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1、1K414000 城市给水排水工程1K414010 给水排水厂站工程结构与特点1K414011掌握厂站工程结构与施工方法本条文简要介绍给排水厂站工程结构特点与施工方法。一、给排水厂站工程结构特点（一）厂站构筑物组成1 水处理（含调蓄）构筑物，指按水处理工艺设计的构筑物。给水处理构筑物包括配水井、药剂间、混凝沉淀池、澄清池、过滤池、反应池、吸滤池、清水池、二级泵站等。污水处理构筑物包括进水闸井、进水泵房、格筛间、沉砂池、初沉淀池、二次沉淀池、曝气池、氧化沟、生物塘、消化池、沼气储罐等。2 工艺辅助构筑物，指主体构筑物的走道平台、梯道、设备基础、导流墙（槽）、支架、盖板、栏杆等的细部结构工程，各类
2、工艺井（如吸水井、泄空井、浮渣井）、管廊桥架、闸槽、水槽（廊）、堰口、穿孔、孔口等。3 辅助建筑物，分为生产辅助性建筑物和生活辅助性建筑物。生产辅助性建筑物指各项机械设备的建筑厂房如鼓风机房、污泥脱水机房、发电机房、变配电设备房及化验室、控制室、仓库、砂料场等。生活辅助性建筑物包括综合办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。4 配套工程，指为水处理厂生产及管理服务的配套工程，包括厂内道路、厂区给排水、照明、绿化等工程。5 工艺管线，指水处理构筑物之间、水处理构筑物与机房之间的各种连接管线；包括进水管、出水管、污水管、给水管、回用水管、污泥管、出水压力管、空气管、热力管、沼气管、投药管线等。（二）构筑物
3、结构形式与特点1 水处理（调蓄）构筑物和泵房多数采用地下或半地下钢筋砼结构，特点是构件断面较薄，属于薄板或薄壳型结构，配筋率较高，具有较高抗渗性和良好的整体性要求。少数构筑物采用土膜结构如氧化塘或生物塘等，面积大且有一定深度，抗渗性要求较高。2 工艺辅助构筑物多数采用钢筋砼结构，特点是构件断面较薄，结构尺寸要求精确；少数采用钢结构预制，现场安装，如出水堰等。3 辅助性建筑物视具体需要采用钢筋砼结构或砖砌结构，符合房建工程结构要求。4 配套的市政公用工程结构符合相关专业结构与性能要求。5 工艺管线中给排水管道越来越多采用 水流性能好、抗腐蚀性高、抗地层变位性好的 PE 管、球墨铸铁管等新型管材。
4、二、构筑物与施工方法（全现浇砼、单元组合现浇砼、预制拼装、砌筑、预制沉井、土膜结构水池施工）（一）全现浇砼施工1 水处理（调蓄）构筑物的钢筋砼池体大多采用现浇砼施工。浇筑砼时应依据结构形式分段、分层连续进行，浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍，最大不超过500mm。现浇砼的配合比、强度和抗渗、抗冻性能必须符合设计要求，构筑物不得有露筋、蜂窝、麻面等质量缺陷；且整个构筑物砼应做到颜色一致、棱角分明、规则，体现外光内实的结构特点。2 水处理构筑物中圆柱形砼池体结构，当池壁高度大（1218m）时宜采用整体现浇施工，支模方法有：满堂支模法及滑升模板法。前者模板
5、与支架用量大，后者宜在池壁高度15m时采用。3 污水处理构筑物中卵形消化池，通常采用无粘结预应力筋、曲面异型大模板施工。消化池钢筋砼主体外表面，需要做保温和外饰面的保护，但必须在主体结构施工质量验收合格后施工；保温层、饰面层和骨架施工应符合设计要求。（二）单元组合现浇砼施工1 沉砂池、生物反应池、清水池大型池体的断面形式可分为圆形水池和矩形水池，宜采用单元组合式现浇砼结构，池体由相类似底板及池壁板块单元组合而成。2 以圆形储水池为例，池体通常由38块厚扇形底板单元和16块倒T形壁板单元组成，一般不设顶板。单元一次性浇注而成，底板单元间用高聚氯乙烯胶泥嵌缝，壁板单元间用橡胶止水带接缝，如图1K4
6、14011-1所示。这种单元组合结构可有效防止池体出现裂缝渗漏。3 大型矩形水池为避免裂缝渗漏，设计通常采用单元组合结构将水池分块（单元）浇筑。各块（单元）间留设后浇缝带，池体钢筋按设计要求一次绑扎好，缝带处不切断，待块（单元）养护28d后，再采用比块（单元）强度高一个等级的砼或掺加UEA的补偿收缩砼灌筑后浇缝带使其连成整体。如图1K414011-2所示。4 圆柱形消化池的池壁高度大（1218m），多采用整体现浇施工，其支模方法有满堂支模法及滑升模板法。（三）预制拼装施工1 水处理构筑物中沉砂池、沉淀池、调节池等砼圆形水池宜采用装配式预应力钢筋砼结构，以便获得较好的抗裂性和不透水性。2 预制拼
7、装施工的圆形水池可采用 绕丝法、电热张拉法或径向张拉法进行壁板环向预应力施工。3 预制拼装施工的圆形水池在水池满水试验合格后，应及时进行钢丝保护层喷射砼施工。（四）砌筑施工1 行近渠道、下游渠道和静水井等工艺辅助构筑物，可采用砖石砌筑结构，砌体外需抹水泥砂浆层，且应压实赶光，以满足工艺要求。2 量水槽（标准巴歇尔量水槽和大型巴歇尔量水槽）、出水堰等工艺辅助构筑物宜用耐腐蚀、耐水流冲刷、不变形的材料预制，现场安装而成。（五）预制沉井施工1 钢筋砼结构泵房、机房通常采用半地下式或完全地下式结构，在有地下水、流沙、软土地层的条件下，应选择预制沉井法施工。2 预制沉井法施工通常采取排水下沉干式沉井方法
8、和不排水下沉湿式沉井方法。前者适用于渗水量不大、稳定的黏性土；后者适用于比较深的沉井或有严重流沙的情况。排水下沉分为人工挖土下沉、机械挖土下沉、水力机械下沉。不排水下沉分为水下抓土下沉、水下水力吸泥下沉、空气吸泥下沉。（六）土膜结构水池施工1 氧化塘、生物塘等水池又称为塘体构筑物，因其施工简便、造价低，近些年来在工程实践中应用较多，如BIOLAKE工艺中的氧化塘。2 基槽施工是塘体构筑物施工关键的分项工程，必须做好基础处理和边坡修整，以保证构筑物的整体结构稳定。3 衬里施工是塘体的衬里，类型有多种（如PE、PVC、沥青、水泥砼、CPE等），设计根据处理污水的水质类别和现场条件进行选择，施工应按
9、设计要求施工和相关材料标准检验。4 塘体结构水工构筑物防渗施工是塘体结构施工的关键环节，应按设计要求控制防渗材料类型、规格、性能、质量，严格控制连接、焊接部位的施工质量，以保证防渗性能要求。1K414012熟悉给水与污水处理工艺流程本条文简要介绍常见的城镇给水处理和污水处理工艺流程。一、给水处理（一）处理方法与工艺1 处理对象通常为天然淡水水源，主要有来自江河、湖泊与水库的地表水和地下水（井水）两大类。水中含有的杂质，分为无机物、有机物和微生物三种，也可 按杂质的颗粒大小以及存在形态分为悬浮物质、胶体和溶解物质三种。2 处理目的是去除或降低原水中悬浮物质、胶体、有害细菌生物以及水中含有的其他有
10、害杂质，使处理后的水质满足用户需求。基本原则是利用现有的各种技术、方法和手段，采用尽可能低的工程造价，将水中所含的杂质分离出去，使水质得到净化。3 常用的给水处理方法（见表1K414012-1）常用的给水处理方法 表1K414012-1自然沉淀用以去除水中 粗大颗粒杂质。混凝沉淀使用混凝药剂沉淀或澄清去除水中 胶体和悬浮杂质等。过滤使水通过细孔性滤料层，截流去除 经沉淀或澄清后剩余的细微杂质；或不经过沉淀，原水直接加药、混凝、过滤去除水中 胶体和悬浮杂质。消毒去除水中 病毒和细菌，保证饮水卫生和生产用水安全。软化降低水中 钙、镁离子含量，使硬水软化。除铁除锰去除地下水中所含过量的 铁和锰，使水
11、质符合饮用水要求（二）工艺流程与适用条件（见表1K414012-2）常用处理工艺流程及适用条件 表1K414012-2工艺流程适用条件 原水简单处理（如筛网隔滤或消毒）水质较好。原水接触过滤消毒一般用于处理浊度和色度较低的湖泊水和水库水，进水悬浮物一般小于100mg/L，水质稳定、变化小且无藻类繁殖。原水混凝、沉淀或澄清过滤消毒一般地表水处理厂广泛采用的常规处理流程，适用于浊度小于3mg/L河流水。河流小溪水浊度经常较低，洪水时含砂量大，可采用此流程对低蚀度、无污染的水不加凝聚剂或跨越沉淀直接过滤。原水调蓄预沉自然预沉淀或混凝沉淀混凝沉淀或澄请过滤消毒高浊度水二级沉淀，适用于含砂量大，砂峰持续
12、时间长，预沉后原水含砂量应降低到1000mg/L以下。适用于中小型水厂，有时在滤池后建造清水调蓄池。（三）预处理和深度处理为了进一步发挥给水处理工艺的整体作用，提高对污染物的去除效果，改善和提高饮用水水质，除了常规处理工艺之外，还有预处理和深度处理工艺。1 按照对污染物的去除途径不同，预处理方法可分为氧化法和吸附法，其中氧化法又可分为化学氧化法和生物氧化法。化学氧化法预处理技术主要有氯气预氧化及高锰酸钾氧化、紫外光氧化、臭氧氧化等预处理；生物氧化预处理技术主要采用生物膜法，其形式主要是淹没式生物滤池，如进行TOC生物降解、氮去除、铁锰去除等。吸附预处理技术，如用粉末活性炭吸附、黏土吸附等。2
13、深度处理是指在常规处理工艺之后：再通过适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前身物加以去除，从而提高和保证饮用水质。目前，应用较广泛的深度处理技术主要有活性炭吸附法、臭氧氧化法、臭氧活性炭法、生物活性炭法、光催化氧化法、吹脱法等。二、污水处理（一）处理方法与工艺1 处理目的是将输送来的污水通过必要的处理方法，使之达到国家规定的水质控制标准后回用或排放。从污水处理的角度，污染物可分为悬浮固体污染物、有机污染物、有毒物质、污染生物和污染营养物质。污水中有机物浓度一般用生物化学需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD）、总需氧量（TOD）和总有机碳（TOC）来表示。2 处理方
14、法可根据水质类型分为 物理处理法、生物处理法、污水处理产生的污泥处置及化学处理法，还可根据处理程度分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺流程。（1） 物理处理方法 是利用物理作用分离和去除污水中污染物质的方法。常用方法有 筛滤截留、重力分离、离心分离等，相应处理设备主要有 格栅、沉砂池、沉淀池及离心机等。其中沉淀池同城镇给水处理中的沉淀池。（2）生物处理法是利用微生物的代谢作用，去除污水中有机物质的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等，还有氧化塘及污水土地处理法。（3）化学处理法，用于城市污水处理，混凝法类同于城市给水处理。3 污泥需处理 才能防止二次污染，其处置方法常有 浓缩、厌氧消化、脱水
15、及热处理等。（二）工艺流程1 一级处理工艺流程如图1K414012-1所示。主要针对水中悬浮物质，常采用物理方法 经过一级处理后，污水悬浮物去除可达40%左右，附着于悬浮物的有机物也可去除30%左右。2 二级处理以氧化沟为例。其工艺流程如图1K414012-2所示。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。通常采用的方法是微生物处理法，具体方式有活性污泥法和生物膜法。经过二级处理后，BOD5去除率可达90%以上，二沉池出水能达标排放。（1）活性污泥处理系统，在当前污水处理领域，是应用最为广泛的处理技术之一，曝气池是其反应器。污水与污泥在曝气池中混合，污泥中的微生物将污水中复杂的有机物降解，并用释放出的能量来实现微生物本身的繁殖和运动等。（2）氧化沟是传统活性污泥法的一种改型，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，动力来自于转刷与水下推进器。一般不需要设置初沉池，并且经常采用延时曝气。氧化沟工艺构造形式多样，一般呈环状沟渠形，其平面可为圆形或椭圆形，或与长方形的组合状。主要构成有氧化沟沟体、曝气装置、进出水装置、导流装置。传统的氧化沟具有延时曝气活性污泥法的特点，通过调节曝气的强度和水流方式，可以使氧化沟内交替出现厌氧、缺氧和好氧状态或出现厌氧区、缺氧区和好氧区，从而脱氮除磷。根据形式的不同，氧化沟可以分为卡罗赛尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替式氧化沟、一体式氧化沟及其他类型
