城市給排水概述

1、6 城市給排水概述目錄城市給水工程1城市排水工程326.1 城市給水工程 給水水源分為地面水源，如江河、湖泊、水庫及海水等；地下水源，如泉水、井水等。 地下水的水質(zhì)一般比地面水的水質(zhì)好。選擇水源時，在地下水有足夠的儲水量的情況下，一般應(yīng)優(yōu)先采用地下水。但地下水中礦物質(zhì)鹽類含量高，硬度大。如埋藏過深或儲量小，或抽取地下水會引起地面下沉的地區(qū)和城市，不宜以地下水作為水源。 地面水水源豐富，水的硬度低，但水中無機(jī)物和有機(jī)物含量較大，同時受到工業(yè)和人類各種生產(chǎn)活動的影響，需作凈化處理后方能達(dá)到飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。6.1.1 水源 城市給水系統(tǒng)一般包括取水工程、凈水工程和輸配水工程三部分，如圖6-l所示。

2、1、取水工程 取水工程包括選擇水源和取水地點，建造適宜的取水構(gòu)筑物，其主要任務(wù)是保證給水系統(tǒng)取得足夠的水量。 地下水的取水構(gòu)筑物有管井、大口井、輻射井、滲渠和引泉構(gòu)筑物等。 地面水的取水構(gòu)筑物有固定型和移動型兩種：固定型包括岸邊式、河床式和斗槽式；移動型包括浮船式、纜車式等，應(yīng)根據(jù)水源的具體情況選擇取水構(gòu)筑物的形式。6.1 城市給水工程6.1.2 城市給水系統(tǒng)6.1 城市給水工程2 凈水工程 通過給水處理構(gòu)筑物，對原水進(jìn)行處理，使其滿足國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。 水的凈化方法和凈化程度，要根據(jù)水源水質(zhì)以及用戶對水質(zhì)的要求而定。城市自來水廠凈化后的水必須滿足我國現(xiàn)行生活飲

3、用水的水質(zhì)指標(biāo)。 地下水一般不需像地面水那樣進(jìn)行凈化處理。有的地方直接飲用地下水；有的僅進(jìn)行加氯消毒；有的經(jīng)濾池的過濾和消毒處理之后，作為飲用水。 6.1 城市給水工程6.1 城市給水工程 地面水源的原水，需去除水中的泥沙、無機(jī)鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)。一般以供生活用水為目的的地面水的凈化工藝流程，主要包括沉淀、過濾和消毒二部分。 經(jīng)混凝沉淀后的水，除去了水中大部分懸浮物質(zhì)，可使水的渾濁度低于20度，但仍達(dá)不到生活用水標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行過濾處理。 過濾后的水中還有細(xì)菌和病菌，需進(jìn)行消毒處理。消毒的目的：一是消滅水中的細(xì)菌和病菌；二是避免凈化后的水在輸送到用戶的過程中被二次污染。6.1 城市給水工

4、程3 輸配水工程 輸水管是輸送水管網(wǎng)的用水到城市配管道，要求簡短、安全條，最好沿路敷設(shè)，少占農(nóng)田并盡量避開工程艱巨地段。 配水管網(wǎng)是直接供水給用戶的管道。(1) 配水管網(wǎng)的布置應(yīng)滿足以下幾方面的要求： 應(yīng)符合城市總體規(guī)劃的要求，考慮供水的分期發(fā)展，并留有充分的余地； 管網(wǎng)應(yīng)布置在整個給水區(qū)域內(nèi)，并能在適當(dāng)?shù)乃畨合?，向用戶供給足夠的水量； 6.1 城市給水工程 無論在正常工作或在局部管網(wǎng)發(fā)生故障時，應(yīng)保證不中斷供水； 管網(wǎng)的造價及經(jīng)營管理費用應(yīng)盡可能低，因此，除了考慮管線施工時有無困難及障礙外，必須沿最短的路線輸送到各用戶，使管線敷設(shè)長度最短。(2) 布置形式 給水管網(wǎng)的布置形式，根據(jù)城市規(guī)劃、

5、用戶分布及對用水的要求等，有樹枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)。 樹枝狀管網(wǎng) 管網(wǎng)的布置呈樹枝狀，向供水區(qū)延伸，管徑隨用戶的減少而逐漸變小。這種管網(wǎng)的管線敷設(shè)長度較短，構(gòu)造簡單，6.1 城市給水工程投資較省。但當(dāng)某處發(fā)生故障時，其下游部分要斷水，供水可靠性差，又因樹枝狀管網(wǎng)終端水流停頓，成為死水端，會使水質(zhì)變壞。一般在小城鎮(zhèn)的給水管網(wǎng)或城市給水管網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)采用樹枝狀管網(wǎng)，或城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)初期先采用樹枝狀管網(wǎng)，逐步發(fā)展形成環(huán)狀管網(wǎng)。 環(huán)狀管網(wǎng) 給水干管間用聯(lián)絡(luò)管相互連通起來，形成許多閉合回路為環(huán)狀管網(wǎng)。環(huán)狀管網(wǎng)供水安全可靠。一般在大、中城市的給水系統(tǒng)或?qū)o水要求較高、不能斷水的給水管網(wǎng)，均應(yīng)采用環(huán)狀管網(wǎng)。環(huán)狀

6、管網(wǎng)還能減輕管內(nèi)水錘的威脅，有利于管6.1 城市給水工程網(wǎng)安全?？傊h(huán)狀管網(wǎng)的管線較長，投資較大，但供水安全可靠。 在實際工程中，為了發(fā)揮管網(wǎng)的輸配水能力，達(dá)到供水既安全可靠又適用經(jīng)濟(jì)，常用樹枝狀與環(huán)狀相結(jié)合的管網(wǎng)。6.2 城市排水工程 在城市中，對生活污水、工業(yè)廢水和降水，采取的排除方式稱為排水體制。按排除方式可分為合流制和分流制排水系統(tǒng)兩類。 1、合流制排水系統(tǒng) 將生活污水、工業(yè)廢水和降水用一個管道系統(tǒng)匯集輸送排除的稱為合流制排水系統(tǒng)。 根據(jù)污水、廢水、降水混合匯集后的處理方式不同，合流制排水系統(tǒng)可分為下列三種情況：6.2.1 排水體制（1）直泄式合流制 管道系統(tǒng)就近將各類排出水泄入水體

7、?；旌系奈鬯唤?jīng)過任何處理，且污水量大，排入水體，使水體水質(zhì)惡化，嚴(yán)重危害水體。因此，這種直泄式合流制目前已不采用。（2）全處理合流制 污水、廢水、降水混合匯集后全部輸送到污水處理廠處理后再排入水體。這種排水方式對保障環(huán)境衛(wèi)生方面當(dāng)然是理想的，但需要主干管的管徑很大，污水處理廠的處理水量也增加很多，基本費用相應(yīng)提高，很不經(jīng)濟(jì)，同時在運轉(zhuǎn)管理方面也有困難。 6.2 城市排水工程(3) 截流式合流制 污水、廢水、降水同樣也合用一套管道系統(tǒng)。晴天時全部輸送到污水處理廠，雨天時當(dāng)雨水量增大，雨水、污水和廢水的混合量超過一定數(shù)量時，其超出部分通過溢流井排入水體。這種方式較多采用。2、分流制排水系統(tǒng) 當(dāng)生

8、活污水、工業(yè)廢水、降水用兩個或兩個以上各自獨立的管道系統(tǒng)來匯集和輸送時，稱為分流制排水系統(tǒng)。匯集生活污水和工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排除系統(tǒng)；匯集和排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排除系統(tǒng)，只排除工業(yè)廢水的稱為工業(yè)廢水排除系統(tǒng)。6.2 城市排水工程 分流制排水系統(tǒng)將各類污水分別排放，有利于污水的處理和利用，道的水力條件好。3、排水體制的選擇 排水體制的選擇應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和水體條件、城市污水量和水質(zhì)情況、城市原有排水設(shè)施情況等綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。一般新建城市或地區(qū)的排水系統(tǒng)，多采用分流制；城區(qū)排水系統(tǒng)改造，采用截流式合流制較多。同一城市的不同地區(qū)，根據(jù)具體條件，

9、可采用不同的排水體制。6.2 城市排水工程 城市排水管網(wǎng)的布置取決于地形、土壤條件、排水體制、污水處理廠位置及排入水體的出口位置等因素(圖6-1)。此外，尚應(yīng)遵循下述的一些原則： 污水應(yīng)盡可能以最短的距離并以重力流的方式排送至污水處理廠； 管道應(yīng)盡可能平行地面自然坡度以減少埋深； 干管及主干管常敷設(shè)于地勢較低且較平坦的地方； 地形平坦處的小流量管道應(yīng)以最短路線與干管相接；6.2 城市排水工程6.2.2 城市排水系統(tǒng)的布置 當(dāng)管道埋深達(dá)最大允許值，繼續(xù)挖深對施工不便及不經(jīng)濟(jì)時，應(yīng)考慮設(shè)置提升污水泵站，但泵站的數(shù)量應(yīng)力求減少； 管道應(yīng)盡可能避免或減少穿越河道、鐵路及其他地下構(gòu)筑物； 當(dāng)城市排水系統(tǒng)

10、分期建造時，第一期工程的主干管內(nèi)，應(yīng)有相當(dāng)大的流量通過，以避免初期因流速太小而影響正常排水。6.2 城市排水工程 此外，在總圖設(shè)計中尚需注意： 埋地管道一般布置在道路兩側(cè)，如不能滿足水平間距的要求時，則檢修較少的給水排水管道及雨水管道也可布置在道路下面； 管道的埋設(shè)深度即指管道內(nèi)底到地面的深度，無保溫措施的生活污水管道或水溫和它接近的工業(yè)廢水管道，管內(nèi)底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m，并應(yīng)保證管頂之最小覆土厚度；建筑小區(qū)內(nèi)的給水排水管道應(yīng)平行建筑物軸線敷設(shè)； 有建筑分期的工程，第一期工程最好布置在地勢較低處，即排水管的第一期工程可以從整個工程的下游段開始施工，以便為二期工程接管創(chuàng)造良好條件。6.

11、2 城市排水工程 在人們的生產(chǎn)和生活活動中每天都在使用和接觸著水。在這一過程中由于人類活動的影響，水的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，就變成了污染過的水，簡稱為污水。污水主要由生活污水、工業(yè)廢水、被污染的雨水組成。 生活污水是指人們在日常生活中使用過的，并被生活廢料所污染過的水，包括廚房和衛(wèi)生間用水。與工業(yè)廢水相比，污染物濃度較低。 污水經(jīng)凈化處理后，最終出路有：6.2 城市排水工程6.2.3 污水處理 (1) 排放水體，但污水排入水體應(yīng)以不破壞該水體的原有功能為前提。在具體操作時，應(yīng)以排放標(biāo)準(zhǔn)來控制，這是最常用的一種污水出路，同時也是造成水體污染的原因之一。 (2) 灌溉田地，但必須符合灌溉的有關(guān)規(guī)

12、定。 (3) 重復(fù)使用，用于包括綠化用水、沖廁、街道清掃、車輛沖洗、建筑施工、消防等。1、城市污水的污染指標(biāo) 城市污水中含有大量有毒、有害的物質(zhì)，如不加處理控制，直接排入水體(江、河、湖、海、地下水)和土壤地，會對環(huán)境造成污染。6.2 城市排水工程功能為前提。在具體操作時，應(yīng)以排放標(biāo)準(zhǔn)來控制，這是最(1) 生化需氧量(BOD) 用生物化學(xué)過程中消耗的溶解氧量來間接表示需氧物的多少，稱為生化需氧量。有機(jī)物在進(jìn)入水體后，通過微生物的生物化學(xué)作用分解為無機(jī)物質(zhì)二氧化碳和水，在分解過程中需要消耗水中的溶解氧，缺氧時污染物就發(fā)生腐敗分解、惡化水質(zhì)，水體中需氧有機(jī)物越多，水質(zhì)也越差。(2) 化學(xué)需氧量(C

13、OD) 用化學(xué)氧化劑K2Cr2O7，氧化分解有機(jī)物時，用與消耗的氧化劑當(dāng)量相等的氧量來間接表示需氧物的多少，稱為化學(xué)需氧量。6.2 城市排水工程(3) 懸浮固體(SS) 懸浮固體是水中未溶解的非膠態(tài)的固體物質(zhì)，在條件適宜時可以沉淀。懸浮固體反映污水匯入水體后將發(fā)生的淤積情況。因懸浮固體在污水中肉眼可見，能使水混濁。(4) pH值 酸度和堿度是污水的重要污染指標(biāo)，用pH值來表示。它對保護(hù)環(huán)境、污水處理及水工構(gòu)筑物都有影響，生活污水呈中性或弱堿性，工業(yè)污水多呈強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。(5) 感觀性指標(biāo) 城市污水呈現(xiàn)一定的顏色、氣味將降低水體的使用價值，也使人在感官上產(chǎn)出的感覺。6.2 城市排水工程(6)污水的

14、生物指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù)：指大腸菌群數(shù)、病毒、病原菌及其他細(xì)菌數(shù)的總和，飲用水標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌總數(shù)不超過100個升。水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體受細(xì)菌污染的程度。2、城市污水的性質(zhì) 污水的性質(zhì)取決于其成分，不同性質(zhì)的污水反映出不同的特征，城市污水由生活污水和部分工業(yè)廢水組成。 (1)生活污水的成分和特征 生活污水含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物，具有一定的肥效，可用于農(nóng)用灌溉。生活污水一般不含有有毒6.2 城市排水工程物質(zhì)，但含有大量細(xì)菌和寄生蟲卵，其中也可能包含致病菌，具有一定危害。生活污水的成分比較固定，只是濃度有所不同。表6-1是國內(nèi)若干城市生活污水的成分組成及變動范圍。(2) 生產(chǎn)污水的成分和特征 生

15、產(chǎn)污水的成分主要取決于生產(chǎn)過程中所用的原料和工藝情況，所含成分復(fù)雜多變，多半具有危害性，各工廠的污水情況要具體分析。6.2 城市排水工程3、水體保護(hù) 為控制水污染，我國已制定了各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)劃時需要參照執(zhí)行。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分為水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(根據(jù)人類對水體的使用要求制定)和排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(根據(jù)水體的環(huán)境容量和現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件制定)。4、污水處理方法簡介 污水處理技術(shù)就是采用各種方法將污水中所含有的污染物分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害和穩(wěn)定的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。現(xiàn)代的污水處理技術(shù)按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法和生物法三類。6.2 城市排水工程(1) 化學(xué)法 利用化學(xué)反應(yīng)原理及方法來分離回收廢水中的污染物，或是改變污染物的性質(zhì)，使其從有害變成無害。屬于化學(xué)