给排水管道系统第1章课件

1、给水工程（Water supply engineering）取水工程给水处理工程输配水工程从水源取水：取水构筑物（格栅、格网）、一级泵站等按用户要求进行水处理：絮凝沉淀（或澄清）、过滤、消毒、加氯和加药设备等向用户供水：输水管、配水管网、泵站、调节构筑物等2022/7/21排水工程（Sewerage engineering/ Wastewater engineering）收集与输送管线系统（重力流）、提升泵站处理与处置物化处理、生物处理；污水处理，污泥处理；污水排放、污泥处置2022/7/21给排水工程（Water engineering）给排水管道工程给水、排水管线极其相关设施构成的系统水处

2、理工程物化处理、生物处理；预处理、常规处理、深度处理；一级、二级、三级处理与排放给排水科学与工程（Water Science & Engineering）2022/7/21第1章 绪论1.1给排水系统概述水的自然循环水的社会循环2022/7/211.1给排水系统概述给排水系统是为人类生活、生产和消防提供用水和排除废水的设施总称给水系统：保证用水能满足使用要求（水量、水质和水压）的工程设施：生活用水（居民生活用水、公共设施用水和工业企业职工生活用水）、工业生产用水、市政和消防用水排水系统：废水（生活污水、工业废水）、降水（雨雪水）2022/7/21市政排水工程与城市设计城市排水管渠系统，设计，管

3、理城市积水、防洪排涝，涉及城市规划 园林景观 市政工程 道桥工程 河湖环卫地下地上1.1给排水系统概述按照污水来源的不同生活污水工业废水降水第一个“现代化”的下水道系统是1842年在德国汉堡建成的。由英国的名叫Lindleg的工程师设计出来的，他的一些原理直到如今还是正确而并未过时的生活污水（Domestic Wastewater）人们日常生活中用过的水来源居住建筑（住宅、宿舍）公共设施（旅游、学校、医院、浴室、公厕）其它建筑物（机关、单位、工厂中的生活间）特点含有机物，会引起水体恶臭和微生物耗氧有病原体，故会引起传染病爆发在工业生产中所排出的废水来源工厂车间或矿场特点水质、水量随着工业种类及

4、工艺过程的不同有很大差异工业废水(Industry Wastewater)水量有的工业用水量大，如上海纺织工业占总工业的25%同种工业但工艺不同用水量也相差很大，如干、湿工艺工业废水(Industry Wastewater)水质无机悬浮物：砂、泥等固体颗粒（细铁、水力冲灰等）有机物：C、N、P等（屠宰场、食品加工、制革、奶制品、造纸等）酸、碱、盐有毒物质有机物酚、苯（炼焦、化工、农药）无机物重金属Hg、Cr、Cd、Pb（电镀、电池、仪表）工业废水(Industry Wastewater)降水大气降水，包括雨水、冰雪融化的水特点水量大、集中（夏季阵雨）水质本身应是清洁的 但空中 酸雨 冲刷一些污

5、染物质，尤其是工厂发展优势是雨水较清洁、较污水处理简便，利于回用但偶然因素影响大城市污水（Urban Wastewater）城市污水指排入城镇污水排水系统的生活污水和工业废水的混合物城市中有各种工业，不同城市的城市污水水质不同高碑店：50：50污水最终出路经处理后排放水体（自然复用，上游城市为下游城市给水）灌溉农田重复使用（回灌补充地下水、处理厂出水直接再使用）再生水 缺水地区、宇航船、耗水企业 1.1给排水系统概述水量：给水、排水水质：给水、排水水压：给水、排水2022/7/21给排水系统的子系统（1）原水取水系统：水源、取水头部、取水泵站和原水输水管渠等（2）给水处理系统：絮凝、沉淀、过滤

6、和消毒、冷却、软化、淡化、除盐等（3）给水管网系统：输水管渠、配水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及水量调节设施（清水池、水塔等）等（4）排水管网系统：管渠、水量调节池、提升泵站及附属构筑物等（5）废水处理系统：格栅、沉淀、过滤、中和、氧化、活性污泥处理、生物滤池、氧化沟等（6）排放和重复利用系统2022/7/21给排水系统的子系统2022/7/212022/7/211.按使用目的分类水质要求逐级降低1.2 给水系统组成与分类生活给水系统生产给水系统消防给水系统2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类城市给水系统工业给水系统1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用

7、目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统供水使用排放1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统供水使用排放循环系统处理1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统复用系统循环系统供水使用1排放使用2使用n1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统复用系统循环系统4.按水源种类分类1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类

8、直流系统复用系统循环系统4.按水源种类分类地下水源地表水源密云水库1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统复用系统循环系统4.按水源种类分类地下水源地表水源5.按供水方式分类自流系统1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统复用系统循环系统4.按水源种类分类地下水源地表水源5.按供水方式分类自流系统压力供水用户1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统复用系统循环系统4.按水源种类分类地下水

9、源地表水源5.按供水方式分类自流系统压力供水混合供水用户1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.按使用目的分类2.按服务对象分类3.按水的利用方式分类直流系统复用系统循环系统4.按水源种类分类地下水源地表水源5.按供水方式分类自流系统压力供水混合供水对给水系统进行分类是为了从不同角度说明系统的特点最常用：按使用目的，分为生活、生产、消防给水系统（Domestic water, Process water, Fire demand）1.2 给水系统组成与分类2022/7/211.2 给水系统组成与分类2022/7/21取水构筑物水处理构筑物泵站输水管渠和管网调节构筑物1.2 给水系统组成

10、与分类ComponentsSurface water supply system2022/7/21最常用的分类方式按使用目的，分为：生活给水系统（Domestic）生产给水系统（Process）消防给水系统（Fire demand）三类用户对用水的要求水质（Quality ）水量（Quantity）水压（Head）1.2 给水系统组成与分类Arrangement2022/7/21Domestic water水质生活饮用水卫生标准GB5749-2006建设部城市供水水质标准CJ/T206-2005 2022/7/21Domestic water水压室外给水设计规范GB50013位能地面标高服务水

11、头压能Z=0节点水压/水压标高测压管水头A2022/7/21Process water水质、水量、水压依据工艺要求确定2022/7/21Fire demand水压建筑设计防火规范GB50016-2006如采用低压给水系统，管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于10m水柱（从地面算起）地面标高服务水头Z=0节点水压/水压标高A2022/7/211.2 给水系统组成与分类Arrangement统一给水系统统一的水质和压力用同一套管网；如一般城市给水系统分系统给水分质给水系统不同水质、不同管网；如分成生活给水系统与生产给水系统，图1-3分压给水系统不同水压、不同管网；如高压与低压给水系统，

12、图1-42022/7/21影响给水系统布置的因素城市规划水源地形2022/7/21布置形式依具体情况综合分析经技术经济比较确定（规划人口、居住标准、用水普及率、气候条件，工业布局、生产情况、生产性质、发展情况，绿化、浇洒等环保要求，水源综合利用规划、水源水文、水质调查，城市功能分布和发展趋势，用户对水量、水压、水质的要求，地形地貌，原有给水设施等等）城市给水一般是统一给水系统室外消防给水一般不单独设置，通常与生活或生产给水系统合并设置；分压供水的高低压管网有重叠；而分区无重叠影响给水系统布置的因素2022/7/21工业给水系统工业用水的特点用水量大，水利用率高水质要求不同于饮用水水压要求不同于

13、一般用户2022/7/21工业给水系统类型直流、循环、复用给水系统乙厂丙厂水处理厂清水排水水损耗水损耗水损耗处理水循环使用排放复用水复用水甲厂排水工业给水系统2022/7/21工业用水的重复利用率水量平衡设计通过设计，使用水、水损耗、排水和补充水在各用水点达到平衡，经济合理地节约用水（降低总取水量）工业给水系统2022/7/21水量平衡设计1. 调查各用水点用水量、用水规律和对水质水压要求；2. 调查各用水点排水量、排水规律和排水水质、排水水位；3. 根据各用水点的位置、施工条件、企业规划和水处理条件设计综合用水方案，并绘出水量平衡图如图1-10工业给水系统2022/7/21图1-10修正各用

14、水点进出水量，使各点平衡思考该化工厂总取水量、总用水量用水的重复利用率2022/7/211.3 排水体制及管道系统组成1.3.1排水系统的主要组成部分一、城市污水排水系统(Urban Wastewater System)1.室内污水管道系统及设备2.室外污水管道系统（重力流）：小区管道系统街道管道系统3.污水泵站及压力管道4.污水厂：建在城市下风向，远离市区5.出水口及事故排出口出水口在污水厂末端事故排出口在污水排水系统的中途，在某些易于发生故障的组成部分前面（如在总泵站的前面），所设置的辅助性出水渠，一旦发生故障，污水就通过事故排出口直接排人水体（跨越泵站和处理设施）二、工业废水排水系统1.

15、车间内部管道系统和设备： 水槽、地漏明沟或地下管道室外2.厂区管道系统（重力流）3.污水泵站及压力管道4.处理站：回收和处理废水与污泥三、雨水排水系统屋顶雨水天沟雨水斗（内外排水两种） 地面雨水雨水口连接管雨水管道泵站水体 （并非都有）排水系统的布置形式（认识）因地制宜、节约能源、节约用地1.正交式：干管垂直河道（等高线），管线节约适用于地形向河道适当倾斜时用于分流制的雨水管及古老的合流制2.截流式：针对合流制，为减轻正交式对水体的污染，发展为截流式3.平行式：干管平行河道（等高线），地形倾斜严重时，若用正交式干管中流速太大4.分区式：地形高差很大时，低区污水需用泵站提升，与高区污水一同进入污

16、水厂5.辐射式：中央高，四周低时或地势平坦的大城市6.环绕式：辐射式发展为环绕式，减少污水厂数目，可能要设泵站1.3.2 排水体制分类一、排水系统的体制（System）排水系统的方式，是由一个还是两个甚至更多的管渠来排除生活、工业和降水3种污水分流制合流制2022/7/211.合流制(Combined Wastewater System)生活污水、工业废水和雨水进同一管渠最古老的排水系统形式早期城市污水不经处理直接排人水体各种污水都往管渠中排，送往附近的水体，认为无分开的必要合流制的发展城市、社会发展了，认识到环境的接纳容量是有限的，不能再全都直接排放水体了，要建处理厂而雨污合流，处理厂规模很

17、大，不经济且非雨季容量不足 雨水较洁净，与污水同等处理是否合理？合流制的发展截流式合流制截流管、 截流井（溢流井）使初期雨水转输入处理厂后期雨水直接排出，但仍有污水同时入河此法相对“经济实惠”只需局部改造（但有污染），老城市经常用此改造方法2.分流制(Separated Wastewater System)生活污水、工业废水和雨水分别排入不同管渠完全分流制不完全分流制完全分流制生活污水和工业废水有一主管渠雨水有一主管渠不完全分流制生活污水和工业废水有一主管渠雨水管渠不完全，设有明渠或只有局部雨水管道工矿企业中的分流制：清污分流特殊污染物：Cr、酸、碱等自然处理，原料回收一般污染物：有机物（浓度适中）入城市管道清水：冷却水循环或入雨水管二、体制的选择1.重要性根本上解决了排水系统的设计、施工、管理，是一切的起点决定了投资及管理费用对环保有重要意义2.不同体制的比较从环保角度出发合流制绝大部分正发展为截流式，但雨天溢流污染河道水体，截流井的设计是一个关键问题分流制，初期雨水入河有污染所以，从环保角度分流制优于合流制。从经济角度出发国外经验：合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20-40%