《材料与设备》第二章_室外给排水工程概论

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1、第二章 室外给排水工程概论,第一节 给水排水工程引论 第二节 室外给水工程概述 第三节 室外排水工程概述 第四节 城市给排水工程规划概要 重点：掌握室外给水、排水系统的组成和各部分的作用；熟悉城市给排水工程规划。 难点；室外给水、排水系统的组成和各部分的作用。,第一节 给水排水工程引论,一、给水排水工程在经济建设中的任务 安全、可靠、经济、合理地用水 .安全：用水水质、洪水排放，消防，生产，生活方面。 .可靠：保证供水、尽量不出现意外断水，保证供水水量。 .经济：节约用水，不随便浪费水。 .合理： 按需用水，如冷却水，可以用中水系统的水，饮用自来水不要用于洗涤。 工业废水不要随意排放。 城市尽

2、量建在靠近水源的地方（河流、湖泊两岸，地下水丰富的地方），城市取水要在河流的上游，城市的污水排放要置于河流的下游。,二、给水、排水工程的基本内容,给水排水工程，包括取水净水输水用水排水等几个环节。 给水排水工程由三个部分组成，即：城市给水系统、建筑给、排水系统、城市排水系统。 如下图 ：,1.取水构筑物， 2.一级泵站， 3.净水厂， 4.清水池， 5.二级泵站， 6.输水管， 7.城市给水管网， 8.水塔、高位水池。,三、室外给排水工程, 是为满足人们生活、生产、消防等用水需要以及将各类用水中所产生的污水收集、处理后排放至水体而建设的一整套工程设施。 是一项集城市用水的取水、净化、输送，城市

3、污水的收集、处理、综合利用，降水的汇集、处理、排放，以及城市防洪、排涝为一体的系统工程。 作用：室外给排水工程对保障人民生活，促进经济发展，保护生态环境起到十分重要的作用。,给水排水工程系统组成如图所示：,1.取水构筑物， 2.一级泵站，3.净水厂， 4.清水池，5.二级泵站， 6.输水管， 7.给水管网 ，8.水塔、9.排水管网，10.雨水管网，11.污水管网，12.污水处理，13.排水口，14.灌溉农田，15.回用水处理厂。,第二节 室外给水工程概述,室外给水工程是论述水源选择、水的处理净化、水的输送与调配的一门技术。 室外给水工程应满足不同用户在水量、水质和水压方面的不同需求。 室外给水

4、工程的基本任务从天然水源取水，并将原水净化达到用户所要求的水质标准后经输配水管网系统送至用户。 室外给水工程一般包括：取水工程、净水工程、输配水工程和泵站等。,以地面水为水源的城市给水系统图式：,一取水工程 取水工程一般包括水源选择和取水构筑物两大部分。,11水源选择 地表水是指江河、湖泊、水库水及海水等。地表水源由于受地面各种因素的影响，有浑浊度较高、水温变化大、易受污染等特点，但 地 表 水 径 流 量 大、矿 化 度 和 硬 度低。 地下水是指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水层介质中的水，按含水层的埋藏状态可以分为上层滞水、潜水和承压水。上层滞水易受污染，一般不作饮用水源；潜水较易污染，

5、可作为企业供水与灌溉用水；承压水不易受污染，可作为饮用水源。,12取水构筑物,管井：地理水源丰富的地区，水位深，深水泵,管井图 1井室 2井壁管 3过滤器 4沉淀管 5粘土封闭 6人工填砾 7深井泵,大口井：浅层地下水 （深30米以内） 渗渠：河道，水库的水体下面或岸边，铺设管网收 集地下渗流水，埋深35米。,固定式取水构筑物：是永久性取水设施 .取水量大，取水可靠，维护方便 .投资大，工程复杂 .水位变化不大的地面水,A B 固定式取水构筑物 1进水井，泵站， 进水间，吸水间 立式泵，立式电机 泵站，格栅，格网，,活动式取水构筑物： 水源水位涨落幅度大，水量相对较小 投资小，建设快，适应性强

6、,二净水工程,水源水由于自然或人为因素，都有被污染的可能，为保证人们正常的生产与生活，水源水要进行处理。此为净水工程。 生活饮用水应满足水质标准要求。,21生活饮用水的质量标准（五类 35条）,1感官性状指标（14项）：色，味，可见物，透明度 2化学性指标（515项）：单质元素 如铜,锰,铁,锌化合物 如酚类、盐类 3毒理学指标（1630项）：氰，氟化物，铅，砷等 4细菌学指标（3133项）：细菌总数，大肠菌总数 5放射性指标（3435项）：，放射检测，来源于地下水流经的矿物质，核电站的冷却水等。 生活饮用水水质标准如下表：,22净水方法,净化结果，根据需求而定加药器 消毒器泵站混凝池沉淀池过

7、滤池清水池二泵站澄 清 池1）加药（混凝剂）明矾，硫酸亚铁，碱式氯化铝等 2）混凝沉淀：用于去除原水中固体颗粒物，微小的悬浮物（混凝成絮状） 3）过滤：常用的滤池有普通快滤池、无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池等。 如下图（快滤池剖面图）： 4）消毒：物理法：紫外线，超声波化学法：加氯，氯胺，ClO2，臭氧 5）清水池，经过上述处理，达到饮用水标准，集中于此。,快滤池的工作原理： 进水管1集水槽23承托层4排水系统（集水管）5出水管6 冲洗（清理）流入清水池 集水管5承托层4砂层3洗砂排水槽8集水槽2洗砂排水管9,三输配水工程,用于将符合标准的水，通过输水管网送到用水户。 它包括泵站，输水管线，配

8、水管网，水塔。 在给水系统中，该部分工程量最大，投资额最高。 31泵站 32输水管线 33配水管网 34调节设备 35水管中水的流速,31 泵站,它是输送净水的高压泵站，将净化的水送往用户的动力。 在给水系统中，通常把从水源取水的泵站称为一级泵站；而把自清水池中取水并将水送入管网的泵站称为二级泵站。 一级泵站的任务：是把水源的水提升输至净水构筑物，或直接输送至配水管网、水塔、水池等构筑物。 二级泵站的任务：是把净化后的水自清水池中提升加压后，送入配水管网供用户使用。 泵站中有水泵机组（泵和电动机）、引水设备、起重设备等。,一级泵站 抽（提）升水源水的泵站 由泵房，水泵，水管，附属设备，控制设备

9、等构成,32输水管线 送水的总管，不负担配水任务。要求：管线简 短，安全，两条以上，以保安全。沿公路敷设最好。 33配水管网 向用户输水的直接管道。敷设中要使干管通向用水量最大的区域，力求简短。 3.3.1管网的布置形式：（1）枝式管（2）环式管网,（1）枝式管：（树枝状，主干+分枝）管径随分枝级别的增加、及流量的减少而变细 特点：管网管线最短，供水直接，投资较少；安全性较差；末端封堵，水流停滞，水质易变坏；多用于初建工程。,（2）环式管网 干管构成回路 特点： 每个位置都有两个方向的供水，安全，不会停水 管线较长，投资大 小城市一般有数个环网，大城市环数超过两位数,332管网附属设备,控制水

10、流，安全控制，维修。 包括阀门（闸门），消火栓，排气阀，泄水阀 （1）阀门： 作用：控制水流，调节水流量，维护控制 布置的要求：过长的干管，个/400600米。每个分支管的始部，其它需控制水流的部分 （2）消火栓： 作用：消防时，消防车从城市配水管网的取水口消火拴取水 位置：配水管线所敷设的路边，十字街口等便于操作的地方（通常在明处）。 消火栓间距：100mm （3）排气阀：排除管道中可能聚集的气体，以免堵塞水的流动，装在管道的最高处。 （4）泄水阀：用于放水，维修。,34调节设备 1.种类：水塔高地水池 水厂中的清水池 2.作用： 调节供水能力，稳定水压，（供水量用水量时,） 改善水泵运行状

11、况，(水流的稳定运行，可使水泵节电。),35水管中水的流速 管径小，流速高，流动阻力大，耗电。 管径大，流速小，流动阻力小，工程造价高。 通常D400mm，0.91.2m/s D400mm，0.60.9m.s,第三节 室外排水工程概述,室外排水工程是用来收集、输送、处理、利用和排放城市污水和降水的综合设施。 室外排水工程的任务是选择污水和降水的出路，收集、输送污水和降水，合理处理后排放或再利用，保护城市水环境。,一污水的分类,城市排水，按其来源和性质分为三大类： 生活污水：指人们在日常生活中使用过的水。（含有碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物和大量细菌、寄生虫卵等原微生物，具有一定的危害。） 工

12、业废水：指在各种生产过程中排出的污水和废水。（不同工业废水的性质差异很大） 降水：指雨水和雪水。（比较清洁，一般雨水不需处理，直接就近排入水体。）,二排水系统的组成,21生活污水排水系统的组成 22 雨水排水系统的组成,21 生活污水排水系统的组成,（1）室内污水管网系统和设备包括接纳污水的各种卫生器具和室内管网系统。 （2）室外污水管网系统 是由庭院管网系统和埋设在城市道路下的污水管网组成的，用来汇集和排除室内污水管网所排出的污水。 室外污水管网系统由支管、干管和主干管等管线组成，系统中设有检查井、跌水井、泵站等附属构筑物。 （3）污水泵站 污水泵站，可分为中途泵站、终点泵站和局部泵站。 （

13、4）污水处理厂 污水处理过程可分为三级，分别采用不同的处理方法和设施。 （5）排出口和事故排出口,污水处理过程分为三级,一级处理：也称机械处理。使用的是物理方法，如重力分离方法、过滤法等，利用物理作用分离去除污水中的非溶解性物质。处理设施包括：滤筛、隔栅、沉淀池、沉砂池等。 二级处理：也称生物处理。这种方法就是在供氧充分的条件下，利用好氧细菌的作用将污水中的有机物分解为稳定的无机物，沉淀使污水得到净化。处理设施包括：曝气池、生物塘及生物滤池等。 三级处理：也称化学处理。利用化学反应的方法来处理与回收污水中的溶解物质或胶体物质，这种方法多用于工业废水处理。处理设施主要有：投药装置、混和槽、沉淀池

14、等。,（5）排出口和事故排出口,污水排入水体的出口称为排出口，是整个排水系统的终点设备。 事故排出口是在污水排水系统中途，在易于发生故障处设置的辅助性出口，如总泵站前必须设置事故排出口。发生故障时，污水可通过事故排出口直接排入水体。,22 雨水排水系统的组成,（1）房屋雨水管道系统和设施：主要包括：天沟、雨水斗和水落管及屋面雨水内排水系统。 （2）街道或厂区雨水管线系统：主要包括：雨水口、检查井、跌水井及支管干管管线等。 （3）雨水泵站 （4）出水口,三室外排水系统的体制,排水体制对于不同性质的污水是采用一套管线系统来排除，还是采用两套或两套以上各自独立的管线来排除，污水的这种不同排除方式称为

15、排水体制。 排水体制分为合流制和分流制两大类。,31合流制 将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统称为合流制排水系统。 合流制对水体污染严重，不宜普遍使用。 32分流制 将生活污水和雨水在两个或两个以上各自独立的管线内排除的系统，称为分流制排水系统。 （1）完全分流制：分设污水和雨水两个排水系统。 （2）不完全分流制：只设污水排水系统而不设雨水排水系统。 分流制减少了污水处理厂的流量负荷，污水处理质量好，符合环境保护的要求，因而现在被广泛的采用。,四室外排水构筑物,常用的水构筑物有：检查井、跌水井、雨水口、出水口、化粪池等。 41 检查井用来对管线进行检查和清通，同时有连接管段的作用。一般设置在管线交汇、转弯、管线尺寸或坡度改变以及直线段距离过大的地方。（P9表1-2） 42 跌水井是设有减缓水流速度设施的检查井。 43 雨水口是在雨水管渠或合流管渠上收集雨水的构筑物。 44 出水口是设在排水系统终点的构筑物。 45 化粪池是利用沉淀和厌氧发酵原理，去除生活污水中悬浮性有机物的一种初级处理构筑物。建筑物排放的生活污水必须经过化粪池进行简单处理后，再进入城市排水管网。,