建筑设备第一章室外给排水工程概述ppt课件.ppt 46页

'第一章城市给水排水系统CityWaterSuppleAndDrainageEngineering 第一节城市给水排水工程概述一.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。 （一）城市给水系统工程原水生活用水（二）建筑给水排水系统生活用水污废水雨水（三）城市排水系统工程污废水污废水污废水达标水源取水设备净化设备输配水管网公共用水消防用水建筑给水污水泵站排水管网污水处理厂水体灌溉田回用水处理雨水雨水管网水体给水管网用水设备排水管网雨水管网 第二节城市给水工程城市给水工程系统的组成城市给水工程系统由相互联系的一系列构筑物所组成，其任务是从天然水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到给水区，并向用户配水。按照工作过程，城市给水工程系统由取水、净水，输水设施三部分组成一.水源及取水工程用以从选定的水源（包括地表水和地下水）取水，并输往水厂。包括水源和取水点，取水构筑物，将水从取水口提升至水厂的一级泵站等。 两类：1、地面水。如江、河、湖、泊、水库及海洋等。特点：易受污染，一般水量较大，但一般水质较差，不能直接使用，必须进行适当净化来改善水质。2、地下水。特点：地下水埋藏于地下，流动于地层之中，水质常较地面水为佳，有时不经净化或经简单净化即可供使用，因此具有经济安全的特点；但一般水量较小。(一)水源 (二)取水构筑物功能：取用水源水。1、地下水取水构筑物：井和泉室。 2、地面水的取水构筑物。1）岸边式取水构筑物，建在水岸边。河岸较陡、岸边水深、地质条件较好、流速较大的河流 2）河床式取水构筑物。适用于岸边较缓、主河道岸边较远、岸边水深较浅、而河心水质较好、水深适宜的情况 3）移动式。适用于河流水位变动较大、河床稳定、不受船筏扰动，水质条件较良好的情况。 4）选择。根据水文、地质、地势、河床、航运及卫生等条件综合考虑。取水构筑物是给水工程的起端．它关系到整个给水工程的成败，必须安全可靠、经济合理。 (三)一级泵站1、泵站：装置抽水机械的厂房。2、一级泵站：抽升水源水的泵站。是给水工程系统中的第一个泵站。站内设备：水泵机组、管道、电气控制和附属设备等。结构：可与取水构筑物合建在一起，称为合建取水构筑物；也可以分建，根据水源、地势、地质、水文及施工条件等而定。 一级泵站与取水构筑物合建的布置图。 二.水处理（净水）工程将天然水源的水加以处理，符合用户对水质的要求。包括水厂内各种水处理构筑物或设备，将处理后的水送至用户的二级泵站等。原因：水源水（原水）多含有各种杂质（如地面水常含有泥沙、腐植质、其他悬游物质、胶体物质及细菌等），这些物质不符合生活饮用水质标准或工业用水标难，必须进行净化 (一)水质标准1、生活用水。生活用水应该符合生活饮用水的卫生标推，我国1976年公布的水质标准如下表所示。由表可以看出，水质项目中包括：感官性标准1-4项；化学标准5—12项；毒理学标准为13—20项和生物学标准21—23项。如水质达到表列标准。即满足生活饮用水的卫生标难。 2、工业用水。应按生产工艺要求确定，即使同一类用水，其水质要求亦有差别，具体要求由生产工艺提供。 (二)净水方法—般地面水净水厂的净水工艺流程如所示。2 1、由一级泵站送来原水，水中含有悬游物、胶体物等杂质，需加入明矾或硫酸亚铁等混凝剂，经过充分混合，产生凝聚作用，并与水中杂物形成绒毛状絮体，然后流人沉淀池。水流速降低，絮休沉淀，除去水中杂质，使水澄清。沉淀池有水平流行的平流式沉淀池，也有斜管、斜板式沉淀池，后者由于增大沉淀面积，因而沉淀效率提高很多。 2、也可以使用混合反应与沉淀在一个池中进行，利用池中有吸附能力的泥渣来澄清水的构筑物，称澄清池。水经沉淀或澄清后，除去大部分杂质。3、过滤处理：水质虽然较清，但仍含有微小颗粒杂物及细菌等，必须经过滤处理，使水质进—步改善，以满足用水的水质要求。过滤一般用快滤池，池中滤料常用石英砂，使澄清后的水经过砂层，利用砂粒间的微小扎隙的筛滤、吸附、沉淀等作用，除去水中细小物质。 4、消毒：过滤后水质清澈、透明，但仍含有细菌，并可能有病原茵，还不适和生活饮用，因此需进行最后消毒处理，杀灭病菌，保证饮水卫生。消毒有很多种方法，但大规模的水质消毒常用氯或臭氧。由于氯消毒方便、经济．且能保持一定时间的延续消毒能力，因而用得较多。 5、输配：原水经沉淀澄清、过滤、消毒后，水质可满足用水要求。最后将清水贮存于清水池中，再由二级泵站抽送到输配水管中，供用户使用。 三.输配水工程输水工程是指从水源泵房或水源集水井至水厂管道（或渠道）或仅起输水作用的从水厂至城市管网和直接送水到用户的管道，包括其各项附属构筑物，中途加压泵站等。配水工程又分为配水厂和配水管网两部分，配水厂是起调节加压作用的设施，包括泵房，清水池，消毒设备和附属构筑物；配水管网包括各种口径的管道及附属构筑物，高地水池和水塔。任务：将净化后符合水质要求的清水，输引配送到用水区，供用户使用。结构：由二级泵站、输水管道、配水管网、水塔等几部分组成。 1、二级泵站把水厂内清水池中贮存的净化水提高水压，经输配水管网送到用水区，供用户使用。相对于—级泵站来说，二级泵站是水的第二次加压泵站。由于城市输配管线很长，水头损失大，建筑需用水压较高， 2、输水管道只供输水而不负担配水任务。输水管要简短，以减少水头损失和便于施工。输水管的数目视工程的重要性而定。允许断水或多水源供水时，可设一条输水管；不允许断水者应敷设两条或两条以上的输水管。输水管最好沿道路埋设，这样有利于施工及维护。为简化安装，降低造价，要尽量避免穿越河谷、沼泽、滑坡、山脊、重要铁路及洪泛区，否则应采取有效防护措施。 3、配水管网将输水管引来的水配送到用水区，供用户使用。因此，在管网规划布置时，应根据供水区域的建筑规划、地形及用水单位的分布情况，使管网布满全供水区，满足各用户的用水要求。 4、水塔水塔是设在城市内的高架贮水箱，用以调节供水与用水量间的不平衡及稳定管网内压力。 城市给水系统形式一.统一给水系统当城镇各类建筑的生活，生产，消防等用水都按照生活用水水质标准统一供给的给水系统称为统一给水系统。适用条件：水质，水压差别较小的中小城市或工业区水质标准：统一为饮用水标准特点：统一的管网供生产，生活，消防。构造简单，成本低，管理方便。二.分区给水系统在下列情况的前提下：地势地形高差很大；有山,河谷分隔；有明显的功能区别；各部分用水量较大，采用分区给水。（一）分压给水系统根据高，低区供水范围和压差值，可分成水泵集中管理向高，低区输水的并联分区供水方式和分区设加压泵站的串联分区供水方式。适用条件：城市地形高差很大，各区用水压差大水质标准：符合饮用水标准特点：两个或多个区域，两个管网，要求管理高，构造较统一，系统复杂 （二）分质给水系统取水构筑物从水源取水，经不同的净化过程，用不同的管道分别将不同水质的水供给各个用户，这种给水系统称为分质给水系统。适用条件：有用水量很大的，对水质要求较低的工业用水水质标准：分别符合饮用水标准及工业用水标准特点；两个或多个供水系统，管理要求高，避免将水全部处理为饮用水而多花费用。（三）分区给水系统适用条件：超大城市；地势有自然分割（江，河，山脉）水质标准：符合饮用水标准特点；两个供水管网系统，管理要求高。 循环和循序给水系统循环给水系统是部分废水经冷却降温或简单处理后可再送回车间循环使用。循序给水系统是按各生产车间对水质和水温的高低要求进行顺序供水的系统。适用条件：有用水量很大的工业用水（如冷却水，使用后水温升高，水质基本未受污染。供水使用冷却降温补充水再使用水质标准：较低特点：水循环使用 城市用水量是通过城市人口,工业生产,生活标准,其他行业用水情况,由设计部门得来得,它必须保证生活及生产等的用水.用水量标准(一)生活用水量标准(见表1-1,1-2,1-3)有日用水量平均值,最高值,时变化系数三项内容特点:居住条件越好,用水量越大,设施越完善,用水量越大。居住地区，温度越高（南方）用水量越大。用水量大的地区与用水量小的地区相差3~5倍用水设施越完善，用水时变化系数越小第二节用水量 （二）工业生产用水量标准工业企业中生活用水量标准：工业企业中生产用水量标准：不同行业差别很大（三）消防用水量标准《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）及《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ45-82）特点：居住区人口密度大，人员多，用水量大体积大，用水量多库房大于工业建筑用水量，工业建筑大于民用建筑（四）其他用水量标准浇洒道路和绿化用水汽车冲洗用水未预见水量 用水量变化日常生产，生活等活动中，用水量随季节（四季），用水集中程度（早，中，晚）变化夏季用水量大，早晚用水量大最高日用水量（Qmd）：一年之内，用水量最大的一天的用水量。m3/d平均日用水量（Qd）：全年内，每天用水量的平均值。m3/d最高时用水量（Qh）：一日之内，用水量最大的单位小时的用水量。m3/h日用水量变化系数：Kd=Qmd/Qd时用水量变化系数：Kh=24*Qh/Qmd用水量计算日常生活用水，生产用水，消防用水等各最高用水量之和乘以1.15~1.25即得城市最高日用水量。 第四节城市排水工程人们在生活和生产活动中产生大量污水，污水中含有很多有害物质，极易腐化发臭，污染环境，危害人们的生活和生产；天然降水，在降落及流行过程中也受到一定的污染，如不及时排泄，也会危害人们的生活和生产。因此污水、雨水必须有系统地收集、排除并进行适当的处理和利用，变废为宝，造福人类。排水工程由排水管网、排水泵站、污水处理厂及处理后的排放设施等部分组成。 一、排水体制1、定义：城市的生活污水、工业生产污水和废水以及空中降水所采用的排水方式称为排水体制。2、分类：排水体制可分为合流制与分流制两类。 3、合流制1）完全合流制。当生活污水、工业污水和雨水在同一排水系统汇集和排除时，称为合流制排水系统。优点：采用这种系统时，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经济。缺点：几种污水汇集后都流人处现厂，使处理厂的规模过大，投资过多，建设困难；不降雨时，排水管内水量较小，管中水力条件较差；如果直接排入水体又极不卫生。因此实际采用合流制排水系统的很少。 (2)截流式合流制定义：污水与雨水合流后排向沿河的截流干管，并在干管上设置雨水溢流井。不降雨水时，污水流入处理厂进行处理；降雨时，管中流量增大，当管内流量超过一定限度时，超出的流量将通过溢流井溢入河道中。 4、分流制定义：污水与雨水分别排除的系统。分类：完全分流制，不完全分流制。〔1）完全分流制。生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除；或生活污水与水质相类似的工业污水合流，而雨水则流人雨水管道。 特点：完全分流制系统卫生情况好，管内水力条件也较佳，并可以分期建设，减少一次投资。实际采用的较多。缺点：由于管道数增多，投资比合流制增大。同时，因雨水可直接排入河道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。 (2)不完全分流制定义：是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。雨水沿街道边沟或明渠排入水体。特点：比较经济，但需具有有利地形时才能采用。在新建城市中，初期采用不完全分流制系统，先解决污水排除问题。随着城市的发展，道路逐渐完善，雨水管也建设起来，改为完全的分流制，这样分期建设排水系统，有利城市的发展。 二、污水处理1、物理处理法：利用重力或机械除去污水中的悬浮物质。1）过滤法：利用滤网或滤层来隔除污水中大小颗粒杂质；2）重力分离法：控制污水水流速度分离水中含有的杂物；3）沉淀法：采用各种沉淀池分离水中比重比水大的物质；4）上浮法：用除油法除去污水中较水轻的油类等物质；5）离心分离法：去除污水中不同重量的物质等。特点：物理方法简单经济，但处理效果较差，常用作其他处理法的预处理。 2、生物处理法：利用微生物的活动、将污水中的有机物质分解为无机物质，从而使污水得到净化。自然生物净化法可以利用池塘中的微生物活动来净化污水。3、化学处理法：利用化学反应除去污水中的溶解物质或胶体物质。 三、污水排入地表水的卫生规定 作业:简述室外给排水的主要任务及主要工程设施。比较地下水源与地表水源的优缺点。以江河水为水源时，取水构筑物位置的选择有何基本要求？简述理想沉淀池的工作原理。目前使用最广泛的何种形式沉淀池，它有何优缺点？根据图1-12，简述各个构筑物在净水工程中的主要作用；如采用地下水源时，图1-12可以简化成何种形式？给水管网建设中，采用环状管网对供水的安全性有何保证？ 作业:给水工程中，比较一级泵站和二级泵站的作用？清水池在给水系统中如何起调节作用？简述污水处理的基本方法及在处理程度划分上各级的主要任务。简述给水规划和排水规划在整个城市建设规划中的作用？'