建筑设备室外给水排水工程

建筑设备室外给水排水工程第1页/共118页水的自然循环中进入水体的杂质：水的降落：溶解灰尘、气体（co2、o2、N2等等）水的流动：地表上的沙石、灰尘、泥沙、树叶等腐殖质；地下流动溶解的矿物质。一.水源水源的分类：地表水：江河、湖泊、水库、海水地下水：潜水、承压水、上层滞水等第2页/共118页我国水资源的现状1997年统计：平均水资源总量为2.8亿m3，人均占用量2220m3

，仅为世界人均占有量的1/4。据预测2030量人口增加到16亿时，人均水资源量将降到1760m3。国际上一般标准：人均占用量少于1700m3为水资源紧缺的国家。我国已是十分紧缺的国家。据统计：我国现占有量少于1700m3的地区已接近40％。时空分布不均匀：6～9月份降雨占全年的60％～90％；地区上，东南沿海降雨多，西北少。水资源的空间分布和我国土地、人口及经济发展不协调。第3页/共118页南水北调工程

南水北调东线和中线工程涉及７省直辖市的４４座地级以上城市，受水区为京、津、冀、鲁、豫、苏的３９座地级及其以上城市、２４５座县级市（区、县城）和１７个工业园区。第4页/共118页第5页/共118页第6页/共118页第二章室外给排水工程概述本章重点介绍了给水系统的组成及其作用；排水系统的组成及其作用；城市给水排水工程规划。

1、室外给排水工程的主要任务：如图2－1所示。2、室内给排水工程的主要内容：第7页/共118页给水排水工程的任务河流取水净水厂生活生产消防排水管道污水处理厂排放口循环给水管网第8页/共118页§2－1室外给水工程概述室外给水工程的主要任务：自水源取水，将水源水净化到所要求的水质标准，经输配水管网系统送往各用户。一、给水系统分类1、按水源种类分：地表水给水系统

地下水给水系统

第9页/共118页2、按供水方式分：自流系统（重力供水）水泵供水系统（压力供水）混合供水系统3、按使用目的分：生活饮用给水系统

生产给水系统消防给水系统

第10页/共118页4、按服务对象分：城市给水系统

工业给水系统:循环系统、复用系统

二、给水系统的组成

1、取水构筑物：用以从选定的水源取水，并输送至水厂。2、水处理构筑物：对来自取水构筑物的水进行处理，以符合用户对水质的要求。第11页/共118页3、泵站：将所需水量提升到要求的高度。分为一级泵站（抽取原水）、二级泵站（输送清水）和设于管网中的增压泵站。

4、输水管渠和管网：

输水管渠：将原水送到水厂，其特点是沿线无流量分出。

管网：将处理后的水送至各个给水区的全部管道。

5、调节构筑物：贮存和调节用水量。如高位水池、水塔、清水池等。第12页/共118页泵站、输水管渠、管网、调节构筑物等总称为输配水系统。故给水系统的组成分为三大部分：取水构筑物（取水工程）水处理构筑物（净水工程）输配水系统下图所示为以地表水为水源的给水系统：一般情况下，从取水构筑物到二级泵站都属于水厂范围。第13页/共118页第14页/共118页下图所示为以地下水为水源的给水系统：常凿井取水，因地下水水质良好，一般可省去水处理构筑物而只需加氯消毒，使给水系统大为简化。第15页/共118页第16页/共118页以上所示的两个系统称为统一给水系统，即用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。目前绝大多数城市采用这一系统。对城市中个别用水量大，水质要求较低的工业用户，可考虑按水质要求分系统（分质）给水。如下图所示，地下水经消毒后供生活用水。第17页/共118页第18页/共118页也有因水压要求不同而分系统（分压）给水，如下图所示，由同一泵站3内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压管网4和水压要求低的低压管网5，以节约能量消耗。第19页/共118页第20页/共118页三、水源及取水工程（一）水源的种类

1、地表水：如江水、河水、湖水、水库水及海水等。

特点：水质较差，水处理设备较复杂。2、地下水：如井水、泉水及溶洞水等。

特点：水质较好，具有经济、安全、便于维护管理等优点。第21页/共118页（二）水源的选择

应有足够的水量，以满足城市用水要求；

水源的水质应良好；

综合考虑国民经济其他部门的用水（如农田灌溉等）；

有多个水源时，对于生活用水应首选地下水为水源；选择地面水源时，先考虑天然江河、湖泊水，其次是筑坝蓄水；保证安全供水。第22页/共118页（三）取水工程取水工程净水工程输配水工程地下水取水构筑物：

管井、大口井、渗渠、辐射井地表水取水构筑物：固定式取水构筑物：岸边式、河床式、斗槽式；移动式取水构筑物：浮船式和缆车式；任务：保证给水系统取得足够的水量并符合我国饮用水的水源标准。第23页/共118页以下是地下水取水构筑物图例：第24页/共118页第25页/共118页第26页/共118页第27页/共118页第28页/共118页第29页/共118页第30页/共118页第31页/共118页第32页/共118页第33页/共118页第34页/共118页以下是地面水取水构筑物图例(固定式)：第35页/共118页第36页/共118页第37页/共118页第38页/共118页第39页/共118页

岸边取水泵房第40页/共118页第41页/共118页江心桥墩式取水构筑物

第42页/共118页多泥沙河流的斗槽式取水构筑物第43页/共118页地表水取水构筑物图例(移动式)

第44页/共118页第45页/共118页第46页/共118页第47页/共118页第48页/共118页四、净水工程

（一）作用：净化水质，使水质达到用水标准。（二）水源水质：含有不同的杂质

按颗粒大小存在的形态分：悬浮物质、胶体、溶解物质

按水中杂质性质分：有机物、无机物、微生物

地面水水质的特点：浑浊度高、色度低、含盐量及硬度都不大、细菌含量较多、水温变幅较大、水源易受污染。第49页/共118页地下水的特点：无色透明、含溶解盐较多、深层地下水很少含有细菌、水温低且变化小。

要鉴别水源中杂质成分、含量：

物理分析、化学分析、细菌分析、生物分析（三）用户对水质的要求

生活饮用水水质标准：

无色、无臭、无味、不浑浊、无有害物质、不含传染病菌，必须符合我国现行标准。第50页/共118页我国于1985年实行的GB5749－85规定了生活饮用水的水质标准。见附录（Ⅰ－2）工业用水水质标准：

各种企业对水质有不同的要求，应进行调查研究，按生产实际确定用水水质标准及净化工艺。（四）净化工艺流程1、地面水的净化工艺流程生活饮用水的处理方法：第51页/共118页净水工程取水工程净水工程输配水工程任务：通过对源水进行处理，使其满足生活饮用水卫生标准或工业用水水质标准。取水一泵站混凝沉淀清水池过滤二泵站消毒剂用户第52页/共118页混凝-->沉淀-->过滤-->消毒

水的混凝过程：添加混凝剂-->混合-->反应

水的沉淀形式：平流式沉淀池、斜板沉淀池、辐流式沉淀池、澄清池。水的过滤形式：普通快滤池、双层及多层快滤池、虹吸滤池、重力式无阀滤池。水的消毒方法：物理消毒法、化学消毒法

目前广泛采用的方法是氯消毒法。

第53页/共118页2、地下水的净化工艺流程因其水质较好而无需进行沉淀过滤处理，只需消毒即可。第54页/共118页第55页/共118页第56页/共118页

第57页/共118页第58页/共118页第59页/共118页第60页/共118页第61页/共118页第62页/共118页第63页/共118页第64页/共118页五.输配水工程取水工程净水工程输配水工程组成：输水管道、配水管网、增压设备、调节构筑物（清水池和水塔、高地水池）输水管二泵站管网任务：将足够的水量输送和分配到各用水点。第65页/共118页五、输配水工程

包括：输水管道、配水管网、调节构筑物

输水管：从水厂到配水管网的管线。作用：主要传输水量，沿线不接用户管。配水管网：

作用：将输水管送来的水分配到用户。组成：干管、分配管、接户管

管网布置形式：枝状管网、环状管网

第66页/共118页第67页/共118页调节构筑物

类型：水塔、高地水池、清水池

作用：调节供水量与用水量之间的不平衡状况。六、泵站（一）泵站分类：1、按在给水系统中的作用分

一级泵站：直接从水源取水，并将原水输送到净水构筑物或直接输送至管网水塔。设计流量是按最高日的平均时来考虑的。第68页/共118页二级泵站：设在净水厂内，自清水池中取水，加压后通过管网向用户供水。设计流量是按最高日的最大时来考虑的。加压泵站：用于升高输水管中或配水管网中的压力，满足用户的需要。2、按相对室外地面的位置分地面式泵站：室内地面不低于室外地面。半地下室泵站：室内地面低于室外地面，低于高度小于1/2室内净高。第69页/共118页地下室泵站：室内地面低于室外地面，低于高度大于1/2室内净高。（二）泵站的主要设备水泵及其引水装置、配套电机、配电设备、起重设备。第70页/共118页七.室外给水管网的布置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，向所有用户供给足够的水量；无论在正常工作或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。1.给水管网布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定线原则第71页/共118页1.给水管网布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定线原则环状网：树状网：七.室外给水管网的布置第72页/共118页1.给水管网布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定线原则管道的干管布置的主要方向应按供水主要流向延伸；为了保证供水安全可靠，按照主要流向布置几条平行的干管，间距500～800米；干管之间用连接管连接，间距800～100米；管道的干管一般按规划道路布置，尽量避免在高级路面或重要道路下通过；管道的干管应尽可能布置在高地；管道的干管的布置应考虑发展和分期设置的要求，并留有余地。七.室外给水管网的布置第73页/共118页八城市给水系统1、统一供水系统：生活用水、生产用水等，都按生活饮用水水质标准，用统一的管道系统供给用户。河流城镇居民、工业企业、消防用水、市政用水等取水一泵站水处理构筑物清水池二泵站管网第74页/共118页适用条件：城市地形起伏较小、建筑层数差别不大（即要求水压差别不大），各种用户对水质要求差别不大的城市或居住区。注意：统一供水系统可以是一个水源，也可以是多个水源；采用同一管网、同样的处理系统。对于高层要自行加压。取水水处理系统清水池二泵站河流管井群多水源统一供水系统（1）统一供水系统第75页/共118页（2）分质供水系统当水质要求不高的工业生产用水或其他用水（海水冲厕）所占的比例较大时，为了节约水处理费用或节省水资源，可采用分质供水系统。另外，部分地区为进一步提高饮用水水质，也可采用分质供水系统。一般分质供水系统可采用同一水源也可用不同水源，不同的处理系统，不同的管网系统。第76页/共118页河泵站生活用水取水生产用水净化处理厂工厂第77页/共118页（3）分区供水系统当城市地形高差较大、或城市供水范围很大、或自然地形分割成若干部分的大、中城市，可采用分区供水。分区的类型：串联分区并联分区第78页/共118页优点：高区和低区用水分别供给，比较安全可靠；高区和低区水泵集中在一个泵站内，管理方便。缺点：增加了高压输水管道。高区低区水厂取水河流并联分区第79页/共118页优点：无需设置高压输水管道；也无需高压水泵。缺点：增加了一个高区加压泵站，同时供水安全可靠性不如并联分区。高区低区串联分区第80页/共118页特点：可以统一规划、合理利用水资源。分散的、小规模的独立供水系统供水连成一体后，通过统一管理、统一调度，可以提高供水系统技术管理水平、经济效益和供水安全可靠性。（4）区域供水系统第81页/共118页河A市B市C市取水第82页/共118页§2－2室外排水工程概述

一、概述

1、污水的来源

生活污水

工业废水：生产废水、生产污水

雨水

城市污水是由生活污水与工业废水泄入城市排水管道后形成的混合污水。第83页/共118页2、室外排水工程的基本任务

保护环境免受污染；促进工农业生产的发展；保证人体的健康；维持人类生活和生产活动的正常秩序。3、室外排水工程的主要内容

收集各类污水并及时输送到污水处理厂；设置处理厂进行污水处理后再排放。第84页/共118页二、室外排水系统的组成

由排水管道系统和污水处理系统组成1、排水管道系统是收集和输送废水的设施。它包括排水设备、检查井、管渠、污水提升泵站等工程设施。2、污水处理系统是处理和利用废水的设施。它包括城市及工业企业污水处理厂、站中的各种处理构筑物等工程设施。第85页/共118页第86页/共118页第87页/共118页三、排水系统的制式1、合流制：

生活污水、工业废水、雨水用一个排水管渠系统汇集和输送。按汇集后的处理方式不同分为：

直泄式合流制－－

截流式合流制－－

2、分流制：

生活污水、工业废水、雨水分别用两个或两个以上的排水管渠系统来汇集和输送。第88页/共118页合流制第89页/共118页分流制第90页/共118页排出生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统；排出雨水的系统称为雨水排水系统。我国新建城市和工业区多采用分流制。排水制式的选择

环保、建设投资、维护管理、施工第91页/共118页四、排水管道系统的布置（一）排水管网布置形式

（a）正交截流式（b）平行式（c）分区式（d）放散式

第92页/共118页（a）正交截流式第93页/共118页（b）平行式第94页/共118页（c）分区式第95页/共118页（d）放射式第96页/共118页（二）排水管网布置原则

管道尽量以最短距离并以重力流方式排泄到污水处理厂；利用地形，平行于地面的自然坡度埋设，以减少管道埋深；沿城市街道布置，避免穿越河道、铁路、地下建筑及其障碍物；污水管的水力坡度和地面坡度尽量一致；管道布置应简捷。

第97页/共118页检查井设置：坡度改变处、转弯处、管径改变处、支管接口处。管道材料：

混凝土、砖砌渠道及涵洞、混凝土管、预应力混凝土管、铸铁管。第98页/共118页五、污水处理

城市污水处理厂总平面图2－10污染指标：有毒物质、有机物质、固体物质、Ph值、颜色、气味、温度。生活污水的成分和特征：含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，可作肥料；含有大量的细菌和寄生虫卵、致癌菌。生产污水的成分和特征：生产工艺不同使其成分和危害性有所不同。第99页/共118页第100页/共118页污水处理的目的：p36经处理后的污水其最后出路有：排放水体；灌溉农田；重复使用。污水处理技术按作用原理分为三种：（1）物理处理法（2）化学处理法（3）生物处理法

第101页/共118页城市污水处理的基本方法：一级处理用物理方法去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。二级处理

作用：大幅度去除污水中呈现胶体和溶解状的有机污染物质。常用生物处理法（好氧法、厌氧法）：

利用微生物的生命活力，将污水中的有机物分解氧化为稳定的无机物，使污水得到净化。第102页/共118页三级处理

随情况而定。

如：医院及制革工业等污水，

排放前要进行消毒处理，属于化学处理方法。第103页/共118页第104页/共118页第105页/共118页第106页/共118页第107页/共118页辐流式沉淀池第108页/共118页§2－3城市给排水工程规划概要

一、城市给水工程规划

1、城市给水工程规划的目的：2、城市给水工程规划的任务：估算城市总用水量；

制定给水系统的组成；选择水源，确定取水位置和取水方式；选择水厂位置及水质处理方法；输配水管道布置、估算管径和水泵提升能力；给水方案比较、各方案的论证、估算工程造价和年经营费、选定方案。第109页/共118页详见p37~p383、城市给水工程规划的原则

保证供应所需水量；

正确处理城镇、工业、农业用水的关系；

应按近期设计、考虑远期发展、远近期结合；给水系统总体布置的选择，应综合考虑确定，并进行不同方案的技术经济比较；

工业用水系统的规划设计，考虑复用率的提高；

第110页/共118页积极采用已验证的经济而先进的新技术、新工艺、新材料、新设备；水源的选择，保证水量的前提下，采用优质的水