排水管網(wǎng)工程課件

概論排水工程的發(fā)展歷史排水工程的概念及內(nèi)容城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的作用排水系統(tǒng)的體制排水系統(tǒng)的主要組成部分排水系統(tǒng)的佈置形式工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)與城市排水系統(tǒng)的關(guān)係廢水的綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程式一、排水工程的發(fā)展歷史——河南省淮陽(yáng)的古城下，發(fā)掘出西元前2800年埋下的陶制排水管，比西元前2500年埃及發(fā)現(xiàn)的排水溝早300年——河北省易縣出土了戰(zhàn)國(guó)後期的圓形陶制排水管——陝西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宮內(nèi)出現(xiàn)了明渠和暗渠相結(jié)合的排水系統(tǒng)——唐代長(zhǎng)安建造了較為完整的雨水排水系統(tǒng)——江蘇揚(yáng)州發(fā)現(xiàn)了唐代建造的多功能的排水渠——明、清時(shí)代的北京城，排水管渠系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)一、排水工程的發(fā)展歷史（續(xù)）——在近代我國(guó)排水工程發(fā)展緩慢，建國(guó)前全國(guó)103個(gè)城市建有排水設(shè)施，管線總長(zhǎng)6034.8km，全國(guó)只有上海、南京建有城市污水處理廠，日處理能力為4萬(wàn)噸。1921年上海北區(qū)污水廠，是我國(guó)最早的活性污泥法水廠?！▏?guó)後，排水工程事業(yè)發(fā)展較快，城市下水道普及率達(dá)60%以上。至1995年，全國(guó)排水管道總長(zhǎng)11

萬(wàn)km，城市污水處理廠838座，日處理能力1645.4

萬(wàn)噸。二、排水工程的概念與內(nèi)容排水工程的概念：——指為保護(hù)環(huán)境而建設(shè)的一整套用於收集、輸送、處理和利用污水的工程設(shè)施排水工程的內(nèi)容：一是污水的收集、輸送部分——排水管網(wǎng)二是污水的處理、利用部分——污水處理本課程內(nèi)容三、排水工程的作用——保護(hù)環(huán)境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之災(zāi)——促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保證城市可持續(xù)性發(fā)展——保護(hù)人民的身體健康與正常生活四、排水系統(tǒng)的體制污水的概念與分類(lèi)：——在使用過(guò)程中受到了不同程度的污染，改變了原來(lái)的化學(xué)成分和物理性質(zhì)的水，叫污水。按來(lái)源分生活污水工業(yè)廢水降水（降雨和降雪）城市污水四、排水系統(tǒng)的體制（續(xù)1）污水的最終出路有三：一是排放水體二是灌溉農(nóng)田三是重複使用自然複用間接複用直接複用四、排水系統(tǒng)的體制（續(xù)2）排水系統(tǒng)體制的概念：——生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以採(cǎi)用一個(gè)管渠來(lái)排除，也可以採(cǎi)用兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的管渠來(lái)排除，污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱(chēng)為排水體制。排水系統(tǒng)體制的分類(lèi)：合流制：直排式、完全截流式和部分截流式三種分流制：完全分流制和非完全分流制四、排水系統(tǒng)的體制（續(xù)3）合流制和分流制的比較：環(huán)保方面：全部截流式合流制對(duì)環(huán)境的污染最??；部分截留式合流制雨天時(shí)部分污水溢流入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。造價(jià)方面：合流制管道比完全分流制可節(jié)省投資20%~40%，但合流制泵站和污水處理廠投資要高於分流制，總造價(jià)看，完全分流制高於合流制。而採(cǎi)用不完全分流制，初期投資少、見(jiàn)效快，在新建地區(qū)適於採(cǎi)用。維護(hù)管理：合流制污水廠維護(hù)管理複雜。晴天時(shí)合流制管道內(nèi)易於沉澱，在雨天時(shí)沉澱物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護(hù)管理費(fèi)。五、排水系統(tǒng)的組成部分城市污水排水系統(tǒng)的組成部分室內(nèi)污水管道系統(tǒng)與設(shè)備室外污水管道系統(tǒng)污水處理廠出水口事故排出口污水泵站或壓力管道手盆、便器、水封管、立管、出戶管．．．街坊管道、街道污水管道、附屬構(gòu)築物等五、排水系統(tǒng)的組成部分（續(xù)1）工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成部分車(chē)間內(nèi)部管道系統(tǒng)與設(shè)備污水泵站或壓力管道廠區(qū)管道系統(tǒng)廢水處理站五、排水系統(tǒng)的組成部分（續(xù)2）雨水收集系統(tǒng)與設(shè)備街坊或廠區(qū)雨水管道系統(tǒng)街道雨水管道系統(tǒng)出水口排洪溝雨水泵站雨水口、天溝、雨水鬥．．．雨水排水系統(tǒng)的組成部分六、排水系統(tǒng)的佈置形式排水系統(tǒng)的佈置原則

充分利用地形、地勢(shì)，就近排入水體，以減小管道埋深、降低工程造價(jià)排水系統(tǒng)佈置的影響因素地形地勢(shì)土壤情況河流情況氣候情況城市總體規(guī)劃六、排水系統(tǒng)的佈置形式(續(xù)1)正交式截流式平行式分區(qū)式分散式環(huán)繞式七、工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)與城市排水系統(tǒng)的關(guān)係工業(yè)企業(yè)排出的廢水應(yīng)採(cǎi)取的措施改革生產(chǎn)工藝，進(jìn)行技術(shù)革新，力求把有害物質(zhì)消除在生產(chǎn)過(guò)程之中，做到不排或少排廢水儘量採(cǎi)用迴圈或重複利用系統(tǒng)，以減小廢水排放量回收廢水中的有用物質(zhì)，節(jié)省能源、創(chuàng)造財(cái)富儘量以廢治廢七、工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)與城市排水系統(tǒng)的關(guān)係(續(xù)1）工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)應(yīng)考慮的問(wèn)題儘量考慮直接將工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)，在污水處理廠統(tǒng)一進(jìn)行處理工業(yè)廢水排入後，不應(yīng)影響排水管渠和污水處理廠的正常運(yùn)行，對(duì)某些廢水應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理工業(yè)廢水排入後，不應(yīng)對(duì)養(yǎng)護(hù)人員造成危害當(dāng)城市污水處理廠為生物處理時(shí)，工業(yè)廢水中抑制生物活性的有害物質(zhì)濃度，不能超過(guò)有關(guān)規(guī)定八、廢水的綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)

廢水的綜合治理——指對(duì)廢水進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，多重治理。其主要內(nèi)容有：減少和控制廢水及污染物的排放量城市規(guī)劃與生產(chǎn)佈局合理化充分利用水體、土壤的環(huán)境容量發(fā)展經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的水處理技術(shù)。廢水中有用物質(zhì)的回收及綜合利用發(fā)展區(qū)域性廢水及水污染整治系統(tǒng)九、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程式

基本建設(shè)程式：可行性研究階段計(jì)畫(huà)任務(wù)書(shū)階段設(shè)計(jì)階段組織施工階段竣工驗(yàn)收交付使用論證專(zhuān)案技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性確定基建專(zhuān)案編制設(shè)計(jì)檔設(shè)計(jì)圖紙與概預(yù)算專(zhuān)案實(shí)施

合流制管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合流制管渠系統(tǒng)是指在同一管渠內(nèi)排除生活污水、工業(yè)廢水和雨水的管渠系統(tǒng).合流制管渠系統(tǒng)特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管渠總長(zhǎng)度小與分流制相比，截流幹管管徑大，泵站和污水處理廠規(guī)模大雨天徑流時(shí)，部分生活污水也溢流到水體，造成一定程度的污染晴天時(shí)，管渠內(nèi)流量小，流速低，易淤積合流制管渠系統(tǒng)的使用條件

排水區(qū)域內(nèi)有水源充沛的水體，足夠大的環(huán)境容量，使污染程度控制在允許範(fàn)圍之內(nèi)街道比較完善，必須採(cǎi)用暗管排除雨水，而街道又比較狹窄，管渠的設(shè)置位置受到限制時(shí)，可以考慮採(cǎi)用合流制合流制管渠佈置時(shí)注意問(wèn)題

管渠的佈置應(yīng)能使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，並盡可能以最短距離坡向水體截流幹管與水體平行佈置，在適當(dāng)位置設(shè)置溢流井合理控制溢流井的數(shù)目和位置在上游，儘量利用邊溝排除雨水合流制排水管渠的設(shè)計(jì)流量第一個(gè)溢流井上游管渠設(shè)計(jì)流量式中：Qs——生活污水設(shè)計(jì)流量

Qi——工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量

Qr——雨水設(shè)計(jì)流量分別為生活污水和工業(yè)廢水的平均流量。稱(chēng)為旱流流量Qf

溢流井下游管渠的設(shè)計(jì)流量式中:n0——截流倍數(shù)

Q1——溢流井下游排水面積上的雨水設(shè)計(jì)流量

Q2——溢流井下游排水面積上的生活污水平均流量與工業(yè)廢水最大班平均流量之和截流倍數(shù)n0溢流井後，不從溢流井泄出的雨水量，通常按旱流流量的指定倍數(shù)計(jì)算，該指定倍數(shù)稱(chēng)為截流倍數(shù)n0

我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》規(guī)定採(cǎi)用n0

為1~5工程實(shí)際中，我國(guó)多數(shù)城市都採(cǎi)用n0=3美國(guó)、日本等多採(cǎi)用n0=3~5合流制排水管渠的水力計(jì)算要點(diǎn)

按滿流進(jìn)行設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)適當(dāng)放大，因?yàn)榛旌衔鬯形廴緫?yīng)合理確定截流倍數(shù)n0

溢流井形式

截流槽式溢流堰式跳躍堰式合流制排水管渠設(shè)計(jì)計(jì)算舉例城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造改合流制為分流制改為截流式合流對(duì)溢流的混合污水量進(jìn)行控制

排水管渠及附屬構(gòu)築物排水管渠的斷面形式要求

靜力學(xué)上，具有一定的抗荷載能力，堅(jiān)固穩(wěn)定，抗壓抗折，不破裂、不變形水力學(xué)上，盡可能大的排水能力，不淤積，不沉澱經(jīng)濟(jì)上，造價(jià)低管理維護(hù)上，便於疏通、清洗排水管渠的斷面形式圓形半橢圓形馬蹄形水力特性好排水能力大抗壓能力強(qiáng)便於預(yù)製節(jié)省材料抗壓能力強(qiáng)節(jié)省材料用於污水流量大且變化小管徑大於2m高度小於寬度可減小埋深造價(jià)低、易淤積適用大流量、變化小、出水位置受限制排水管渠的斷面形式矩形水力條件差可現(xiàn)場(chǎng)預(yù)製適用於排洪溝等明渠或路面狹窄地區(qū)梯形只適用於明渠蛋形下部窄流量小時(shí)流速也較大不淤積清通養(yǎng)護(hù)方便排水管渠材料的要求

具有一定的強(qiáng)度，抗壓抗折抗沖刷、耐磨損有抗腐蝕，浸蝕能力不透水內(nèi)壁光滑、阻力小貨源充足、價(jià)格便宜常用的排水管渠混凝土和鋼筋混凝土管陶土管金屬管磚石漿砌或鋼混大型管渠石棉水泥管其他管渠,包括木管,竹管,塑膠管,玻璃鋼管等(1)混凝土和鋼筋混凝土管

優(yōu)點(diǎn)：製造方便，成本低，抗壓能力強(qiáng)，適用於大管徑

缺點(diǎn)：抗酸、堿和浸蝕能力低；抗?jié)B透性能低；管節(jié)短，接頭多，施工困難；重量大，搬運(yùn)不便乘插式企口式平口式(2)陶土管特點(diǎn)：內(nèi)外壁光滑；不透水性能好，耐磨損、抗腐蝕；強(qiáng)度低，抗壓抗折能力差，管徑較小，一般在300mm以下適用條件：居民區(qū)室外排水管、工業(yè)廢水中(3)金屬管(鋼管和鑄鐵管)特點(diǎn)：成本高，較少採(cǎi)用；抗高壓、抗?jié)B透能力強(qiáng)；內(nèi)壁光滑，阻力??；長(zhǎng)度大，接頭少；抗酸、堿腐蝕和抗地下水浸蝕能力低，需作防腐處理適用條件：震區(qū)，對(duì)滲透要求高的地區(qū)特點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)澆築，抗壓、抗震、抗腐蝕能力強(qiáng)，無(wú)法預(yù)製適用條件：大管徑，管徑大於2.0m

(4)磚石漿砌或鋼混大型管渠(5)石棉水泥管特點(diǎn)：表面光滑、不透水；抗腐蝕性強(qiáng)；重量輕；質(zhì)脆，易折斷，不耐磨損(6)其他管渠:木,竹,塑膠,玻璃鋼等管渠材料的選擇管渠材料應(yīng)盡可能就地取材，便於供應(yīng)和運(yùn)輸考慮管材的造價(jià)根據(jù)輸送水質(zhì)情況，進(jìn)行比較選擇考慮管材的適用條件排水管渠介面的要求

足夠的強(qiáng)度不透水抗腐蝕、浸蝕具有一定的彈性排水管渠介面的分類(lèi)柔性介面：允許有3-5mm的縱向交錯(cuò)或較小的角度。適用於地基軟硬不一、受力不均勻，震區(qū)等地。但施工複雜，造價(jià)高。如瀝青卷材、橡膠圈剛性介面：不允許有相對(duì)的位移。適用於地基條件好的地區(qū)，施工簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，如水泥砂漿介面半柔半剛性介面：介於柔性和剛性之間，如石棉水泥介面排水管渠基礎(chǔ)的組成管道管座基礎(chǔ)墊層地基排水管渠基礎(chǔ)的種類(lèi)砂土基礎(chǔ)適用於土壤條件非常好、無(wú)地下水的地區(qū)，管道直徑小於600mm，管頂覆土厚度在0.7-2.0m之間的管道，不在車(chē)行道下的次要管道及臨時(shí)性管道。混凝土枕基建在管道介面處。適用於土壤條件較好、無(wú)地下水的地區(qū)，是一局部基礎(chǔ)?；炷翈位A(chǔ)沿管道全長(zhǎng)敷設(shè)。適用土壤條件差、震區(qū)、重要管道處。按管座的形式，分為90度、135度、180度三種管座基礎(chǔ)排水管渠附屬構(gòu)築物-雨水口雨水口的作用:收集雨水的構(gòu)築物雨水口的組成進(jìn)水箅:通常為鑄鐵制，也有混凝土制。一般一個(gè)平箅雨水口可排泄15~20L/s的地面徑流量。進(jìn)水箅設(shè)在道路交叉口、低窪地、路側(cè)邊溝等處，間距25~50m井筒:通常採(cǎi)用磚砌結(jié)構(gòu)，或鋼筋混凝土澆制，深度小於1.0m。其形式有帶沉泥井的和不帶沉泥井的兩種

連接管:連接管的管徑大於200mm，坡度大於0.01，長(zhǎng)度小於25m。在同一連接管上雨水口的個(gè)數(shù)不多於3個(gè)

排水管渠附屬構(gòu)築物-檢查井

為了便於對(duì)管道進(jìn)行檢查和清通，必須設(shè)置檢查井。檢查井一般設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、跌水等處以及相隔一定距離的直線管渠上檢查井的組成井底:基礎(chǔ)為卵石、碎石或混凝土澆築，井底為半圓形或弧形，水力條件好，減小阻力

井身:磚砌結(jié)構(gòu)，水泥砂漿抹面。通常為圓形，在大管徑交匯處，可用矩形、扇形

井蓋:為鑄鐵或混凝土制。為防止雨水流入，通常高於地面排水管渠附屬構(gòu)築物-倒虹管

穿越河流、窪地、鐵路、地下構(gòu)築物時(shí)，需按下凹的折線方式敷設(shè)管道，稱(chēng)為倒虹管。倒虹管由進(jìn)水井、下行管、平行管、上行管和出水井組成倒虹管設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)

進(jìn)水井應(yīng)設(shè)事故排出口，堵塞時(shí)污水有出路倒虹管與河流等障礙物儘量垂直佈置，減小距離倒虹管佈置時(shí)，一般並列設(shè)置兩條倒虹管與河床底的垂直距離不小於0.5m防止倒虹管淤積措施

設(shè)計(jì)流速規(guī)定為1.2~1.5m/s，最小不能小於0.9m/s

在進(jìn)水井設(shè)置沖洗措施，沖洗流速大於1.2m/s

進(jìn)入進(jìn)水井前，應(yīng)設(shè)置沉積槽上行與下行管與水準(zhǔn)夾角不應(yīng)大於30度最小管徑為200mm

在進(jìn)水井中設(shè)置閘門(mén)，以調(diào)節(jié)流量在虹吸管內(nèi)設(shè)置防沉裝置

污水管道的設(shè)計(jì)確定排水區(qū)界，劃分排水流域管道定線控制點(diǎn)確定和泵站的設(shè)置地點(diǎn)設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定污水管道的銜接污水管道在街道上的位置確定排水區(qū)界，劃分排水流域——排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設(shè)置的界限?！潘饔蚴侵冈谂潘畢^(qū)界內(nèi)，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（通常根據(jù)等高線劃分排水區(qū)域，在地形平坦地區(qū)可按照面積的大小進(jìn)行劃分。）管道定線——在總平面圖上確定污水管道的位置和走向。管道定線的影響因素地形污水廠和出水口的位置所採(cǎi)用的排水體制管道定線時(shí)注意事項(xiàng)主幹管佈置在堅(jiān)硬密實(shí)土壤中儘量少穿河流、鐵路、山谷和高地避免與地下構(gòu)築物交叉不宜敷設(shè)在繁忙、狹窄的街道下集中流量?jī)嵙颗湃肷嫌慰刂泣c(diǎn)確定和泵站設(shè)置地點(diǎn)——對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)，通常在管道起點(diǎn)或最低最遠(yuǎn)點(diǎn)。泵站設(shè)置地點(diǎn)中途泵站局部泵站總泵站設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量

——兩個(gè)檢查井之間，設(shè)計(jì)流量不變，且採(cǎi)用同樣的管徑和坡度的管段，稱(chēng)為一個(gè)設(shè)計(jì)管段。

一般檢查井的設(shè)置位置有：流量匯入的地方、管徑變化的地方、轉(zhuǎn)彎的地方、或在直管段管徑長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)（30~70m）。設(shè)計(jì)流量本段流量轉(zhuǎn)輸流量集中流量1234ABCDq式中：q1——設(shè)計(jì)管段的本段流量，L/s；

F——設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街坊面積，公頃；

KZ——生活污水量總變化係數(shù)；

q0——單位面積的本段平均流量，即比流量，L/s.公頃可用下式求得。式中：n——污水量標(biāo)準(zhǔn)，L/(人.d)；

p——人口密度，人/公頃。污水管道的銜接銜接的原則：盡可能地提高下游管段的高程，減小埋深，降低造價(jià)；避免上游管段回水淤積。銜接的方式水面平接管頂平接跌水連接污水管道在街道上的位置

與其他管線、構(gòu)築物有一定的距離（174頁(yè)）與給水管相交時(shí)，設(shè)於給水管下方儘量避免敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車(chē)道下，設(shè)在人行道下五、污水管道的設(shè)計(jì)舉例原始資料：

給定某市的街坊平面圖，如下頁(yè)圖。居住區(qū)街坊人口密度為350人/公頃，污水量標(biāo)準(zhǔn)為120L/(人.d)，火車(chē)站和公共浴室的設(shè)計(jì)污水量分別為3L/s和4L/s，工廠甲和工廠乙的工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量分別為25L/s與6L/s。生活污水及經(jīng)過(guò)局部處理的工業(yè)廢水全部送至污水處理廠進(jìn)行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為2.0m

平面圖管道定線街坊面積計(jì)算街坊編號(hào)1234567891011街坊面積（公頃）1.211.702.081.982.202.201.432.211.962.042.40街坊編號(hào)1213141516171819202122街坊面積（公頃）2.401.212.281.451.702.001.801.661.231.531.71街坊編號(hào)2324252627街坊面積（公頃）1.802.202.042.40劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量（48頁(yè)）管道的水力計(jì)算（50頁(yè)）繪製圖紙（平面圖和管道縱剖面圖）水力計(jì)算注意問(wèn)題

控制點(diǎn)選擇管道坡度與地面坡度設(shè)計(jì)流速與設(shè)計(jì)管徑注意水頭損失旁側(cè)支管連接六、國(guó)外污水管道的設(shè)計(jì)方法介紹常規(guī)設(shè)計(jì)方法給水量60%~80%排水量查曲線最小流量最大流量校核自淨(jìng)流速設(shè)計(jì)流量乘係數(shù)（考慮地下水和雨水）設(shè)計(jì)充滿度一般按滿流，也有非滿流情況：小管0.5，其他0.75真空管網(wǎng)：真空閥井、中繼真空泵站和真空管道

壓力式管網(wǎng)：研磨潛力泵、壓力支管和壓力幹管

七、城市污水回用工程污水回用意義污水回用目標(biāo)與水質(zhì)污水回用處理技術(shù)地球上水的總量1.361018m3淡水儲(chǔ)量?jī)H為3.51016m3不足全球總水量的3%易開(kāi)發(fā)利用的淡水儲(chǔ)量為4.01015m3，占淡水的11%世界水資源概況世界水資源研究所：全世界有26個(gè)國(guó)家2.32

億人口面臨缺水的威脅聯(lián)合國(guó)發(fā)出警報(bào)：世界範(fàn)圍內(nèi)的缺水問(wèn)題將嚴(yán)重制約本世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，並有可能導(dǎo)致國(guó)家和地區(qū)間發(fā)生衝突和戰(zhàn)爭(zhēng)我國(guó)水資源現(xiàn)狀

人均水資源佔(zhàn)有量2200立方米約為世界平均水準(zhǔn)的1/4

排名世界第112位每年因缺水而造成的經(jīng)濟(jì)損失約

2000~3000億元解決水資源缺乏的途徑

海水淡化修建水庫(kù)，貯存雨水長(zhǎng)距離引水開(kāi)發(fā)地下水節(jié)約用水污水回用污水回用對(duì)象污水回用於農(nóng)業(yè)灌溉污水回用於工業(yè)：如冷卻水污水回用於城市生活：即建築中水（市政用水、生活雜用水）由於生活污水水量大且流量穩(wěn)定，成為主要的回用研究對(duì)象我國(guó)生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)日本的中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目單位標(biāo)準(zhǔn)值臭氣色度濁度總蒸發(fā)殘?jiān)鼞腋∥飌H值COD（KMnO4）BODPO4陰離子表面活性劑大腸菌群落一般細(xì)菌餘氯TOC-度度mg/Lmg/L

mg/Lmg/Lmg/Lmg/L個(gè)/mL個(gè)/mLmg/Lmg/L無(wú)不快感<10<5500以下5以下5.8~8.620以下10以下1.0以下1.0以下沒(méi)有檢出100以下0.1以下15典型的中水處理工藝流程出水進(jìn)水格柵沉砂池初沉池曝氣池二沉池投藥混凝反應(yīng)沉澱池過(guò)濾池消毒池預(yù)處理中心處理後處理二級(jí)生物處理、給水處理工藝的組合中水回用過(guò)程中存在的問(wèn)題傳統(tǒng)的處理工藝流程複雜，自動(dòng)化水準(zhǔn)不高，要求管理人員有較高的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)，使得中水設(shè)施建成後，能夠正常運(yùn)行的不多。中水處理成本偏高，同國(guó)內(nèi)偏低的自來(lái)水價(jià)格相比，並無(wú)優(yōu)勢(shì)，而且中水水質(zhì)難以保證，使得人們難以接受中水這一“新鮮”事物。房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在配套中水設(shè)施時(shí)，會(huì)因增加建設(shè)成本而影響其在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。人們的水資源危機(jī)意識(shí)還較淡薄，使得中水設(shè)施的發(fā)展受到了阻礙。

污水管道的水力計(jì)算污水管道內(nèi)水質(zhì)特點(diǎn)：污水管道內(nèi)水流特點(diǎn)重力流非滿流近似均勻流《排水管網(wǎng)理論與計(jì)算》——周玉文、趙洪賓著三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)1）水力計(jì)算的基本公式式中：Q——流量，m3/s；

ω——過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2；

v——流速，m/s；

R——水力半徑（過(guò)水?dāng)嗝娣e與濕周的比值），m；

I——水力坡度（即水面坡度，等於管底坡度）；

C——流速係數(shù)，或謝才係數(shù)。C值一般按曼寧公式計(jì)算，即n——管壁粗糙係數(shù)三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)2）污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)充滿度（h/D）設(shè)計(jì)流速（v）最小管徑（D）最小設(shè)計(jì)坡度（i）設(shè)計(jì)充滿度（h/D）——指設(shè)計(jì)流量下，管道內(nèi)的有效水深與管徑的比值。h/D=1時(shí)，滿流h/D<1時(shí)，非滿流《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》規(guī)定，最大充滿度為：管徑（D）或暗渠高（H）（mm）最大充滿度（h/D）200~300350~450500~900≥10000.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80)hD為什麼要做最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定？1、預(yù)留一定的過(guò)水能力，防止水量變化的衝擊，為未預(yù)見(jiàn)水量的增長(zhǎng)留有餘地；2、有利於管道內(nèi)的通風(fēng)；3、便於管道的疏通和維護(hù)管理。設(shè)計(jì)流速——與設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的污水平均流速。最小設(shè)計(jì)流速：是保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質(zhì)有關(guān)；國(guó)外很多專(zhuān)家認(rèn)為最小流速為0.6-0.75m/s，我國(guó)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定最小流速為0.6m/s。最大設(shè)計(jì)流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料有關(guān)；金屬管道的最大流速為10m/s，非金屬管道的最大流速為5m/s。***國(guó)內(nèi)一些城市污水管道長(zhǎng)期運(yùn)行的情況說(shuō)明，超過(guò)上述最高限值，並未發(fā)生沖刷管道的現(xiàn)象。最小管徑1、為什麼要規(guī)定最小管徑？

街坊管最小管徑為200mm，街道管最小管徑為300mm。2、什麼叫不計(jì)算管段？

在管道起端由於流量較小，通過(guò)水力計(jì)算查得的管徑小於最小管徑，對(duì)於這樣的管段可不用再進(jìn)行其他的水力計(jì)算，而直接採(cǎi)用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度，這樣的管段稱(chēng)為不計(jì)算管段。最小設(shè)計(jì)坡度——相應(yīng)於最小設(shè)計(jì)流速的坡度為最小設(shè)計(jì)坡度，最小設(shè)計(jì)坡度是保證不發(fā)生淤積時(shí)的坡度。（1）（2）（3）規(guī)定：管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑

300mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.003；管徑400mm

的最小設(shè)計(jì)坡度為0.0015。三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)3）污水管道的埋設(shè)深度管道的埋設(shè)深度有兩個(gè)意義：覆土厚度埋設(shè)深度決定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？冰凍線的要求地面荷載滿足街坊管連接要求地面管道溫度與地層深度關(guān)係圖哈爾濱建築大學(xué)與東北院部分研究結(jié)論：1、東北寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)冬季生活污水水溫在4-15度之間，以地表水為給水水源所排出的生活污水水溫在4-10度之間，以地下水為水源排出的生活污水水溫在8-15之間。2、出戶管及起始端污水支管容易發(fā)生冰凍，主要是因?yàn)榱髁啃?，坡度小，容易產(chǎn)生沉積堵塞而發(fā)生冰凍。加大污水管坡度，可使容易冰凍的污水支管不發(fā)生冰凍。3、污水管埋深必須避開(kāi)有嚴(yán)重破壞能力的凍脹層或?qū)雒泴蛹右蕴幚?。粗砂和砂礫層冰凍時(shí)，水向下流，不具有凍脹性?！妒彝馀潘O(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》規(guī)定：無(wú)保溫措施的生活污水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m；有保溫措施或水溫較高的管道，距離可以加大。國(guó)外規(guī)範(fàn)規(guī)定：污水管道最小埋深，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)確定。無(wú)養(yǎng)護(hù)資料時(shí)，採(cǎi)用如下數(shù)值：管徑小於500mm，管底在冰凍線上0.3m；管徑大於500mm，為0.5m。三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)3）污水管道的埋設(shè)深度管道的埋設(shè)深度有兩個(gè)意義：覆土厚度埋設(shè)深度決定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？冰凍線的要求地面荷載滿足街坊管連接要求地面管道H=h+IL+Z1-Z2+Δh式中：H——街道污水管網(wǎng)起點(diǎn)的最小埋深，m；

h——街坊污水管起點(diǎn)的最小埋深，0.6~0.7m；

Z1——街道污水管起點(diǎn)檢查井檢查井處地面標(biāo)高，m；

Z2——街坊污水管起點(diǎn)檢查井檢查井處地面標(biāo)高，m；

I——街坊污水管和連接支管的坡度；

L——街坊污水管和連接支管的總長(zhǎng)度，m；

Δh——連接支管與街道污水管的管內(nèi)底高差，m。

三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)4）污水管道水力計(jì)算的方法1、需要確定的參數(shù)流量Q、管徑D、坡度I、流速v、充滿度h/D和埋深H。2、確定方法首先根據(jù)已知資料，計(jì)算出流量Q，根據(jù)Q值可初步確定管徑D；然後，根據(jù)Q、D值，求I、h/D、v值。在這三個(gè)未知數(shù)中，還需知道一個(gè)參數(shù)，才能求得另外兩個(gè)，此時(shí)可以在三個(gè)參數(shù)中先假設(shè)一個(gè)值，比如流速為最小流速，或是坡度為最小坡度，或是充滿度滿足一定要求等，之後進(jìn)行查表或查圖，就可得出其餘兩個(gè)未知數(shù)；最後要進(jìn)行校核，若得出的兩個(gè)參數(shù)滿足其規(guī)定的要求，則計(jì)算完成，若不滿足要求，則需調(diào)整假設(shè)值，甚至管徑D，重新進(jìn)行計(jì)算。

例1已知n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D。例1已知n=0.014,D=300mm,h/D=0.55,Q=32L/s,求v和I。

污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)資料的調(diào)查設(shè)計(jì)方案的確定設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)圖紙的繪製一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及方案確定設(shè)計(jì)資料調(diào)查設(shè)計(jì)任務(wù)資料：有關(guān)的法令、法規(guī)、制度；城市的總體規(guī)劃及其他基礎(chǔ)設(shè)施情況

自然資料：地形資料，包括地形圖、等高線氣象資料，包括氣溫、風(fēng)向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質(zhì)資料，包括地下水位、地耐力、地震等級(jí)工程資料：道路、通訊、供水、供電、煤氣等林西縣排水總平面圖一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及方案確定設(shè)計(jì)資料調(diào)查設(shè)計(jì)任務(wù)資料：有關(guān)的法令、法規(guī)、制度；城市的總體規(guī)劃及其他基礎(chǔ)設(shè)施情況

自然資料：地形資料，包括地形圖、等高線氣象資料，包括氣溫、風(fēng)向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質(zhì)資料，包括地下水位、地耐力、地震等級(jí)工程資料：道路、通訊、供水、供電、煤氣等一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及方案確定（續(xù)）設(shè)計(jì)方案確定——包括排水體制的選擇、排水系統(tǒng)的佈置形式，應(yīng)通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的方案二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量——指污水管道及其附屬構(gòu)築物能保證通過(guò)的最大流量，設(shè)計(jì)流量包括生活污水量和工業(yè)廢水量。生活污水設(shè)計(jì)流量居住區(qū)生活污水公共建築生活污水工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)1）（1）居住區(qū)生活污水量計(jì)算式中：Q1——居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；

n——居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)），按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》選用，歐洲的典型值為

200（L/(d.人)），美國(guó)的典型值為250~450

（L/(d.人)）；

N——設(shè)計(jì)人口數(shù)，按規(guī)劃部門(mén)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料提供的參數(shù)選用；

KZ——總變化係數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值居住區(qū)生活污水排水定額衛(wèi)生設(shè)備情況室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備，但無(wú)淋浴設(shè)備室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備，並有淋浴和集中熱水供應(yīng)分區(qū)一二三四五生活污水每人每日排水定額（L）55-9090-125130-17060-95100-140140-18065-100110-150145-18565-100120-160150-19055-90100-140140-180注：第一分區(qū)包括：黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部，遼寧的大部分，河北、山西、陝西偏北的一小部分，寧夏偏東的一部分；第二分區(qū)包括：北京、天津、河北、山東、山西、山西的大部分，甘肅、寧夏、遼寧的南部，河南北部，青海偏東和江蘇偏北的一小部分；第三分區(qū)包括：上海、浙江的全部，江西、安徽、江蘇的大部分，福建北部、湖南、湖北的東部，河南南部；第四分區(qū)包括：廣東、臺(tái)灣的南部，廣西的大部分，福建、雲(yún)南的南部；第五分區(qū)包括：貴州的全部、四川、雲(yún)南的大部分，湖南、湖北的西部，陝西和甘肅在秦嶺以南的地區(qū)，廣西偏北的一小部分二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)1）（1）居住區(qū)生活污水量計(jì)算式中：Q1——居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；

n——居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)），按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》選用，歐洲的典型值為

200（L/(d.人)），美國(guó)的典型值為250~450

（L/(d.人)）；

N——設(shè)計(jì)人口數(shù)，按規(guī)劃部門(mén)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料提供的參數(shù)選用；

KZ——總變化係數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值Kd——日變化係數(shù)，是最大日污水量與平均日污水量的比值Kh——時(shí)變化係數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與最大日平均時(shí)污水量的比值KZ=KdKh生活污水量總變化係數(shù)污水平均日流量（L/s）總變化係數(shù)（KZ）52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.4〉10001.3二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)2）（2）公共建築生活污水量計(jì)算式中：Q2——公共建築生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；

S——公共建築生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)），一般按

《室內(nèi)給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》推薦的參數(shù)選用，排水量大的建築也可以通過(guò)調(diào)查或參考相近建築選用。

Kh——時(shí)變化係數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與最大日平均時(shí)污水量的比值二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)3）（3）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水量計(jì)算式中：Q3——工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量，L/s；

A1——一般車(chē)間最大班職工人數(shù)，人；

A2——熱車(chē)間最大班職工人數(shù)，人；

B1——一般車(chē)間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為25(L/(人.班))；

B2——熱車(chē)間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為35(L/(人.班))；

K1——一般車(chē)間生活污水量時(shí)變化係數(shù)，以3.0計(jì)；

K2——熱車(chē)間生活污水量時(shí)變化係數(shù)，以2.5計(jì)；

C1——一般車(chē)間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人；

C2——熱車(chē)間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人；

D1——一般車(chē)間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為40(L/(人.班))；

D2——熱車(chē)間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為60(L/(人.班))；

T——每班工作時(shí)數(shù)，h。二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)4）（4）工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算式中：Q4——工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，L/s；