建筑設備室外給水排水工程

建筑設備室外給水排水工程第1頁/共118頁水的自然循環(huán)中進入水體的雜質：水的降落：溶解灰塵、氣體（co2、o2、N2等等）水的流動：地表上的沙石、灰塵、泥沙、樹葉等腐殖質；地下流動溶解的礦物質。一.水源水源的分類：地表水：江河、湖泊、水庫、海水地下水：潛水、承壓水、上層滯水等第2頁/共118頁我國水資源的現(xiàn)狀1997年統(tǒng)計：平均水資源總量為2.8億m3，人均占用量2220m3

，僅為世界人均占有量的1/4。據預測2030量人口增加到16億時，人均水資源量將降到1760m3。國際上一般標準：人均占用量少于1700m3為水資源緊缺的國家。我國已是十分緊缺的國家。據統(tǒng)計：我國現(xiàn)占有量少于1700m3的地區(qū)已接近40％。時空分布不均勻：6～9月份降雨占全年的60％～90％；地區(qū)上，東南沿海降雨多，西北少。水資源的空間分布和我國土地、人口及經濟發(fā)展不協(xié)調。第3頁/共118頁南水北調工程

南水北調東線和中線工程涉及７省直轄市的４４座地級以上城市，受水區(qū)為京、津、冀、魯、豫、蘇的３９座地級及其以上城市、２４５座縣級市（區(qū)、縣城）和１７個工業(yè)園區(qū)。第4頁/共118頁第5頁/共118頁第6頁/共118頁第二章室外給排水工程概述本章重點介紹了給水系統(tǒng)的組成及其作用；排水系統(tǒng)的組成及其作用；城市給水排水工程規(guī)劃。

1、室外給排水工程的主要任務：如圖2－1所示。2、室內給排水工程的主要內容：第7頁/共118頁給水排水工程的任務河流取水凈水廠生活生產消防排水管道污水處理廠排放口循環(huán)給水管網第8頁/共118頁§2－1室外給水工程概述室外給水工程的主要任務：自水源取水，將水源水凈化到所要求的水質標準，經輸配水管網系統(tǒng)送往各用戶。一、給水系統(tǒng)分類1、按水源種類分：地表水給水系統(tǒng)

地下水給水系統(tǒng)

第9頁/共118頁2、按供水方式分：自流系統(tǒng)（重力供水）水泵供水系統(tǒng)（壓力供水）混合供水系統(tǒng)3、按使用目的分：生活飲用給水系統(tǒng)

生產給水系統(tǒng)消防給水系統(tǒng)

第10頁/共118頁4、按服務對象分：城市給水系統(tǒng)

工業(yè)給水系統(tǒng):循環(huán)系統(tǒng)、復用系統(tǒng)

二、給水系統(tǒng)的組成

1、取水構筑物：用以從選定的水源取水，并輸送至水廠。2、水處理構筑物：對來自取水構筑物的水進行處理，以符合用戶對水質的要求。第11頁/共118頁3、泵站：將所需水量提升到要求的高度。分為一級泵站（抽取原水）、二級泵站（輸送清水）和設于管網中的增壓泵站。

4、輸水管渠和管網：

輸水管渠：將原水送到水廠，其特點是沿線無流量分出。

管網：將處理后的水送至各個給水區(qū)的全部管道。

5、調節(jié)構筑物：貯存和調節(jié)用水量。如高位水池、水塔、清水池等。第12頁/共118頁泵站、輸水管渠、管網、調節(jié)構筑物等總稱為輸配水系統(tǒng)。故給水系統(tǒng)的組成分為三大部分：取水構筑物（取水工程）水處理構筑物（凈水工程）輸配水系統(tǒng)下圖所示為以地表水為水源的給水系統(tǒng)：一般情況下，從取水構筑物到二級泵站都屬于水廠范圍。第13頁/共118頁第14頁/共118頁下圖所示為以地下水為水源的給水系統(tǒng)：常鑿井取水，因地下水水質良好，一般可省去水處理構筑物而只需加氯消毒，使給水系統(tǒng)大為簡化。第15頁/共118頁第16頁/共118頁以上所示的兩個系統(tǒng)稱為統(tǒng)一給水系統(tǒng)，即用同一系統(tǒng)供應生活、生產和消防等各種用水。目前絕大多數城市采用這一系統(tǒng)。對城市中個別用水量大，水質要求較低的工業(yè)用戶，可考慮按水質要求分系統(tǒng)（分質）給水。如下圖所示，地下水經消毒后供生活用水。第17頁/共118頁第18頁/共118頁也有因水壓要求不同而分系統(tǒng)（分壓）給水，如下圖所示，由同一泵站3內的不同水泵分別供水到水壓要求高的高壓管網4和水壓要求低的低壓管網5，以節(jié)約能量消耗。第19頁/共118頁第20頁/共118頁三、水源及取水工程（一）水源的種類

1、地表水：如江水、河水、湖水、水庫水及海水等。

特點：水質較差，水處理設備較復雜。2、地下水：如井水、泉水及溶洞水等。

特點：水質較好，具有經濟、安全、便于維護管理等優(yōu)點。第21頁/共118頁（二）水源的選擇

應有足夠的水量，以滿足城市用水要求；

水源的水質應良好；

綜合考慮國民經濟其他部門的用水（如農田灌溉等）；

有多個水源時，對于生活用水應首選地下水為水源；選擇地面水源時，先考慮天然江河、湖泊水，其次是筑壩蓄水；保證安全供水。第22頁/共118頁（三）取水工程取水工程凈水工程輸配水工程地下水取水構筑物：

管井、大口井、滲渠、輻射井地表水取水構筑物：固定式取水構筑物：岸邊式、河床式、斗槽式；移動式取水構筑物：浮船式和纜車式；任務：保證給水系統(tǒng)取得足夠的水量并符合我國飲用水的水源標準。第23頁/共118頁以下是地下水取水構筑物圖例：第24頁/共118頁第25頁/共118頁第26頁/共118頁第27頁/共118頁第28頁/共118頁第29頁/共118頁第30頁/共118頁第31頁/共118頁第32頁/共118頁第33頁/共118頁第34頁/共118頁以下是地面水取水構筑物圖例(固定式)：第35頁/共118頁第36頁/共118頁第37頁/共118頁第38頁/共118頁第39頁/共118頁

岸邊取水泵房第40頁/共118頁第41頁/共118頁江心橋墩式取水構筑物

第42頁/共118頁多泥沙河流的斗槽式取水構筑物第43頁/共118頁地表水取水構筑物圖例(移動式)

第44頁/共118頁第45頁/共118頁第46頁/共118頁第47頁/共118頁第48頁/共118頁四、凈水工程

（一）作用：凈化水質，使水質達到用水標準。（二）水源水質：含有不同的雜質

按顆粒大小存在的形態(tài)分：懸浮物質、膠體、溶解物質

按水中雜質性質分：有機物、無機物、微生物

地面水水質的特點：渾濁度高、色度低、含鹽量及硬度都不大、細菌含量較多、水溫變幅較大、水源易受污染。第49頁/共118頁地下水的特點：無色透明、含溶解鹽較多、深層地下水很少含有細菌、水溫低且變化小。

要鑒別水源中雜質成分、含量：

物理分析、化學分析、細菌分析、生物分析（三）用戶對水質的要求

生活飲用水水質標準：

無色、無臭、無味、不渾濁、無有害物質、不含傳染病菌，必須符合我國現(xiàn)行標準。第50頁/共118頁我國于1985年實行的GB5749－85規(guī)定了生活飲用水的水質標準。見附錄（Ⅰ－2）工業(yè)用水水質標準：

各種企業(yè)對水質有不同的要求，應進行調查研究，按生產實際確定用水水質標準及凈化工藝。（四）凈化工藝流程1、地面水的凈化工藝流程生活飲用水的處理方法：第51頁/共118頁凈水工程取水工程凈水工程輸配水工程任務：通過對源水進行處理，使其滿足生活飲用水衛(wèi)生標準或工業(yè)用水水質標準。取水一泵站混凝沉淀清水池過濾二泵站消毒劑用戶第52頁/共118頁混凝-->沉淀-->過濾-->消毒

水的混凝過程：添加混凝劑-->混合-->反應

水的沉淀形式：平流式沉淀池、斜板沉淀池、輻流式沉淀池、澄清池。水的過濾形式：普通快濾池、雙層及多層快濾池、虹吸濾池、重力式無閥濾池。水的消毒方法：物理消毒法、化學消毒法

目前廣泛采用的方法是氯消毒法。

第53頁/共118頁2、地下水的凈化工藝流程因其水質較好而無需進行沉淀過濾處理，只需消毒即可。第54頁/共118頁第55頁/共118頁第56頁/共118頁

第57頁/共118頁第58頁/共118頁第59頁/共118頁第60頁/共118頁第61頁/共118頁第62頁/共118頁第63頁/共118頁第64頁/共118頁五.輸配水工程取水工程凈水工程輸配水工程組成：輸水管道、配水管網、增壓設備、調節(jié)構筑物（清水池和水塔、高地水池）輸水管二泵站管網任務：將足夠的水量輸送和分配到各用水點。第65頁/共118頁五、輸配水工程

包括：輸水管道、配水管網、調節(jié)構筑物

輸水管：從水廠到配水管網的管線。作用：主要傳輸水量，沿線不接用戶管。配水管網：

作用：將輸水管送來的水分配到用戶。組成：干管、分配管、接戶管

管網布置形式：枝狀管網、環(huán)狀管網

第66頁/共118頁第67頁/共118頁調節(jié)構筑物

類型：水塔、高地水池、清水池

作用：調節(jié)供水量與用水量之間的不平衡狀況。六、泵站（一）泵站分類：1、按在給水系統(tǒng)中的作用分

一級泵站：直接從水源取水，并將原水輸送到凈水構筑物或直接輸送至管網水塔。設計流量是按最高日的平均時來考慮的。第68頁/共118頁二級泵站：設在凈水廠內，自清水池中取水，加壓后通過管網向用戶供水。設計流量是按最高日的最大時來考慮的。加壓泵站：用于升高輸水管中或配水管網中的壓力，滿足用戶的需要。2、按相對室外地面的位置分地面式泵站：室內地面不低于室外地面。半地下室泵站：室內地面低于室外地面，低于高度小于1/2室內凈高。第69頁/共118頁地下室泵站：室內地面低于室外地面，低于高度大于1/2室內凈高。（二）泵站的主要設備水泵及其引水裝置、配套電機、配電設備、起重設備。第70頁/共118頁七.室外給水管網的布置應符合城市總體規(guī)劃的要求，考慮供水的分期發(fā)展，并留有充分的余地。管網應布置在整個給水區(qū)域內，并能在適當的水壓下，向所有用戶供給足夠的水量；無論在正常工作或局部管網發(fā)生故障時，應保證不中斷供水；管網的造價及經營管理費用應盡可能低。1.給水管網布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定線原則第71頁/共118頁1.給水管網布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定線原則環(huán)狀網：樹狀網：七.室外給水管網的布置第72頁/共118頁1.給水管網布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定線原則管道的干管布置的主要方向應按供水主要流向延伸；為了保證供水安全可靠，按照主要流向布置幾條平行的干管，間距500～800米；干管之間用連接管連接，間距800～100米；管道的干管一般按規(guī)劃道路布置，盡量避免在高級路面或重要道路下通過；管道的干管應盡可能布置在高地；管道的干管的布置應考慮發(fā)展和分期設置的要求，并留有余地。七.室外給水管網的布置第73頁/共118頁八城市給水系統(tǒng)1、統(tǒng)一供水系統(tǒng)：生活用水、生產用水等，都按生活飲用水水質標準，用統(tǒng)一的管道系統(tǒng)供給用戶。河流城鎮(zhèn)居民、工業(yè)企業(yè)、消防用水、市政用水等取水一泵站水處理構筑物清水池二泵站管網第74頁/共118頁適用條件：城市地形起伏較小、建筑層數差別不大（即要求水壓差別不大），各種用戶對水質要求差別不大的城市或居住區(qū)。注意：統(tǒng)一供水系統(tǒng)可以是一個水源，也可以是多個水源；采用同一管網、同樣的處理系統(tǒng)。對于高層要自行加壓。取水水處理系統(tǒng)清水池二泵站河流管井群多水源統(tǒng)一供水系統(tǒng)（1）統(tǒng)一供水系統(tǒng)第75頁/共118頁（2）分質供水系統(tǒng)當水質要求不高的工業(yè)生產用水或其他用水（海水沖廁）所占的比例較大時，為了節(jié)約水處理費用或節(jié)省水資源，可采用分質供水系統(tǒng)。另外，部分地區(qū)為進一步提高飲用水水質，也可采用分質供水系統(tǒng)。一般分質供水系統(tǒng)可采用同一水源也可用不同水源，不同的處理系統(tǒng)，不同的管網系統(tǒng)。第76頁/共118頁河泵站生活用水取水生產用水凈化處理廠工廠第77頁/共118頁（3）分區(qū)供水系統(tǒng)當城市地形高差較大、或城市供水范圍很大、或自然地形分割成若干部分的大、中城市，可采用分區(qū)供水。分區(qū)的類型：串聯(lián)分區(qū)并聯(lián)分區(qū)第78頁/共118頁優(yōu)點：高區(qū)和低區(qū)用水分別供給，比較安全可靠；高區(qū)和低區(qū)水泵集中在一個泵站內，管理方便。缺點：增加了高壓輸水管道。高區(qū)低區(qū)水廠取水河流并聯(lián)分區(qū)第79頁/共118頁優(yōu)點：無需設置高壓輸水管道；也無需高壓水泵。缺點：增加了一個高區(qū)加壓泵站，同時供水安全可靠性不如并聯(lián)分區(qū)。高區(qū)低區(qū)串聯(lián)分區(qū)第80頁/共118頁特點：可以統(tǒng)一規(guī)劃、合理利用水資源。分散的、小規(guī)模的獨立供水系統(tǒng)供水連成一體后，通過統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度，可以提高供水系統(tǒng)技術管理水平、經濟效益和供水安全可靠性。（4）區(qū)域供水系統(tǒng)第81頁/共118頁河A市B市C市取水第82頁/共118頁§2－2室外排水工程概述

一、概述

1、污水的來源

生活污水

工業(yè)廢水：生產廢水、生產污水

雨水

城市污水是由生活污水與工業(yè)廢水泄入城市排水管道后形成的混合污水。第83頁/共118頁2、室外排水工程的基本任務

保護環(huán)境免受污染；促進工農業(yè)生產的發(fā)展；保證人體的健康；維持人類生活和生產活動的正常秩序。3、室外排水工程的主要內容

收集各類污水并及時輸送到污水處理廠；設置處理廠進行污水處理后再排放。第84頁/共118頁二、室外排水系統(tǒng)的組成

由排水管道系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)組成1、排水管道系統(tǒng)是收集和輸送廢水的設施。它包括排水設備、檢查井、管渠、污水提升泵站等工程設施。2、污水處理系統(tǒng)是處理和利用廢水的設施。它包括城市及工業(yè)企業(yè)污水處理廠、站中的各種處理構筑物等工程設施。第85頁/共118頁第86頁/共118頁第87頁/共118頁三、排水系統(tǒng)的制式1、合流制：

生活污水、工業(yè)廢水、雨水用一個排水管渠系統(tǒng)匯集和輸送。按匯集后的處理方式不同分為：

直泄式合流制－－

截流式合流制－－

2、分流制：

生活污水、工業(yè)廢水、雨水分別用兩個或兩個以上的排水管渠系統(tǒng)來匯集和輸送。第88頁/共118頁合流制第89頁/共118頁分流制第90頁/共118頁排出生活污水、工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)；排出雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。我國新建城市和工業(yè)區(qū)多采用分流制。排水制式的選擇

環(huán)保、建設投資、維護管理、施工第91頁/共118頁四、排水管道系統(tǒng)的布置（一）排水管網布置形式

（a）正交截流式（b）平行式（c）分區(qū)式（d）放散式

第92頁/共118頁（a）正交截流式第93頁/共118頁（b）平行式第94頁/共118頁（c）分區(qū)式第95頁/共118頁（d）放射式第96頁/共118頁（二）排水管網布置原則

管道盡量以最短距離并以重力流方式排泄到污水處理廠；利用地形，平行于地面的自然坡度埋設，以減少管道埋深；沿城市街道布置，避免穿越河道、鐵路、地下建筑及其障礙物；污水管的水力坡度和地面坡度盡量一致；管道布置應簡捷。

第97頁/共118頁檢查井設置：坡度改變處、轉彎處、管徑改變處、支管接口處。管道材料：

混凝土、磚砌渠道及涵洞、混凝土管、預應力混凝土管、鑄鐵管。第98頁/共118頁五、污水處理

城市污水處理廠總平面圖2－10污染指標：有毒物質、有機物質、固體物質、Ph值、顏色、氣味、溫度。生活污水的成分和特征：含有碳水化合物、蛋白質、氨基酸、脂肪等有機物，可作肥料；含有大量的細菌和寄生蟲卵、致癌菌。生產污水的成分和特征：生產工藝不同使其成分和危害性有所不同。第99頁/共118頁第100頁/共118頁污水處理的目的：p36經處理后的污水其最后出路有：排放水體；灌溉農田；重復使用。污水處理技術按作用原理分為三種：（1）物理處理法（2）化學處理法（3）生物處理法

第101頁/共118頁城市污水處理的基本方法：一級處理用物理方法去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質。二級處理

作用：大幅度去除污水中呈現(xiàn)膠體和溶解狀的有機污染物質。常用生物處理法（好氧法、厭氧法）：

利用微生物的生命活力，將污水中的有機物分解氧化為穩(wěn)定的無機物，使污水得到凈化。第102頁/共118頁三級處理

隨情況而定。

如：醫(yī)院及制革工業(yè)等污水，

排放前要進行消毒處理，屬于化學處理方法。第103頁/共118頁第104頁/共118頁第105頁/共118頁第106頁/共118頁第107頁/共118頁輻流式沉淀池第108頁/共118頁§2－3城市給排水工程規(guī)劃概要

一、城市給水工程規(guī)劃

1、城市給水工程規(guī)劃的目的：2、城市給水工程規(guī)劃的任務：估算城市總用水量；

制定給水系統(tǒng)的組成；選擇水源，確定取水位置和取水方式；選擇水廠位置及水質處理方法；輸配水管道布置、估算管徑和水泵提升能力；給水方案比較、各方案的論證、估算工程造價和年經營費、選定方案。第109頁/共118頁詳見p37~p383、城市給水工程規(guī)劃的原則

保證供應所需水量；

正確處理城鎮(zhèn)、工業(yè)、農業(yè)用水的關系；

應按近期設計、考慮遠期發(fā)展、遠近期結合；給水系統(tǒng)總體布置的選擇，應綜合考慮確定，并進行不同方案的技術經濟比較；

工業(yè)用水系統(tǒng)的規(guī)劃設計，考慮復用率的提高；

第110頁/共118頁積極采用已驗證的經濟而先進的新技術、新工藝、新材料、新設備；水源的選擇，保證水量的前提下，采用優(yōu)質的水