水源的给水系统包括 取水构筑物 净水工程 输配水工程 5 1 1水源 地下水源 地下水 如泉水 井水等优点 水质好 洁净稳定 细菌含量少 缺点 矿物质盐类含量高 矿泉水 硬度大 结垢 选用原则 储水量较大时优先采用 但埋深过深或储量小以及有特殊要求时 禁采 地面水源 江河 湖泊 水库和海水等优点 水资源丰富 硬度低 缺点 无机物和有机物含量大 易受污染 需净化处理 选用原则 大 中城市优先选取 1 室外给水工程 6 1 2室外给水系统 取水工程 选取水源和取水地点 建造取水构筑物任务 保证足够的水量及水质 地下取水构筑物形式 管井 大口井 辐射井 渗渠和引泉构筑物等 引黄济青和南水北调属地面取水 净水工程 自来水厂的工艺流程如下 原水 取水构筑物 一级泵房 加混凝剂 澄清池 反应沉淀池 滤池 加消毒剂 如氯气 清水池 二级泵房 城市管网 用户 配水工程 由输水管道 配水管网 增压泵站与水塔等组成 1 室外给水工程 7 1 2室外给水系统 净水工程 自来水厂的工艺流程如下 原水 取水构筑物 一级泵站 加混凝剂 澄清池 反应沉淀池 滤池 加消毒剂 如氯气 清水池 二级泵站 城市管网 用户 1 室外给水工程 一级泵站 把水源地的水抽升上来 送至净化构筑物 二级泵站 把净化后的水 由清水池抽吸并送入配水管网共给用户 8 1 3室外给水管网的布置 给水管网的作用 将净化后的水从水厂输送到用户给水管网的布置要求 保证供水安全可靠 考虑发展 预留余地 经济合理给水管网的布置形式 树枝状管网 管线长度短 构造简单 投资省 供水可靠性差 水质易变坏 用于小城镇或初期 环状管网 供水安全可靠 能减少水锤威胁 管线较长投资较大 用于大 中城市 1 室外给水工程 9 任务 保护环境免受污染 促进工农业生产的发展 保证人体健康 维持人类生活和生产活动的卫生环境 2 室外排水工程 排水系统 将城市污水 降水有组织地排除与处理的工程设施 分类 根据来源与性质 分排出生活污水 工艺废水和降水排水管网 收集和输送废水的设施污水处理系统 处理和利用废水的设施 内容 收集各种污水并及时输送到适当地点 设置处理厂进行必要的处理 10 2 1排水制度 1 排水制度 即排除方式 分为合流制与分流制合流制 一个管道系统汇集输送排除 直泻式合流制 直接排入水体 已不用 全处理合流制 污水处理厂统一处理 不经济且运转管理困难 较少采用 截留式合流制 晴天到污水厂 雨天超出部分溢流排入水体 较多采用 2 室外排水工程 11 分流制 两个或以上独立管道系统汇集输送排除 污水排除系统 排除生活污水 工业废水或城市污水的系统雨水排除系统 排除雨水的系统优点 有利于污水的处理和利用 水利条件好 分期修建缺点 降雨初期的雨水对水体仍有污染一般新建城市和工矿区的排水系统 多采用分流制 同一城镇的不同地区 也可采用不同的排水制度 2 室外排水工程 2 1排水制度 2 12 2 室外排水工程 2 2城市排水系统的布置形式 布置考虑因素 地形 竖向规划 污水厂的位置 土壤条件 河流情况以及污水的种类和污染程度等正交截流式 干管与等高线垂直相交 主干管 截流管 敷设于排水区域的最低处 且走向与等高线平行 地势向水体方向略有倾斜平行式 主干管与等高线垂直 而干管与等高线平行 地势向水体方向有较大倾斜独立式 地势高低相差很大的地区 且污水不能靠重力流汇集到同一条主干管时 还有分区式 放射式等布置 13 排水管网的布置原则 P 28 污水应尽可能以最短距离并以重力流的方式排泄到污水处理厂管道应尽可能平行地面的自然坡度埋设 以减少管道埋深地形平坦处的小流量管道应以最短路线与干管详解当管道埋深达到最大允许值时 继续挖深则增加施工的难度而不经济 应考虑设置污水泵站中途提升 但应力求减少泵站的数量管道应尽量避免或减少穿越河道 铁路及其他地下构筑物城市分期建设时 第一期的干管内应有较大的流量通过 以免因初期流速太小而影响管道的正常排水为检查机清通排水管网 在管道坡度改变处 转弯处 管径改变以及支管接入等处应设置排水检查井 2 室外排水工程 14 2 3污水处理方法 污水处理 采用各种手段和技术 将污水中的污染物质分离出来 或将其转化为无害物质 从而使污水得到净化 物理法 利用物理作用分离污水中的悬浮物质 常用筛滤与沉淀 气浮和过滤等 习惯称机械处理 化学法 利用化学作用分离 回收污染物质 有中和混凝 电解氧化还原及离子交换等 生物法 利用微生物的生命活动 将污水中的有机物分解氧化为稳定的无机物 净化水质 可分为好氧生物处理和厌氧生物处理 污水处理常用好氧法 污泥和高浓度有机废水常用厌氧法 2 室外排水工程 15 城市污水可按处理程度分 一级 二级和三级处理 一级处理 去除水中的悬浮固体污染物 用物理法 二级处理 大幅度去除污水中的胶体和溶解性有机污染物常用生物法 三级处理 进一步去除二级处理所未能解决的污染物 如氮 磷等物质 常用化学法 例如中水处理 污水及污泥中常含有多种有用物质 应当予以回收利用 即污水 污泥资源化 2 室外排水工程 16 建筑中水工程技术最早应用于日本东京 中水水源又称中水原水 来自建筑物或建筑小区排放的污废水或排放的设备冷却水 经适当水质处理后 应用于建筑或建筑小区内杂用如冲厕 绿化等 中水处理设施 由预处理 主处理和后处理三段组成 预处理 主要采用格栅 调节池等设施 主处理 工艺按水质优劣采用不同的处理工艺 对不含粪便和厨房污水的原水 一般以物化 物理 化学 处理方式或生物和物化处理相结合的处理工艺 后处理 应当采用过滤消毒等工艺 2 室外排水工程 17 目的 保证所规划的城镇有良好的供水条件给水工程规划是给水工程专业设计的基础 是专业设计的指导性文件 是城市总体规划中的重要组成部分 任务 确定用水量定额 估算城市总用水量 确定给水水源 确定供水方案 选定水厂位置及净水工艺 确定管网布置形式 确定水源卫生防护的技术措施等 城镇总用水量 生活用水 工业用水和消防用水三部分 各水源的选择次序按经济技术条件决定 先后次序 地下水 流量未经调节的河水 湖水 流量经过调节的河水 3 城镇给水排水工程规划 3 1城镇给水工程规划 18 根据用水的要求可能有如下几种情况 生活用水优先选用地下水 其次为泉水 浅层水和深层水工业用水的水质要求较高且用水量较小时 可考虑选用地下水 当水利不足时 且地表水在枯水期流量又很小 可以并用地下水和地表水 对水质要求不高和水量要求很大的工业用水 可就近采用地表水在沿海城镇 淡水水源不足时 某些工业用水可用海水作为水源 3 城镇给水排水工程规划 19 目的 保证所规划的城镇有良好的排水条件 务必使所规划的城镇排水系统方案切实可行并同时满足社会效益 经济效益 环境效益等方面的要求 任务 确定用排水定额和估算总排水量 确定排水制度 排水系统方案 设计规模及设计期限 确定污水和污泥的出路及其处理方法 原则 环境保护方针 符合区域规划及城市和工业企业的总体规划 妥善安排所规划工程的建设分析 发挥其效能 有计划步骤加以改造 执行国家的有关标准 规范等 3 城镇给水排水工程规划 3 2排水工程规划 20 污水 解决工业废水能否与城镇生活污水合并处理的问题优点 建设费用省 处理效果好 占地面积小 管理水平高 城镇生活污水与工业废水合并处理是可能的 关键在于严格控制工业废水的水质原则 厂址必须位于集中给水水源的下游 并应设在城镇 工厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向 厂址尽可能与回用处理后污水的主要用户靠近 或靠近出水口尾渠 厂址不宜设在雨季易受淹没的低洼处 充分利用地形 选择有适当坡度的地区 满足污水处理构筑物高程布置的需求 减少土方工程量 厂址考虑远期发展的可能 留有扩建余地 3 城镇给水排水工程规划 3 2排水工程规划 21 1 玉清水厂提供生活用水 符合 生活饮用水卫生标准 室外给排水实例 地址 济南市西郊 京福高速与经十西路交叉口西邻 可成7路车直达 加药间 混凝剂 22 室外给排水 1 玉清水厂 加药间 计量泵 加药间 混凝剂水池 23 室外给排水 加药间 加药水池 玉清水厂 加混凝剂目的是加速悬浮物质的沉淀并达到除去胶体物质 24 室外给排水 反应沉淀池 玉清水厂 25 室外给排水 折板反应池 玉清水厂 26 室外给排水 平流沉淀池 玉清水厂 沉淀池除去水中的悬浮物质及胶体物质 27 室外给排水 反应沉淀池的集水槽 玉清水厂 28 室外给排水 滤池 玉清水厂 29 室外给排水 滤池反冲水洗装置 玉清水厂 经沉淀后的水 浑浊度 20mg L 饮用水水质浑浊度 5mg L 30 2 济南光大水务二厂 室外给排水 地址 济南市北郊 黄岗路与清河北路交叉口 可成12 7232 82路车直达 大门 状如海鸥W Water 31 室外给排水 光大水务二厂模型 济南光大水务二厂 32 室外给排水 粗格栅 进水泵房与细格栅间鸟瞰 济南光大水务二厂 33 室外给排水 氧化沟鸟瞰 济南光大水务二厂 34 室外给排水 粗格栅的进水井 济南光大水务二厂 35 室外给排水 粗格栅 济南光大水务二厂 36 室外给排水 粗格栅的进水泵房 济南光大水务二厂 37 室外给排水 粗细格栅间的高架渠 济南光大水务二厂 38 室外给排水 细格栅 济南光大水务二厂 39 室外给排水 钟式沉砂池 济南光大水务二厂 40 室外给排水 钟式沉砂池 济南光大水务二厂 41 室外给排水 氧化沟的配水井 济南光大水务二厂 生物处理法 利用微生物的生命活动 使污水中的溶解 胶体状态的有机物质转化为稳定 无害的物质 42 室外给排水 未运行的氧化沟 200X50X4 5m 共四个 济南光大水务二厂 43 室外给排水 正运行的氧化沟 济南光大水务二厂 4