1、青岛理工大学,给水排水管道工程（）,主讲：刘志强,本课程的主要内容,排水管渠要求及附属构筑物,5,排水工程概念、内容、作用、排水体制、排水系统的布置形式等。,污水管道的设计步骤及注意事项、设计举例。,雨水管道的设计步骤及注意事项、设计举例。,合流制管道的使用条件、水力计算、改造途径等。,排水管渠断面形式、接口、基础、附属构筑物等。,第一章 排水系统概论,第一节 概述,水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，这些水称做污水或废水。污水也包括雨水及冰雪融化水。,污水的定义,污水的分类,生活污水工业废水 降水,人们日常生活中产生,工业生产中所排出的废水,地面上流泄的雨水和冰
2、雪融化水（冲洗街道及消防用水）,第一节 概述,1、生活污水,人们日常生活中用过的水.性质：含有较多的有机物以及常在粪便中出现的病原微生物。,指在工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。,2、工业废水,分类,按照污染程度的不同,分为：生产废水和生产污水两类。,按所含主要污染物的化学性质,按所含污染物的主要成分,（1)主要含无机物的，包括冶金、建筑材料等工业所排出的废水。（2)主要含有机物的，包括食品工业、炼油和石油化工工业等废水。（3)同时含大量有机物和大量无机物的废水，包括焦化厂、化学工业中的氮肥厂、轻工业中的洗毛厂等废水。,酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水等,第一节 概述,工业废水量一
3、般占城市污水的50-60。对于工业废水，如果水质符合污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999),则最好与生活污水合并处理,厂区内部污水处理厂也应以此为原则.合并处理投资省,费用低,管理简单.,1)从管理角度看：小水量几个厂管理比一个大厂管理负责，能耗及费用都高；2)污水生化处理成本低，效果好，为水处理的首选方法。工业废水采用生化处理一般营养物质不够，处理过程需加营养物质如尿素、蛋白质等，增加运行及管理费用。合并处理，生活污水可作为营养物质。3)工业废水浓度若很高，处理前需稀释。合并处理，浓度降低，可能不必稀释。,原因,第一节 概述,3、降水,雨水、冰雪融化水、冲洗街道和消防用水。,a
4、 污染轻，泥砂为主无机物多；b 径流量大，水量集中，需迅速排除；c 初期降雨径流污染较重，沉积在屋面、地面厂 区的污染物被携带；d 一般不处理或仅对初雨径流处理。,污水的出路,排入水体灌溉农田重复使用,污水排入湖泊、江河、海洋。可充分利用水体的自净能力。,污水排入农田、沟道。污水蒸发到大气或者经过土壤渗透到地下，形成地下水。在渗透过程中，得到生物和物理处理（土地处理）。,（1）自然复用（2）间接复用（3）直接复用,第二节 排水系统的体制及其选择,排水系统的体制,一,污水的排除方式是由一个管渠系统排除，还是由两个或两个以上管渠系统各自独立排除所形成的排水系统，称排水系统的体制，简称排水体制。,排
5、水体制,常用排水体制,合流制,分流制,混合制,将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。其中雨水95%。特点：管道少，造价省，施工方便，但环境卫生差。分类：a、雨、污水全部不处理，直接排放；b、雨、污全部简单处理后排放（悬浮固体去除50%，不能去除溶解性物质）；c、雨、污水全部简单处理，部分二级处理。,生活污水、工业废水和雨水分系统分别排除。分类：完全分流制和不完全分流制。特点：a、完全分流制两个管道系统排除污、雨水，污水管径小，环境卫生好。但管道多，造价高，施工麻烦。b、不完全分流制管道少，造价低，施工简单。但道路地面状况差，易造成积水影响道路交通和正常的生活。随着经济的发展可
6、分布、分段逐步建成完全分流制系统。,有合流制也有分流制。特点：其产生是由于旧城改造造成，对环境影响后遗症大。改造的方法可建一调节水库，蓄存初期雨水，雨后处理。,第二节 排水系统的体制及其选择,ext,Text,Text,Text,Text,合流制,a、管道长度短，造价低，养护管理简单；b、初期雨水、初期径流进污水厂处理；c、暴雨来时，85%雨、污混合水直接排入水体，平时沉积物在暴雨来时冲刷，带出污染物很多；d、泵站设计流量高，而实际用量不高。因此，效率低；e、水量变化大，导致污水厂负荷变化大（冲击负荷），影响处理效果；f、污水厂造价高，管理麻烦。,Concept,分流制,a、管线多，造价高，管
7、理简单；b、污水厂处理成本低，造价低；c、环境卫生有保证，适宜发展。,合流制与分流制的比较,第二节 排水系统的体制及其选择,二,排水系统的选择,排水系统的体制的分类及各自的优缺点,第二节 排水系统的体制及其选择,第二节 排水系统的体制及其选择,第三节 排水系统的主要组成部分,1、室内污水管道系统和设备：收集生活污水,将收集的污水排出至室外庭院街坊的污水管道中去。2、室外污水管道系统：分布在地面下，汇集各出户管的污水，依靠重力流输送污水至泵站、污水厂或水体的管道系统。3、污水泵站及压力管道：设置泵站的原因、分类；压力管道：从泵站出来的污水至高地自流管道或至污水厂的承压管段，称压力管道。4、污水厂
8、：供处理和利用污水、污泥的一系列构筑物及附属构筑物的综合体称污水处理厂。5、出水口及事故排出口,排水系统：指排水的收集、输送、处理和利用，以及排放等设施以一定方式组合成的总体。有城市污水、工业废水和雨水等排水系统。,城市污水排水系统的主要组成部分,收集设备：各种卫生设备：用水的容器、承受污水的容器、排水系统的起端设备。如：洗脸盆、盥洗槽、洗涤池、化验盆、大小便器、地漏等。收集过程：污水从这里经水封管、支管、立管、出户管等室内管道系统流入室外居住小区管道系统。,（1）居住小区污水管道系统：敷设在居住小区内，连接建筑物出户管的污水管道系统。（2）街道污水管道系统：敷设在街道下，用以排除居住小区管道
9、流来的污水。在一个市区内它由城市支管、干管、主干管等组成。（3）管道系统的附属构筑物：检查井、跌水井、倒虹管。,污水排入水体的渠道和出口称出水口，它是整个城市污水排水系统的终点设备。事故排出口是指在污水排水系统的中途，在某些易于发生故障的组成部分前面，所设置的辅助性出水渠，一旦发生故障，污水就通过事故排出口直接排入水体。,第三节 排水系统的主要组成部分,城市污水排水系统的组成部分,第三节 排水系统的主要组成部分,第三节 排水系统的主要组成部分,工业废水排水系统的主要组成,1、车间内部管道系统和设备 2、厂区管道系统 3、污水泵站及压力管道 4、废水处理站,第三节 排水系统的主要组成部分,雨水排
10、水系统的主要组成,第三节 排水系统的主要组成部分,1、建筑物的雨水管道系统和设备。主要是收集工业、公共或大型建筑的屋面雨水，并将其排入室外的雨水管渠系统中去。2、居住小区或工厂雨水管渠系统3、街道雨水管渠系统4、排洪沟：洪水时，或者暴雨季节排除雨水（洪水）的沟道。5、出水口6、雨水泵站：当重力流不能排除时，设置雨水泵站。一般不设置，因为雨水流量变化大，选泵流量大，造价高，使用少，养护维修困难。7、雨水调节池,第四节 排水系统的布置形式,1、支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。2、充分利用地形、地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。3、在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高
11、区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼低区应局部提升，做到高水高排。4、尽量减少中途加压站的个数，如果遇山岗尽量采用隧洞方式。,第四节 排水系统的布置形式,1、地形：重力流，管道的坡度（最小、最大）2、城区的竖向规划：避免与其它的管道、管线相互影响3、污水厂的位置：主干管的走向4、土壤条件：尽量避开软弱地基，湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土，以免增加施工难度和施工成本及工程造价。5、河流情况：污水的出路。最高水位、最低水位等，以确定排出口的形式及位置。6、地下设施：是否有地下设施妨碍管道重力流过。7、污水的种类及污染程度：雨水和轻度污染的工业废水、施工的地下水直接排
12、入水体。,影响排水管道布置形式的因素,第四节 排水系统的布置形式,适宜于较平坦的地区雨水管道的布置。优点：干管长度短，管径小，污水排出迅速，经济。缺点：雨水管道的初期雨水不经处理直接排放。合流制管道污水不经处理直接排放，会严重污染水体，影响环境。,排水系统的布置形式,正交式,(1)正交式,第四节 排水系统的布置形式,适宜于较平坦的地区，分流制的污水管道、合流制管道。优点：对分流制，生活污水及工业废水经处理后排入水体，减轻污染，保护环境。且截流干管小，工程造价低；对合流制，是改造合流制的较好方法。缺点：对合流制，雨天有部分混合雨、污水不经处理泄入水体，造成水体污染。,截留式,第四节 排水系统的布
13、置形式,适宜于地势向河流方向有较大倾斜的地区。干管与等高线及河道基本上平行或成很小的角度，避免干管的坡度大，引起管内流速过大，对管道造成冲刷。,平行式,第四节 排水系统的布置形式,适宜于地势高低相差很大的地区。可分别在高区和低地区敷设独立的管道系统。高区的污水靠重力流直接流入污水厂，低区的污水经水泵提升送至高地区干管或污水厂。它适用于地形起伏很大的地区，充分利用地形排水，节省电力。,分区式,第四节 排水系统的布置形式,适宜于城市面积很大，城市周围有排水的出路（水体、灌溉）,城市中央部分地势较高或者完全将废水汇集于一个污水处理厂，管道造价高，不经济。优点：干管长度短，管径小，管道的埋深浅，管道的
14、造价低。缺点：污水厂、泵站设置的数量多。,分散式,第四节 排水系统的布置形式,适宜条件同分散式。特点：将污水排放点汇集，减少污水厂及泵站的数量。一般来说，大型污水厂造价及运行成本低。但管道过长，管道的造价高（管径大，埋深大）。经验上，污水管道造价近似于污水厂造价较合理。,环绕式,第四节 排水系统的布置形式,各布置形式的适用条件,正交布置：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，这种布置称为正交布置。截流式布置：在正交式布置的基础上，沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流至污水厂，这种布置形式称截流式布置。平行式布置：在地势向河流方向有较大倾斜的地区
15、，为了避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到严重冲刷，可使干管与等高线及河道基本上平行、主干管与等高线及河道成一定斜角敷设，这种布置也称平行式布置。,第四节 排水系统的布置形式,分区布置：在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流流至污水厂时，可采用分区布置形式。辐射状分散布置：当城市周围有河流，或城市中央部分地势高、地势向周围倾斜地区，各排水流域具有独立的排水系统。这种布置具有干管长度短、管径小、管道埋深可能浅、便于污水灌溉等优点，但污水厂和泵站（如需要设置时）的数量将增多。在地形平坦的大城市，采用辐射状分散布置可能是比较有利的。环绕式布置：由于建造污水厂用地不足以及建造大型污水厂的基建
16、投资和运行管理费用也较建小型厂经济等原因，而倾向于建造规模大的污水厂，所以由分散式发展成环绕式布置。这种布置形式是沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂。,（1）采用循环利用和重复利用系统，尽量减少废水排放量；（2）按不同水质分别回收利用废水中的有用物质，创造财富；（3）利用本厂和厂际的废水、废气、废渣，以废治废。而无废水无害生产工艺、闭合循环重复利用及不排或少排废水，是控制污染的有效途径.（4）当工业企业位于城市内，应尽量考虑将工业废水直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理。（5）工业废水排入城市排水系统的水质，应不影响城市排水管渠和污水厂等的正常运行，不对养护管理人员造成危害，不影响污水处理厂出水和污泥的排放和利用为原则。,第五节 工业企业排水系统和城市排水系统的关系,在规划工业企业排水系统时，对于工业企业排水系统时，对于工业废水的治理，应首先从改革生产工艺和技术革新入手，力求把有害物质消除在生产过程之中，做到不排或少排废水。对于必须排出的废水，还应采取下列措施：,第六节 废水的综合治理和区域排水系统,与废水的综合治理有关的因素 1)合理的生产布局和城市规划；
