建筑设备第3章-室外给水排水工程课件.ppt
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- 建筑设备 室外 给水 排水工程 课件
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1、第第3章室外给水排水工程章室外给水排水工程 主要内容主要内容 3.1 室外给水工程室外给水工程 3.2 室外排水系统室外排水系统 3.3 室外给水排水工程规划概要室外给水排水工程规划概要3.1 3.1 室外给水工程室外给水工程3.1室外给水工程室外给水工程室外给水工程是为满足城乡居民及工业生产等用水需要而建造的工程设施。给水工程包括四部分。净水工程处理后,水质满足建筑物的用水要求。室内给水工程的任务是按水量、水压供应不同类型建筑物的用水。经过室内给水系统,水满足各种需要后变成污废水。经过室外给水工程、室内给水工程、室内排水工程和室外排水工程,水在人们生活中被循环使用。3.1室外给水工程室外给水
2、工程室外给水工程是由三个部分组成。3.1.1室外给水系统的形式室外给水系统的形式图3-1统一给水系统1取水构筑物2一级泵站3给水厂 4清水池5二级泵站 6输水管7给水管网 8排水管网9雨水管网10水塔或高位水池11检查井12污水处理厂3.1室外给水工程室外给水工程1.统一给水系统原水由河中取水构筑物1,通过一级泵站2,将河水抽送到给水厂3中,经给水构筑物净化,使水质达到生活饮用水的水质标准,然后储存于清水池4中,再由二级泵站5将清水升压,经输水管6输送到城市给水管网7,配送到各用水户,满足用户生活、生产及消防等用水的需求。为调节用水量的变化、平稳水压及节省能耗,可设置水塔或高位水池10。使用后
3、的污水或废水排入城市排水管网8,有组织地经检查井11排放到污水处理厂12。此外城市区域还设有雨水管网9,雨水可直接排入水体或处理后回用。3.1室外给水工程室外给水工程2.分区给水系统分区给水方式一般可分为。图3-2分压给水系统1取水构筑物2一级泵站3给水厂 4清水池5高低压泵站6低压给水区7高压给水区3.1室外给水工程室外给水工程城市地形高差大或者各区用水压力要求相差较大时,若采用统一给水系统,势必造成低压给水区水压过高,使用不便,而且电能耗费大,此时宜采用分压给水系统,将管网分成高、低压两区供水,如图3-2所示。图3-3分质给水系统1取水构筑物2一级泵站3给水厂 4清水池5二级泵站 6生活区
4、7工厂区3.1室外给水工程室外给水工程城市各用水部门对水质的要求不同,且用水量较大时,如部分工业用水量较大,且水质要求不高时,这时可考虑使用分质给水系统,如图3-3所示。分区给水系统一般使用在城市中地势地形差别大或功能上有明显的划分或自然环境造成的区域分割,经过技术经济比较,也可考虑按区分别设置给水系统。3.1室外给水工程室外给水工程3.循环及循序给水系统工业用水量一般较大,其中多数仅是水温升高所受的热污染而水质未受污染,可将受热的废水经过冷却降温或简单处理后,再进行使用,此种系统称为循环给水系统。循序给水系统是采用对各生产车间水质和水温的要求高低进行顺序供水方式,先供给水质要求高、低水温的车
5、间或生产设备,使用后水质稍受污染,但仍能够满足其他车间或生产设备的用水水质及水温的要求,而再次进入车间水系统使用。3.1室外给水工程室外给水工程3.1.2室外给水系统的组成室外给水系统的组成1.水源给水水源分为。地表水源指地面上的淡水水源,有江河、湖泊、水库等。地表水环境质量标准适用于全国江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域;集中式生活饮用水地表水源地补充项目和特定项目适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区和二级保护区。3.1室外给水工程室外给水工程给水水源还包括地下水源。地下水源有泉水、井水等,它埋藏于地层中,水质较为清洁,且水温较低。2.取水工程取水工程的主要任务是保
6、证给水系统取得足够的水量取水工程的主要任务是保证给水系统取得足够的水量并符合我国用水水源的水质标准。并符合我国用水水源的水质标准。取水工程包括选择水源和取水地点,修建取水构筑物和一级泵站。地下水的取水构筑物可分为管井、大口井、渗渠等。地表水的取水构筑物一般建于水源岸边。3.1室外给水工程室外给水工程3.净水工程通过给水处理构筑物,对原水进行处理,使其满足国家生活饮用水水质标准或工业生产用水水质标准。水质净化方法和净化程度要根据水源的水质情况和用户对水质的要求而定。净水厂净化后的水必须满足我国现行生活饮用水的水质指标。工业企业用水对水质一般具有特殊要求,往往单独建造生产给水系统,以满足不同的生产
7、性质、产品对水质的要求不同所规定的水质标准。3.1室外给水工程室外给水工程地表水水源中含有各种杂质,如悬浮物、胶体和溶解物等,使水呈现浑浊、颜色、臭和味,达不到生活用水的水质要求,需要经一定的净化处理。地表水的处理流程如图3-4所示。图3-4地表水制备生活用水净化流程3.1室外给水工程室外给水工程地下水一般不需要像地表水那样进行净化处理,一般情况下其水质较好,有的甚至可直接饮用,有的仅需进行加氯消毒,或经滤池和消毒等简单处理之后,就能满足饮用水水质要求。目前,我国大多数城市以类地表水为饮用水源,采用第二代城市饮用水净化工艺。第一代城市饮用水净化工艺是第一代城市饮用水净化工艺是20世纪初以混凝、
8、沉淀、过世纪初以混凝、沉淀、过滤、氯消毒为代表的净水工艺。滤、氯消毒为代表的净水工艺。因第一代饮用水处理工艺存在不能对有害物进行控制的弊端,故第二代城市饮用水净化工艺采第二代城市饮用水净化工艺采用在第一代工艺的后面增加臭氧、颗粒活性炭的工艺用在第一代工艺的后面增加臭氧、颗粒活性炭的工艺对该弊端进行有效控制。3.1室外给水工程室外给水工程第二代饮用水处理工艺有两个主要缺点:一是对于含有溴化物的水源水被臭氧氧化后容易产生致癌的溴酸盐;二是随着水污染的加剧和检测技术的提高,第二代饮用水处理工艺的出水中发现了越来越多的细菌和微生物,水的生物安全性出现了问题。生物稳定性是指出厂水在输送和储存过程中出现的
9、微生物稳定性是指出厂水在输送和储存过程中出现的微生物增殖现象生物增殖现象,是否具有生物稳定性,这是另一个新出现的重大生物安全性问题。3.1室外给水工程室外给水工程第三代城市饮用水净化工艺要解决的就是生物安全性第三代城市饮用水净化工艺要解决的就是生物安全性的问题的问题,即采用膜技术。即采用膜技术。膜技术为一种过滤技术,包括纳滤、超滤、微滤。在现有的各种孔径的膜中,纳滤和超滤是最有效地去除水中微生物的方法。纳滤膜目前在我国尚需要进口,成本很高。超滤膜在我国已具有相当规模的生产能力,且价格已降至可接受的地步。超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和相对分子质量较高的物质
10、,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。3.1室外给水工程室外给水工程4.输配水工程输配水工程是将足够的水量输送和分配到各用水点,并保证足够的水压和良好的水质,由输水管道、配水管网、二级泵站以及水塔或高位水池等构筑物组成。3.1.3管网附属设备管网附属设备基于养护工作的需要,在管网适当位置上设置阀门、排气阀及泄水阀等。由于附属设备的造价一般较高,布置时在便于管网使用和管网维修的情况下应尽量少采用。3.1室外给水工程室外给水工程1.阀门阀门的作用是控制水流,调节流量以及维修管网使用,一般安装在分支管、过长的干管及其他需控制水流的部位,每400600m设置一个。2.排气阀在管道高处易于积气,需要设置
11、排气阀。排气阀只排气,不排水。气、水分离盘设计采用特殊的结构,保证排气时绝不排水。排气阀每隔一定距离安装,用来排出供水系统中的气体。3.1室外给水工程室外给水工程3.泄水阀在管道低处装置泄水阀,保证管道正常运行,便于管道泄水维修。3.1.4调节设备调节设备管网的水量和水压的调节设备主要有水塔、高位水池及水厂中的清水池。当管网供水量超过用水量时,多余水量存入水塔或高位水池中,当供水量不足时,由水塔或高位水池的储存量来补充,可起到调节管网供水能力和稳定压力的作用,同时改善水泵的运行状况,节约电能。3.1室外给水工程室外给水工程3.1.5给水管网布置的基本要求给水管网布置的基本要求给水管网的作用是将
12、净化后的水从净水厂输送到用户。给水管网的布置应满足以下要求:1)应符合城市总体规划的要求,考虑供水的分期发展,并留有充分的余地。2)应布置在整个给水区域内,并能在适当的水压下,向所有用户供给足够的水量。3)管网的造价及经营管理费用应满足经济性,应沿最短路线输送到各用户,使管线敷设长度最短。4)应保证供水的可靠性。3.2 3.2 室外排水工程室外排水工程3.2室外排水工程室外排水工程室外排水工程就是在现代化的城市及工业企业中用以收集、输送、处理和利用污水的一整套市政建设设施。因此,室外排水管网和污水处理厂应运而生。排水管网的任务是收集和输送城镇生活污水、工业废水和大气降水,以保障城镇的正常生产与
13、生活活动。收集的污水经过污水处理厂的处理和利用后排入水体。3.2.1排水系统的组成排水系统的组成城市排水系统是由城市污水排水系统和雨水排水系统组成。3.2室外排水工程室外排水工程3.2.2排水系统的体制排水系统的体制排水系统中的污水通常有生活污水、工业废水和雨水。它们可采用一套管渠系统排出或采用各自独立的分质排水管网系统排出。这种不同排出方式所形成的排水系统称为排水系统的体制。1.分流制分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别采用各自独立的分质排水管网系统。3.2室外排水工程室外排水工程用以排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统,用以排除雨水的系统称为雨水排水系统。因此,分流制排水
14、系统根据排除雨水方式的不同,可分为完全分流制和不完全分流制,如图3-5所示。图3-5分流制排水系统a)完全分流制排水系统b)不完全分流制排水系统1污水干管2雨水干管3污水主干管4排水总泵站 5污水处理厂6处理水排放口7渠道3.2室外排水工程室外排水工程2.合流制合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水用同一个管渠排出的系统。合流制排水系统一般包括三种形式:直排式合流制、截流式合流制和完全合流制。最早出现的合流制排水系统是将排出的混合污水不经处理直接就近排入水体,这种排放方式为直排式合流制,如图3-6所示。3.2室外排水工程室外排水工程由于污水未经无害化处理直接排入水体,使受纳水体受到严重污染
15、。现在一般可采取在临河岸边设置溢流井,在晴天和初降雨时,所有污水不从溢流井溢出,全部由截流干管截流至污水处理厂,随着降雨历时的增加,雨水径流增加,当污水的流量超过截流干管的输水能力后,则有一部分污水经溢流井溢出,排入水体。这种污水排放方式称为截流式合流制,如图3-7所示。图3-6直排式合流制排水系统1合流支管2合流干管3.2室外排水工程室外排水工程针对截流式合流制排水系统对水体还存在着污染、对污水处理厂处理能力的冲击问题,也可建设蓄水贮存池,将雨天溢流入河道的雨、污混合水,用蓄水池暂时存起来,待到晴天时再送到污水处理厂进行无害化处理,这样既能保证污水处理厂的处理负荷,又能保障污水不直接排入水体
16、,此种方法为完全合流制。图3-7截流式合流制排水系统1合流干管2溢流井3截流干管 4污水处理厂5排水口6溢流干管3.2室外排水工程室外排水工程3.2.3排水系统的布置形式排水系统的布置形式排水系统在平面上的布置,应综合考虑城市、居住区和工业企业的地形、地貌、污水处理厂的位置、河流情况,以及污水的种类、污染程度等因素,因地制宜地进行。排水干管的布置形式可采用两种基本布置形式,即。1.正交式正交式指排水干管与地形等高线垂直相交,而主干管与等高线平行敷设。3.2室外排水工程室外排水工程正交式适应于地形平坦,略向一边倾斜的城市。其优点是可使排水长度较短、最大地利用地形坡度,管径小。这种形式在原来的合流
17、管道中多有应用,但因为直接排入河流,存在污染环境的问题,因此,现阶段在雨水排水管道布置中广泛应用,污水中一般不允许采用此种方式。当地形比较平坦,为不使管道的埋深过大,常将干管的走向布置为与等高线近似垂直,主干管与河流近似平行的方式。该方式一般在干管与截流干管相交处设置溢流井,主干管一般又称为截流干管,截流的混合污水流入污水处理厂进行无害化处理后排入水体。3.2室外排水工程室外排水工程2.平行式当地形坡度较大时,为不使管内流速较大,常将干管的走向布置为与等高线基本平行,而主干管则与等高线基本垂直的布置形式。平行式布置适应于城市地形坡度很大时,可以减小管道的埋深,避免设置过多的跌水井,改善干管的水
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