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给排水工程,第一章 城市供水系统,第一节 取水工程 组成结构:水源、取水构筑物及一级泵站等部分,一、水源,两类: 1、地面水。如江、河、湖、泊、水库及海洋等。特点:易受污染 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。如并、泉等。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。,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。,第二节 净水工程,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512项;毒 理学标准为1320项和生物学标准2123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。,1,2,4,3,5,1、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、配水工程,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。,第二章 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,第三章 建筑给水工程,第一节 给水系统 一、给水系统的任务:供应建筑小区、工业区或不同类型建筑物的用水,满足其对水量、 水压、水质和水温的要求。 二、给水系统的分类 根据供水用途,给水系统基本上可分为三种:,1、生活给水系统。供应居住建筑、公共建筑和工业建筑中的饮用、洗沐、烹任及冲 洗等生活用水。除水量、水压应满足需要外,水质也必须符合国家颁布的生活饮用水水质标准2。 2、生产给水系统。供生产设备的用水系统,如生产中的冷却、洗涤及锅炉等用水。由于生产种类不同,工艺各 异,因而对水量、水质、水 压、水温的要求也不尽相同。 在技术经济比较合理时,应设置循环或重复利用给水系统, 以节省大量生产用水。 3、消防给水系统。保安灭火的供水系统,对水量、 水压要求必须保证。国家有高层及低层建筑设计防火规范可供参照使用。消防用水对水质无特殊要求。,三、给水系统的组成,1、引入管:将建筑物附 近室外配水管网中的水引入建筑物中的总进水管。 2、水表:在引入管上或分户的支管上设置水表,以便计量用户的用水量。 3、干管:引入管进入室内的水平干管,干管布置在底层地面下或管沟内者,称为下 行上给式干管;布置在天棚顶内者,称为上行下给式干管。,4、立管:由水平干管上下分出的立管,其作用是供给各楼层的用水。 5、支管:由立管分出支管,供楼层卫生器具配水龙头用水。 6、配水龙头及附件:支管上装设各种配水龙头及相应的闸阀等。 7、升压设备:在水量、水压不能满足供水要求时,需要设置水泵、 以提高水压,储存水量,保证建筑物的安全供水 。,四、给水系统的供水方式,1、决定因素:建筑物的性质、高度、卫生设备情况以及配水管网的水压、消防要求等因素来决定。 2、基本方式: 1)直接供水方式 :当室外配水管网的压力、水量能终日满足室内供水的需用时,可以采用最简单的直接 供水方式。 特点:简单、经济而又安全,是城市建筑中最常用的供水 方式。,2)设置水箱的供水方式 : 配水管网的压力在一天之内有定期的高低变化时,可以设置屋顶水箱。水压高时,箱内蓄水;低水压时,箱中放出存水,补充供水不足,这样可以利用城市配水管中压力波 动,使水箱存水放水,满足建筑供水的要求。,3)设置水泵水箱的供水方式:当室外配水管网中的水压经常或周期性低于室内所需的供水水压,且用水量较大时,可采取设置水泵及水箱的供水方式。设水泵提高供水压力,水箱的容积可以减小。有了水 箱,水泵可以高效运行,箱中水满时,可以停泵,节省能源。水泵用自动控制,供水安全 可靠。,4)分区供水方式 :在多层建筑物中,室外配水管网的水压仅能供下面几层,而不能供上面楼层的用水。 注意:1、为了充分利用外网的压力,将给水系统分成上下两个供水区,下区由外网压力直接供 水; 2、上区由水泵加压后与水箱联合供水;3、为了提高供水安全性,可把两区中l一2根立管 相连通,并用闸阀隔开,以增加供水的安全性;4、用水量大的设备应在下区, 由外网直接供水,以节省电能;5、 消防给水管系统如与生活或生产供水系统合并时,消防水泵需能满足上下两区消防用水量要求。,第二节 给水管道的材料和配件,一、管道材料:分为金属和非金属材料 1、金属管 1)钢管。钢管又分为普通钢管、镀锌钢管及无缝钢管。 镀锌钢管:钢管镀锌是为了防锈、防腐 蚀。用于生活饮用水管或某些工业水管,可免影响水质; 普通钢管:用于非生活用 水管道或一般工业给水管道等; 无缝钢管:用于高压管,其工作压力可达16MPa以上。 特点:强度高、韧性强、重量轻、长度大、加工安装容易等优点,但抗腐蚀性差,造价较 高。,2)铸铁管。铸铁管有耐腐蚀、接装方便、价格低的优点,但性脆,重量较大,多用 于直径大于50mm的埋地管。 3)铜管。铜管具有韧性大、重量较小、耐腐性 强、接装方便等优点,但造价较高,国内应用较少。,2、非金属管 1)塑料管。多用硬聚氯乙烯管,也称为UPVC管。具有较强的化学稳定性,水力 性能良好,较轻,加工安装方便。但耐热性差,强度较低。 2)石棉水泥管。一般用于埋地管,水力性能良好,机械强度较高,绝缘性能强,重量轻,易加工。但脆性大。,二、管道配件,1、零件:管道的装配必须选用连接零件,如转弯的弯头、分支的三通及四通、变径的异径大小 头、可以拆卸的活接头
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