城市给排水概述

1、6 城市给排水概述,目 录,6.1 城市给水工程,给水水源分为地面水源，如江河、湖泊、水库及海水等；地 下水源，如泉水、井水等。 地下水的水质一般比地面水的水质好。选择水源时，在地下 水有足够的储水量的情况下，一般应优先采用地下水。但地下水 中矿物质盐类含量高，硬度大。如埋藏过深或储量小，或抽取地 下水会引起地面下沉的地区和城市，不宜以地下水作为水源。 地面水水源丰富，水的硬度低，但水中无机物和有机物含量 较大，同时受到工业和人类各种生产活动的影响，需作净化处理 后方能达到饮用水的水质标准。,城市给水系统一般包括取水工程、净水工程和输配水工程三 部分，如图6-l所示。 1、取水工程 取水工程包括选择水源和取水地点，建造适宜的取水构筑 物，其主要任务是保证给水系统取得足够的水量。 地下水的取水构筑物有管井、大口井、辐射井、渗渠和引泉 构筑物等。 地面水的取水构筑物有固定型和移动型两种：固定型包括岸 边式、河床式和斗槽式；移动型包括浮船式、缆车式等，应根据 水源的具体情况选择取水构筑物的形式。,6.1 城市给水工程,6.1 城市给水工程,2 净水工程 通过给水处理构筑物，对原水进行处理，使

2、其满足国家 生活饮用水水质标准或工业生产用水水质标准要求。 水的净化方法和净化程度，要根据水源水质以及用户对 水质的要求而定。城市自来水厂净化后的水必须满足我国现 行生活饮用水的水质指标。 地下水一般不需像地面水那样进行净化处理。有的地方 直接饮用地下水；有的仅进行加氯消毒；有的经滤池的过滤 和消毒处理之后，作为饮用水。,6.1 城市给水工程,6.1 城市给水工程,地面水源的原水，需去除水中的泥沙、无机盐、有机 物、细菌、病毒等杂质。一般以供生活用水为目的的地面水 的净化工艺流程，主要包括沉淀、过滤和消毒二部分。 经混凝沉淀后的水，除去了水中大部分悬浮物质，可使 水的浑浊度低于20度，但仍达不到生活用水标准，需进行过 滤处理。 过滤后的水中还有细菌和病菌，需进行消毒处理。消毒 的目的：一是消灭水中的细菌和病菌；二是避免净化后的水 在输送到用户的过程中被二次污染。,6.1 城市给水工程,3 输配水工程 输水管是输送水管网的用水到城市配管道，要求简短、 安全条，最好沿路敷设，少占农田并尽量避开工程艰巨地段。 配水管网是直接供水给用户的管道。 (1) 配水管网的布置应满足以下几方面的要求：

3、应符合城市总体规划的要求，考虑供水的分期发 展，并留有充分的余地； 管网应布置在整个给水区域内，并能在适当的水压 下，向用户供给足够的水量；,6.1 城市给水工程, 无论在正常工作或在局部管网发生故障时，应保证不 中断供水； 管网的造价及经营管理费用应尽可能低，因此，除了 考虑管线施工时有无困难及障碍外，必须沿最短的路线输送 到各用户，使管线敷设长度最短。 (2) 布置形式 给水管网的布置形式，根据城市规划、用户分布及对用 水的要求等，有树枝状管网和环状管网。 树枝状管网 管网的布置呈树枝状，向供水区延伸，管径随用户的减 少而逐渐变小。这种管网的管线敷设长度较短，构造简单，,6.1 城市给水工程,投资较省。但当某处发生故障时，其下游部分要断水，供水 可靠性差，又因树枝状管网终端水流停顿，成为死水端，会 使水质变坏。一般在小城镇的给水管网或城市给水管网的边 远地区采用树枝状管网，或城镇管网建设初期先采用树枝状 管网，逐步发展形成环状管网。 环状管网 给水干管间用联络管相互连通起来，形成许多闭合回路 为环状管网。环状管网供水安全可靠。一般在大、中城市的 给水系统或对给水要求较高、不能断水的

4、给水管网，均应采 用环状管网。环状管网还能减轻管内水锤的威胁，有利于管,6.1 城市给水工程,网安全。总之，环状管网的管线较长，投资较大，但供水安 全可靠。 在实际工程中，为了发挥管网的输配水能力，达到供水 既安全可靠又适用经济，常用树枝状与环状相结合的管网。,6.2 城市排水工程,在城市中，对生活污水、工业废水和降水，采取的排除 方式称为排水体制。按排除方式可分为合流制和分流制排水 系统两类。 1、合流制排水系统 将生活污水、工业废水和降水用一个管道系统汇集输送 排除的称为合流制排水系统。 根据污水、废水、降水混合汇集后的处理方式不同，合 流制排水系统可分为下列三种情况：,（1）直泄式合流制 管道系统就近将各类排出水泄入水体。混合的污水不经 过任何处理，且污水量大，排入水体，使水体水质恶化，严 重危害水体。因此，这种直泄式合流制目前已不采用。 （2）全处理合流制 污水、废水、降水混合汇集后全部输送到污水处理厂处 理后再排入水体。这种排水方式对保障环境卫生方面当然是 理想的，但需要主干管的管径很大，污水处理厂的处理水量 也增加很多，基本费用相应提高，很不经济，同时在运转管 理方面也有困

5、难。,6.2 城市排水工程,(3) 截流式合流制 污水、废水、降水同样也合用一套管道系统。晴天时全 部输送到污水处理厂，雨天时当雨水量增大，雨水、污水和 废水的混合量超过一定数量时，其超出部分通过溢流井排入 水体。这种方式较多采用。 2、分流制排水系统 当生活污水、工业废水、降水用两个或两个以上各自独 立的管道系统来汇集和输送时，称为分流制排水系统。汇集 生活污水和工业废水的系统称为污水排除系统；汇集和排除 雨水的系统称为雨水排除系统，只排除工业废水的称为工业 废水排除系统。,6.2 城市排水工程,分流制排水系统将各类污水分别排放，有利于污水的处 理和利用，道的水力条件好。 3、排水体制的选择 排水体制的选择应根据城市总体规划、环境保护的要 求、当地的自然条件和水体条件、城市污水量和水质情况、 城市原有排水设施情况等综合考虑，通过技术经济比较决 定。一般新建城市或地区的排水系统，多采用分流制；城 区排水系统改造，采用截流式合流制较多。同一城市的不 同地区，根据具体条件，可采用不同的排水体制。,6.2 城市排水工程,城市排水管网的布置取决于地形、土壤条件、排水体制、 污水处理厂位置及排入

6、水体的出口位置等因素(图6-1)。此 外，尚应遵循下述的一些原则： 污水应尽可能以最短的距离并以重力流的方式排送至 污水处理厂； 管道应尽可能平行地面自然坡度以减少埋深； 干管及主干管常敷设于地势较低且较平坦的地方； 地形平坦处的小流量管道应以最短路线与干管相接；,6.2 城市排水工程, 当管道埋深达最大允许值，继续挖深对施工不便及不 经济时，应考虑设置提升污水泵站，但泵站的数量应力求减 少； 管道应尽可能避免或减少穿越河道、铁路及其他地下 构筑物； 当城市排水系统分期建造时，第一期工程的主干管 内，应有相当大的流量通过，以避免初期因流速太小而影响 正常排水。,6.2 城市排水工程,此外，在总图设计中尚需注意： 埋地管道一般布置在道路两侧，如不能满足水平间距 的要求时，则检修较少的给水排水管道及雨水管道也可布置 在道路下面； 管道的埋设深度即指管道内底到地面的深度，无保温 措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道，管内 底可埋设在冰冻线以上0.15m，并应保证管顶之最小覆土厚 度；建筑小区内的给水排水管道应平行建筑物轴线敷设； 有建筑分期的工程，第一期工程最好布置在地势较低 处，

7、即排水管的第一期工程可以从整个工程的下游段开始施 工，以便为二期工程接管创造良好条件。,6.2 城市排水工程,在人们的生产和生活活动中每天都在使用和接触着水。 在这一过程中由于人类活动的影响，水的物理、化学性质发 生变化，就变成了污染过的水，简称为污水。污水主要由生 活污水、工业废水、被污染的雨水组成。 生活污水是指人们在日常生活中使用过的，并被生活废 料所污染过的水，包括厨房和卫生间用水。与工业废水相 比，污染物浓度较低。 污水经净化处理后，最终出路有：,6.2 城市排水工程,(1) 排放水体，但污水排入水体应以不破坏该水体的原有 功能为前提。在具体操作时，应以排放标准来控制，这是最 常用的一种污水出路，同时也是造成水体污染的原因之一。 (2) 灌溉田地，但必须符合灌溉的有关规定。 (3) 重复使用，用于包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车 辆冲洗、建筑施工、消防等。 1、城市污水的污染指标 城市污水中含有大量有毒、有害的物质，如不加处理控 制，直接排入水体(江、河、湖、海、地下水)和土壤地，会 对环境造成污染。,6.2 城市排水工程,功能为前提。在具体操作时，应以排放标准来控制，这是最

8、 (1) 生化需氧量(BOD) 用生物化学过程中消耗的溶解氧量来间接表示需氧物的 多少，称为生化需氧量。有机物在进入水体后，通过微生物 的生物化学作用分解为无机物质二氧化碳和水，在分解过程 中需要消耗水中的溶解氧，缺氧时污染物就发生腐败分解、 恶化水质，水体中需氧有机物越多，水质也越差。 (2) 化学需氧量(COD) 用化学氧化剂K2Cr2O7，氧化分解有机物时，用与消耗 的氧化剂当量相等的氧量来间接表示需氧物的多少，称为化 学需氧量。,6.2 城市排水工程,(3) 悬浮固体(SS) 悬浮固体是水中未溶解的非胶态的固体物质，在条件适 宜时可以沉淀。悬浮固体反映污水汇入水体后将发生的淤积 情况。因悬浮固体在污水中肉眼可见，能使水混浊。 (4) pH值 酸度和碱度是污水的重要污染指标，用pH值来表示。 它对保护环境、污水处理及水工构筑物都有影响，生活污水 呈中性或弱碱性，工业污水多呈强酸或强碱。 (5) 感观性指标 城市污水呈现一定的颜色、气味将降低水体的使用价 值，也使人在感官上产出的感觉。,6.2 城市排水工程,(6)污水的生物指标 细菌总数：指大肠菌群数、病毒、病原菌及其他细菌数 的

9、总和，饮用水标准细菌总数不超过100个升。水中细菌 总数反映了水体受细菌污染的程度。 2、城市污水的性质 污水的性质取决于其成分，不同性质的污水反映出不同 的特征，城市污水由生活污水和部分工业废水组成。 (1)生活污水的成分和特征 生活污水含有碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物，具 有一定的肥效，可用于农用灌溉。生活污水一般不含有有毒,6.2 城市排水工程,物质，但含有大量细菌和寄生虫卵，其中也可能包含致病 菌，具有一定危害。生活污水的成分比较固定，只是浓度有 所不同。表6-1是国内若干城市生活污水的成分组成及变动 范围。 (2) 生产污水的成分和特征 生产污水的成分主要取决于生产过程中所用的原料和工 艺情况，所含成分复杂多变，多半具有危害性，各工厂的污 水情况要具体分析。,6.2 城市排水工程,3、水体保护 为控制水污染，我国已制定了各种水质标准，在规划时 需要参照执行。水质标准分为水域水质标准(根据人类对水 体的使用要求制定)和排水水质标准(根据水体的环境容量和 现代技术经济条件制定)。 4、污水处理方法简介 污水处理技术就是采用各种方法将污水中所含有的污染 物分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质，从而使污水 得到净化。现代的污水处理技术按其作用原理可分为物理 法、化学法和生物法三类。,6.2 城市排水工程,(1) 化学法 利用化学反应原理及方法来分离回收废水中的污染物， 或是改变污染物的性质，使其从有害变成无害。属于化学处 理方法的有： 化学沉淀法； 中和法； 氧化还原法。 (2) 生物法 主要利用微生物作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有 机污染物转化为无害的物质。属于生物处理的方法有以下几 种： 活性污泥法；生物膜法；厌氧生物处理法；污 水灌溉(土地处理系统)。,6.2 城市排水工程,(3)物理法 污水的物理的处理方法就是利用物理作用，分离污水中 主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性 质，属于物理法的处理技术有： 吸附法；离子交换法； 膜分离法。,6.2 城市排水工程,Thank You !,

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