1、.給排水科學與工程概論主講：趙群英.第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業n“給水排水工程”與“給排水科學與工程”的關系n水的循環n水的良性社會循環與水資源的可持續利用n緩解水資源危機的有效途徑n水的社會循環的工程設施n給水排水工程專業的基本內容n21世紀的朝陽產業水工業.1.1 “給水排水工程”與“給排水科學與工程”的關系n我國給水排水學科發展的幾個歷史過程n1、20世紀50年代初，我國成立了給水排水工程學科。n特點：主要解決城市用水量問題與排水量問題n2、建國后的前30年，我國實行“先生產、后生活”的方針，給水排水被納入生活類。n特點：發展緩慢，大大滯后于國民經濟的發展。.n3、80年代

2、以后“改革開放”國民經濟快速發展，人們對水的需求成倍的增長。n特點：污染治理滯后，水環境污染日益嚴重。給水排水工程學科依舊發展緩慢。n4、80年代后期，水資源短缺與水環境污染達到危機的程度，已成為我國社會經濟發展的重要制約因素。n特點：給水排水工程技術不僅在水量方面有了相應發展。解決水質問題成為主要矛盾。給水排水工程學科有了質的飛躍。.n給排水科學與工程專業是給水排水工程專業的新命名.1.2 水的循環n 水的自然循環n水的循環 n 水的社會循環. n n n n n n n n 風太陽n雨雪蒸發河湖云n蒸騰n地表徑流n地下滲流n蒸騰n冰雪n植被.1.2.2 水的社會循環 生活商業城市收集工業農

3、業給 水新陳代謝廢 水人處理處置灌溉水體產品用水、用水工藝、冷卻用水等良性循環非良性循環.n水的社會循環：人們為了生活和生產的需要，由天然水體取水，經適當處理后，供人們生活和生產使用，用過的水又排回天然水體。.1.2.3 水的良性社會循環與水資源的可持續利用一、水的良性社會循環n水體的自凈n水的良性社會循環：對城市污水和工業廢水進行處理，使其排入水體不會造成污染，從而實現水資源的可持續性利用。.生活商業城市收集工業農業給 水新陳代謝廢 水人處理處置灌溉水體產品用水、用水工藝、冷卻用水等良性循環非良性循環.1.3 緩解水資源危機的有效途徑n目前，我國用水存在的問題。n緩解水資源危機的有效途徑。n

4、水的社會循環的工程設施。.1.3.1 目前，我國用水存在的問題n1、水資源緊缺與用水效率不高。n農業灌溉：水的利用系數約為0.45，發達國家為 0.7甚至0.8n工業用水：水的重復利用率僅為30%40%，甚至更低，而發達國家為75%85%。n2、用水大量浪費n生活用水：跑、冒、滴、漏嚴重，15%25%.1.3.2 緩解水資源危機的有效途徑n1、節水：n n n節水的優點:n可減少從天然水體的取水量，緩解水資源危機n減少供水和給水處理費用n減少排水和污、廢水的處理費用n節水、提高用水效率、杜絕浪費，是緩解水資源危機的首要任務。杜絕浪費提高用水效率節水工業節水農業.n2、多渠道開源 n城市污水回用

5、于農業灌溉n推行高效節水農業和現代旱地農業n大量發展海水利用n充分利用雨水 遠距離調水.1.4 水的社會循環的工程設施n水資源的保護和利用n取水工程n水泵站n給水處理廠 污水排水系統n調貯構筑物 污水處理廠n輸配水系統 雨水排水系統n建筑水工程 城區防洪n工業水工程 農業水工程.1.5 給水排水工程專業的基本內容水源 取水構筑物 一級泵站 n 給水處理廠 二級泵站 城市給水系統 n 輸配水系統 n n建筑給水管網 用水設備 n建筑排水管網 建筑給排水系統n城市污水管網 n污水泵站 污水處理廠 水體 城市排水系統 城市雨水管網 水體.1.6 21世紀的朝陽產業水工業n水工業的概念：n水經采集、生

6、產、加工、供應、銷售、回收、再生，最后回歸自然。n城市水工程學科是水工業的主干學科。.水工業的組成n運營業n工程建設業n設備制造業n知識產業.第二章 水資源的保護與利用n水資源n水的自然循環與社會循環n中國的水資源狀況n水資源的開發利用工程n水資源的保護與管理.2.1 水資源n2.1.1水資源的含義與特性n1、水資源的含義n 廣義：地球上所有的水。n 狹義：目前的社會條件下可被人類直接開發利用的水。技術上可行，經濟上合理，不影響地球生態,水質達到一定的標準.n自然界的水必須滿足三個前提時才被稱為水資源n1、可使用性n2、可獲得性n3、天然性.n水資源：在現有的技術、經濟條件下能夠獲得的、并可作

7、為人類生產資料的天然資源n陸地上可供生產、生活直接利用的江河、湖沼以及部分儲存在地下的淡水資源，即“可利用的水資源。n水資源：一定區域內逐年可以恢復更新的淡水量。.2、水資源的特征性n1）、流動性與溶解性n2）、再生性與有限性n3）、時空分布上的不均勻性n4）、社會性與商品性.2.1.2、地球上的水資源n1、地球上的總水量n地球的表面積約為5.1億km2，其中海洋面積為3.61億km2，嚴格地講，地球是一個水球。n海洋、咸水湖等咸水為14.21億km3 ，占97.3%。n淡水0.39 億km3 ，占2.7%。其中有77.2%儲存在極地和冰川中。.2、淡水資源n液態淡水n固態淡水：占全球淡水資源

8、量的70%。n氣態淡水.3、徑流資源n世界水資源量指全球河流入海徑流量。.4、海水資源及水能資源n海洋是地球上最大的水體，海洋水占地球上總水量的97%。.2.2水的循環n1、水的自然循環n1）水循環風太陽n雨雪蒸發河湖云n蒸騰n地表徑流n地下滲流n蒸騰n冰雪n植被.2）水循環的基本特點na、從全球角度看，水循環過程中的總水量是平衡的。總蒸發量=總降水量；nb、海洋上的總蒸發量海洋上的總降水量。nc、水循環不僅維持著地球上的各種水體水量的平衡，而且使水體水質不斷更新。nd、對全球環境的結構和環境的演變有著深刻的作用和影響。.2、水的社會循環.2.3 中國水資源狀況n我國的水資源概況n我國水資源的

9、特點n我國水資源緊缺的社會因素.一、中國的水資源概況 我國多年平均降水量中只有44%形成地表徑流。n降水量=河川徑流量+總蒸發量+地下潛流量n水資源總量=河川徑流量+地下水資源量-地表水和地下水相互轉化的重復水量。n全國多年平均年水資源總量為28124億m3,其中北方六片占總量的19%，南方四片占81%。.二、我國水資源的特點n1、總量、人均、畝均特點n總含量豐富，從人均畝均上看并不豐富。n2、地區分布特點n南多、北少；東南多，西北少。n地區分布與人口和耕地的分布很不相應n3、年內及年際分布特點n年內分配不均勻，秋冬少雨，春夏多雨。n年際變化很大。.三、我國水資源緊缺的社會因素n1、人口的增加

10、和城市化用水標準的提高使水資源供需矛盾越來越突出。n2、我國農用耕地需水量很大，農用水量十分緊缺。n3、我國工業用水量增長極快，但是用水效率很差。n4、地表水已有明顯減縮。n5、地下水過量開采，水位降低。n6、水污染嚴重。n7、用水方式落后，水資源浪費驚人。.2.4 水資源的開發利用工程n水源及其特點n地下水取水n地表水取水.一、水源及其特點n水源n n地下水的特點：水質澄清、色度低、細菌少、水溫較穩定、變幅小、分布面廣且較不易被污染，但水的含鹽量和硬度較高，徑流量有限。n地表水的特點：渾濁度和水溫變化幅度較大，水質易受到污染；但是水的含鹽量及硬度較低，其他礦物質含量較少。徑流量一般較大，但水

11、量和水質的季節變化明顯。地表水地下水.水源的選擇原則： 1、應對當地的水資源作充足的調查，所選水源應水量充沛可靠，水質好，便于防護。n2、符合衛生要求的地下水可優先作為飲用水水源考慮，但取水量應小于允許開采量。n3、全面考慮。統籌安排，正確處理給水工程同有關部門的關系，以求合理地綜合利用開發水資源。n4、考慮取水工程本身的建設施工、運行管理時的安全，注意相應的各種具體條件。.二、地下水取水n1、地下水的存在形式和類型n1）、水在地下巖石中的存在形式：n氣態水、結合水 n重力水和毛細管水,固態水。可用作水源吸著水薄膜水.地下水垂直分布圖隔水層包氣帶飽水帶土壤水帶毛細水帶中間水帶潛水承壓水隔水層薄

12、膜水.2）按埋藏條件分類n n n n a.上層滯水;b.潛水;c.承壓水n 1.隔水層;2.透水層;3.飽水部分;4.潛水位;5.承壓水測壓水位;6.泉（上升泉）;7.水井，實線表示井壁不透水.2、地下水取水構筑物n1）、管井n淺井：深度在2030m以內。n深井：深度在2030m以上。n小管井：直徑小于150mm.大口徑管井：直徑大于1000mm。.n2）、大口井n直徑38m，深小于20m。n非完整式n完整式.n非完整式大口井的水利條件比完整式的好，集水范圍大，適于開采較厚的含水層。.n3）水平集水管與滲渠n4）復合井與輻射井.三、地表水取水n1、影響地表水取水的主要因素n河流的徑流變化n泥

13、沙運動和河床演變。n河床的巖性、穩定性。n河流冰凍情況。n水工構筑物和天然障礙物。.2、地表水取水構筑物的分類n1）、固定式取水構筑物.n岸邊式：適用于河岸較陡、岸邊有一定的取水深度、水位變化幅度不大、水質及地質條件較好時。n河床式：適用于岸坡平緩、主流離岸較遠、岸邊缺乏必要的取水深度或水質不好的情況。n斗槽式：適用于河流缺水量大或泥沙量大、冰凌嚴重的情況。.2)移動式取水構筑物.n適應于水位變化幅度較大.n適應于水位變化幅度較大.n山區淺水河流淺水構筑物（自學）.2.5 水資源的保護與管理n當前我國水資源開發利用方面存在的問題：n1、用水浪費，管理不善。n2、開采不當，水環境惡化。n3、污染

14、嚴重，淡水資源減少。.一、水資源保護n定義:n采取法律、行政、經濟、技術等綜合措施，對水資源實行積極的保護與科學管理。n內容：n1）、對水量的合理取用及對其補給源的保護。n2）、對水質的保護。.1、水資源保護的目標和措施1）水資源保護的目標n水量方面：n對地表水資源不因過量引水而引起下游地區生態環境的變化；對地下水不會引起地下水位的持續下降而引起環境惡化和地面沉降。n水質方面：n要消除和截斷污染源，保障飲水水源及其他用水可用的水質，防止風景游覽區和生活區水體的污染和富營養化，注意維持地表水體和地下水含水層的水質都能達到國家規定的不同要求標準。.n2）采取的措施n（1）加強對水資源的監測和信息收

15、集。n（2）進行以流域為單位的江河綜合開發利用規劃，兼顧上下游合理配置用水。n（3）建立水資源保護區，防止水土流失、水質污染，植樹造林補充水源。n（4）進行流域范圍內的污染控制與治理，實行排污總量控制，保護水環境質量。n（5）建立和健全有關法規，加強有關機構的建設。.2、水污染的控制n水污染：水體因某種物質介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響到水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態環境，造成水質惡化的現象。n水污染控制與治理的基本目標：保護人民的生活和健康狀態不致受到以水為媒介的疾病的影響；保持生態系統的完整不受破壞；保證水資源能長期持久的利用。.水污染防止措施n

16、1）加強水質的監測、評價與預測工作，及時掌握水質狀況。n2）提高工農業用水的效率，積極推行清潔生產，發展循環利用和重復利用技術，減少廢水的排放量。n3）制定水污染防治的法規和標準，依照經濟規律，加強領導管理，依法治污；特別是要繼續加強對工業污染源的治理，同時也要加快城市污水廠的建設，采取集中處理方式，解決污染危害。n4）積極開展流域水污染的治理工作，包括點源治理、面源治理和內源污染治理，.二、水資源管理n定義n運用行政、法律、經濟、技術和教育手段，合理開發利用水資源，協調水資源的開發利用與社會經濟發展之間的關系，處理各地區、各部門間的用水矛盾；監督并限制各種危害水資源的行為；保護水資源的水量及

17、水質供應，以滿足社會實現可持續經濟發展對水資源的要求。.1、水資源管理原則、目標和內容n水資源管理的目標：實現水資源可持續開發利用、保護水生態環境的良好狀態，促進社會經濟的不斷發展。.水資源管理的內容n1）實行統籌規劃，有效合理地分配水資源；n2）保護水資源水量與水質良性循環和水生態系統安全；n3)保障城市生活、工業和農業生產的可持續用水；n4）提高水污染控制與治理和污水資源化的水平；n5）遵循經濟規律，改革水資源管理體制，加強管理能力建設；n6)健全法律措施，實現依法治水、管水。.第三章 給水排水管道系統n給水排水管道系統的任務和組成n給水排水管道系統規劃和布置n給水排水管道系統主要設計內容

18、、方法和要求n給水排水管道系統運行管理n給水排水管道系統材料.3.1 給水排水管網系統的任務和組成n給水管網系統的任務和組成n排水管網系統的任務和組成.3.1.1給水管網系統的任務和組成n給水系統：水的取集、處理、輸配與調節 n給水管網系統：水的提升、水的輸送和分配及水量的調節 取水構筑物一級泵站處理構筑物二級泵站清水池配水管網.3.1.2 排水管道系統的任務和組成n排水系統：將城市污廢水和降水按要求進行收集、處理和排放的工程。n排水管網任務：將城市污廢水和降水按要求進行收集和排放。.3.2 給水排水管網系統規劃和布置n給水管網系統規劃和布置n排水管網系統規劃和布置.3.2.1給水管網系統規劃

19、和布置n給水系統的總體布局n配水管網布置n輸水管渠布置n長距離輸水管渠和引水工程.1、給水系統的總體布局按水源數目分類分：1）單水源給水管網系統 2）多水源給水管網系統.n按系統構成方式分類：n統一供水系統n分質供水系統n分區供水系統n區域供水系統.1）統一供水系統 根據生活飲用水水質標準，由同一管網供給生活、生產和消防用水到用戶的給水系統。 特點：所有用戶用一個管網，一個水處理系統；造價低，運行費用高，會造成浪費。n適用于：城市地形起伏較小，建筑層數差別不大，各種用戶對水質和水壓要求相差不大的城市或大型工業區。.2）分質供水系統n不同水質n不同的管道系統n適用于：對水質要求不高的工業生產用水

20、或其他用水所占比例較大時的城市或大型工業區。.3）分區供水系統n適用于城市地形高差較大，或城市供水范圍很大，或城市被自然地形分割成若干部分的大、中城市。n并聯分區：地形高差很大。n串聯分區：高區和低區相距較遠且高差很大；城市地形平坦但配水管網延伸很長。.并聯分區（分壓給水系統）n1、取水構筑物 2、水處理構筑物n3、泵站 4、高壓管網 5、低壓管網 6水塔n由同一泵站內的低壓和高壓水泵分別供給低區和高區用水。n供水安全可靠，水泵集中；管理方便，但管網造價高，需要高壓輸水管。.串聯分區n1、井群 2、泵站n高低兩區用水均由低區泵站供給，高區用水再由高區水泵加壓。n管網造價低，但供水安全、可靠性較

21、差，水泵站分散，管理不便。.4） 區域供水系統n兩個以上城鎮采用同一給水管道系統；或者若干原先獨立的管道系統連成一片，或者以中心城市管道系統為核心向周邊城鎮擴展的供水系統。n適用于相距較近、地理條件和水源特點合適的中、小城鎮，或某一大城市與其周邊的中、小城鎮乃至村鎮的聯合供水。.2、配水管網布置n干管 分配管 接戶管n配水管網布置：通常指干管及干管之間連接管的布置，不包括分配管和接戶管。n樹狀網n環狀網.樹狀網n 二級泵站.環狀網n1、取水構筑物 2、一級泵站3、水處理構筑物n4、清水池5、二級泵站6、輸水管7、管網8、調節構筑物.布置配水管網總的要求n管線應遍布整個用水區；n供水安全可靠；n

22、力求以最短距離向用戶供水；n按城市規劃要求保留管網發展余地；n管道一般按規劃道路敷設，但盡量避免敷設在高級路面下。.3、輸水管渠布置n1、能保證不間斷供水。（單管或雙管）n2、盡量使輸水管線最短，以降低造價和輸水費用。n3、輸水管線盡量避免穿越河谷、鐵路等障礙以及沼澤、滑坡等地質不良地區，并盡量不占或少占良田。n4、充分利用地形，優先考慮重力流或部分重力流輸水。.4、長距離輸水管渠和引水工程n應注意的問題n1）應盡量利用現有河道或管渠。n2）管道材質或渠道的選擇應根據地質、地形、管渠尺寸和壓力、管道價格及施工條件等，經過技術經濟綜合比較后確定。n3）防止水質污染，同時還應考慮沿河一帶農業和工業

23、用水的影響，確保城市所需的水質水量。n4）應采用雙（多）管道或雙（多）渠道輸水，并每隔一定距離設聯通管或連接井一座。.3.2.2 排水管道系統規劃和布置n城市排水體制n排水管道系統布置.1、城市排水體制n合流制排水系統n分流制排水系統.1）合流制排水系統直流式排水系統截流式排水系統.2）分流制排水系統.n1、污水干管 2、明渠或小河 3、污水廠 4、出水口 5、河流污水干管（溝）不完全分流制排水系統（未建雨水管網）1明渠或小河235污水廠3412出水口4河流5.n1、污水干管 2、原有水渠 3、雨水干管 4、污水廠 5、出水口 6、河流雨水干管（溝）不完全分流制排水系統（補充部分雨水管網）河流

24、65出水口污水干管（溝）1原有渠道234污水廠142365.合流制和分流制的比較n環保方面環保方面：截留式合流制雨天時部分污水溢流：截留式合流制雨天時部分污水溢流入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。n造價方面造價方面：合流制管道系統簡單，造價低，但：合流制管道系統簡單，造價低，但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制；合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制；分流制管道系統復雜，造價高；分流制管道系統復雜，造價高；總造價看，完總造價看，完全分流制高于合流制。全分流制高于合流制。n維護管理維護管理：合流制污水廠維護管理復雜。分流：合流制污水廠維護管理

25、復雜。分流制管內流速穩定，污水廠易于控制。制管內流速穩定，污水廠易于控制。.2、排水管道系統布置n布置形式：呈樹狀網。n管道系統布置和定線原則：n盡可能在管線短、管道埋設深度淺的情況下，使最大區域的污水或雨水能自流排除。n影響管道布置的一些因素：地形、豎向規劃、污水廠的位置、河流情況、地質條件等。.排水系統的布置形式排水系統的布置形式-正交式正交式12333河1.城市邊界 2.排水流域分界線 3.干管.排水系統的布置形式排水系統的布置形式-截流式截流式 1.城市邊界 2.排水流域分界線 3.干管4.主干管 5.污水廠 6.出水口 12333河456.排水系統的布置形式排水系統的布置形式-平行式

26、平行式1.城市邊界 2.干管 3.主干管123.排水系統的布置形式排水系統的布置形式-分區式分區式1.城市邊界 2.排水流域分界線 3.干管4.泵站 5.污水廠 123345河.排水系統的布置形式排水系統的布置形式-分散式分散式1.城市邊界 2排水流域分界線. 3.干管 4.污水廠灌溉灌溉河河河1234.3.3 給水排水管道系統主要設計內容、方法和要求n給水管道系統主要設計內容、方法和要求n污水管道系統主要設計內容、方法和要求n雨水管渠系統設計特點n合流制管渠系統設計特點n排水管道系統優化設計n給水排水泵站.3.4 給水排水管道系統運行管理.3.4.1 給水管道系統運行管理n1、檢漏n2、管道

27、腐蝕和結垢的防治與清除n3、管網水質的改善n4、管網水壓和流量測定n5、管網調度.3.4.2 排水管道系統運行管理n1、管渠清通n2、管渠維修n3、泵站的運行調度.3.5 給水排水管道材料.3.5.1 給水管道材料n選擇給水管材時，應考慮的因素：n1、管道承受內壓和外荷載強度。n2、管道耐腐蝕性能n3、管道使用年限n4、管道運輸、施工和安裝難易程度n5、管道內壁光滑程度n6、管道價格.給水管材n鋼管n鑄鐵管n混凝土管材n塑料管n金、塑復合管材.3.5.2 排水管渠材料n對排水管渠的要求：n1、有足夠的強度承受外荷載及內部水壓n2、有抵抗污水中固體雜質的沖刷和磨損n 的性能n3、具有抗腐蝕性能n

28、4、內壁光滑，不透水n5、盡量就地取材.排水管道材料n混凝土和鋼筋混凝土管n陶土管n金屬管n塑料管.第4章 水質工程n水質、水質指標和水質標準n水的物理、化學及物理化學處理方法n水的生物處理方法n水及污、廢水的處理工藝n水及污、廢水處理技術的新發展.4.1 水質、水質指標和水質標準.4.1.1 水質和水質指標n1、水質：水及其所含雜質共同表現出來的物理的、化學的綜合特性。n 2、水中的雜質分類n 有機物 懸浮物 d1umn來源 無機物 尺寸 膠體1nmd1umn 微生物 溶解物質 dHH2OHH2O.15、超濾和微濾n超濾膜10200nmn微濾膜0.2um.4.3 水的生物處理方法n微生物對氧

29、的需求情況n好氧微生物n厭氧微生物.n水的好氧生物處理方法n水的厭氧生物處理方法.4.3.1水的好氧生物處理方法n活性污泥法n生物膜法n氧化塘.1、活性污泥法n活性污泥的組成：n1、具有活性的微生物；細菌、真菌、原n 生動物、少數后生動物n2、微生物自身氧化的殘留物n3、吸附在活性污泥上不能被微生物降解n 的有機物和無機物組成。.n活性污泥凈化污水的過程：n1、吸附：大的表面200010000m2/m3n 多糖類的粘質層n2、氧化n3、絮凝沉淀.微生物代謝過程圖有機物+O2微生物分解代謝代謝產物（H2O、CO2、NH3)+能量合成代謝合成細胞物質+O2內源呼吸產物+能量（H2O、CO2、NH3

30、)內源呼吸殘留物.傳統活性污泥法n 進水出水剩余污泥回流污泥 污泥.傳統活性污泥的演變及應用n漸減曝氣法n階段曝氣法n延時曝氣法nAB法nSBR法n完全混合曝氣法.2、生物膜法圖 1 8 - 1 生 物 濾 池 濾 料 上 生 物 膜 的 構 造 （ 剖 面 圖 ）C O2 N H3H2SB O DC O2B O DO2 N H3B O DH2O空氣C O2C O2O2C O2H2OB O D濾 料附著水層流動水層生 物 膜厭 氧好 氧.曝氣生物濾池填料層WL反沖洗用空氣管曝氣用空氣管反沖洗水進水管處理水排水管承托層中間排水管反沖洗水排放管溢流槽原污水流入圖18-7 曝氣生物濾池構造示意圖.生

31、物轉盤.3、氧化塘n氧化塘凈化污水的原理：n稀釋n沉積n分解.4.3.2 水的厭氧生物處理方法復雜有機化合物（碳水化合物、蛋白質、脂類等）水解簡單有機化合物（單糖、雙糖、氨基酸、肽等）產酸發酵揮發性脂肪酸和醇（丙酸、丁酸、戊酸和乙醇等）產氫產乙酸同型產乙酸乙酸H2+CO2CH4+CO2產甲烷.4.4 水及污、廢水的處理工藝n水處理工藝方案的選擇：在技術上應是可行的，經濟上合理的，在運行管理上應是方便易行的。.河水混凝劑顆粒活性炭過濾過濾清水池沉淀絮凝反應混合生物預處理出水消毒劑氧化劑活性炭臭氧.出水含鐵地下水O2曝氣接觸催化濾池清水池消毒劑.出水污水格柵泵站沉砂池初沉池曝氣池二沉池剩余污泥回流

32、污泥沼氣發電肥料污泥脫水消化池污泥.4.5水及污、廢水處理技術的新發展n水處理藥劑n膜技術n新菌種的培育.第5章 建筑給水排水工程n建筑給水排水工程與室內給水排水工程的區別：n1、包含的內容增多。n2、高層建筑給水排水的出現。n3、計算機應用技術的出現。.5.2 建筑給水系統工程n建筑給水系統的分類與組成n給水方式與管網布置n建筑給水系統的水質保證n建筑內部熱水供給系統.5.2.1 建筑給水系統的分類與組成n根據用途分為生活給水系統消防給水系統雜用水給水系統飲用水給水系統生產給水系統.n組成：引入管、干管、立管、支管、用水設備及附件.5.2.2 給水方式與管網布置給水方式設置的基本原則：1）、

33、應保證供水安全可靠、管理維修方便。2）、在滿足用戶用水要求的前提下，應力求給水系統簡單，造價最省。3）、應充分利用城市管網直接供水。.1、給水方式n直接給水方式n設有水箱的供水方式n設水泵的給水方式n設水泵、貯水池、水箱聯合供水方式。n設氣壓給水裝置的供水方式.1）直接給水方式.2）設有水箱的供水方式.3) 設水泵的給水方式.4) 水泵、貯水池、水箱聯合供水方式水表水泵旁通管泄水管水平干管水池閥門配水龍頭屋頂水箱.5) 設氣壓給水裝置的供水方式.2、布置方式n下行上給式n上行下給式n環狀供給式.5.2.3 建筑給水系統的水質保證n保證建筑給水系統中水質安全的措施：n城市給水系統的供水水質必須滿

34、足衛生標準要求。n建筑給水系統中管網的布置與貯水設備應注意避免污染。n加強管理，保證水質。n注意材料選擇，以免污染水質。.5.2.4 建筑內部熱水供給系統.5.3 建筑排水系統工程n建筑排水系統的分類與組成n建筑排水管道的布置與敷設n建筑雨水排水系統.5.3.1建筑排水系統的分類與組成n按排除污廢水的類別分為：n生活排水系統n工業排水系統n建筑雨水排水系統n按排水立管與通氣立管的設置情況分為：n單立管排水系統n雙立管排水系統n三立管排水系統.5.3.2 建筑排水管道的布置與敷設n1、布置與敷設原則n2、排水立管的布置n3、通氣系統的布置.1、布置與敷設原則n排水通暢n安全可靠，不影響室內衛生美

35、觀 n管線短，造價低n安裝維修方便.2、排水立管的布置n盡量靠近排水量大、雜物多的排水點.n盡量遠離臥室、靠近外墻布置，減少出戶以后埋地管的長度。n應在適當位置設置開、封方便的檢查口。.3、通氣系統的布置n通氣的目的：保證排水暢通和防止有毒有害氣體進入室內。n不得與室內通風管或煙道相通。.5.3.3 建筑雨水排水系統n雨水排除方式:n（1）外排水 （2）內排水（3）混合式排水系統.一、外排水系統n1、檐溝排水系統.n2、天溝排水系統.二、內排水系統n對于屋頂面積較大或對建筑立面要求較高的建筑物一般采用內排水系統。n內排水系統一般由雨水斗、連接管、懸吊管、立管和埋地橫管等組成。.5.4 建筑消防

36、系統工程n按滅火劑的種類和滅火方式：n消火栓給水消防系統n自動噴水滅火系統n非水滅火劑系統.消火栓給水消防系統n室內消火栓系統的組成:n水槍、水帶、消火栓、消防管道、水源.自動噴水滅火系統.5.5 居住小區給水排水系統工程n5.5.1居住小區概念n居住組團n居住小區n居住區.5.5.2 居住小區給水系統工程n水源：城市給水系統n 自備水源n直飲水系統自來水O3混合塔活性炭過濾精密過濾超濾出水O3.n中水系統城市給水小區公共排水系統澆灑綠化用水中水處理系統中水供水系統沖廁用水城市排水雨水調節池或其他水源生活用水.n水景工程.5.5.3 居住小區排水系統工程n應遵循管線短、埋深小，盡量自流排出的原

37、則，通常沿道路或平行于建筑物敷設。.5.6 高層建筑給水排水系統的特點n給水的特點：n保證高層有足夠水壓底層又不產生過高水壓，常采用分區。.n排水的特點：n需增設通氣管。n底層橫管獨立排出。n立管與橫管的連接處設氣水混合器或旋流接頭等。.第6章 水工藝設備及水工藝過程檢測和控制 水工藝設備分類n水工藝專用設備n水工藝一體化設備n水工藝過程檢測和控制n水工藝系統自動化控制的新發展.6.1水工藝設備分類n n n 閥類：閘門，閥門，蝶閥，球閥，止回閥等泵類：清水泵，污水泵，螺桿泵， 計量泵等風機類：鼓風機，壓縮機物化處理設備:攔污，除砂，攪拌，投藥等生化處理設備專用設備一體化凈水設備一體化污水處理

38、設備一體化設備通用設備.6.2水工藝專用設備n一、物化處理設備.1、攔污機械設備.2、排泥、排砂設備排泥設備刮泥機：多用于污水廠的初沉池中。吸泥機：自來水廠沉淀池和污水廠二沉池中除砂設備刮砂型吸砂型.3、撇油、撇渣設備排泥設備桁車式刮渣（油）機回轉式刮渣（油）機.4、污泥濃縮脫水設備.離心脫水機.5、攪拌設備.6、氣浮設備n布氣氣浮設備n電解氣浮設備n壓力溶氣氣浮設備.7、投藥設備濕投設備：溶藥罐、攪拌系統、計量泵干投裝置：螺旋給料器、料斗、手動或自動控制單元。.8、消毒設備n轉子真空加氯機n臭氧發生器n二氧化氯發生器n紫外線殺菌燈n靜電殺菌消毒設備n微電解消毒器.9、過濾設備n壓力過濾器n纖

39、維過濾器n滾筒式過濾器.壓力過濾器石英沙石英沙無煙煤石榴石無煙煤均質濾料（a）（b）（c）圖 9-5 幾種濾料組成示意.10、離子交換設備.11、膜處理設備n電滲析設備n反滲透設備n超濾設備n微濾設備.6.2.2 生化處理設備n1、曝氣設備n鼓風曝氣n機械曝氣n2、生物轉盤.6.3 一體化污水處理設備n小型一體化凈水設備.小型一體化污水處理設備n壓力式污水生物處理裝置調節池初沉池二沉池接觸氧化池消毒池好氧污泥消化池回流污泥二氧化氯發生器消毒劑排水.n間歇式生物處理裝置SBR反應器曝氣器潷水器進水出水排泥.地埋式生物處理裝置.6.4 水工藝過程檢測和控制.6.4.1 水工藝過程檢測方法、儀器和儀

40、表n1、水質檢測n1）水質檢測項目n據現有的檢測技術，已發現水體中有2221中合成有機物，其中765種已出現在飲用水中，并已鑒別出20種為致癌物，23種為可疑致癌物，18種為促癌物，56種為致突變物。.n1、直接測定某一具體物質含量：如鐵、錳、鋅、四氯化碳、三氯乙烯等。n2、測定能直接或間接反映某種水質特性的替代參數：如渾濁度、色度、總溶解固體等。.（2）水質檢測方法分類n化學分析法n儀器分析法n細菌檢測.（3）化學分析法n 酸堿滴定法n 絡合滴定法n 沉淀滴定法n 氧化還原滴定法n 氣化法n 沉淀法n 電解法n 萃取法滴定分析法重量分析法.（4）儀器分析法n 比色法、吸收光譜法、發射光譜n

41、法、火焰光度法、熒光分析法、n 原子吸收光譜法、比濁法。n 電位分析法、電導分析法、庫n 倫分析法、極譜分析法。n 氣相色譜法、液相色譜法、離子n 色譜法。n 氣相色譜/質譜法、液相色譜/質n 譜法、氣相色譜/核磁共振法光學分析法：電化學分析法：色譜分析法：色譜連用法：.（5）細菌測定n細菌總數測定n 發酵法n 濾膜法大腸菌群測定.2、水工藝參數檢測技術、儀器和設備n水力特性參數：流量、流速、水壓、水n 位。n氣體特性參數檢測：氣體流量、氣壓。n其他工藝參數檢測：沉淀池泥面、絮凝n 效果監測等。.3、水工藝設備運行參數檢測技術、儀表和設備n設備運行溫度監測：溫度變送器。n電流、電壓過載監測：電

42、流、電壓信號變送器。n轉速檢測：轉速信號變送器。n設備運行和備用狀態檢測：除上以外還可以輔以實時圖像監測、聲音傳輸監測等。.6.5.2 水工藝系統的控制技術n人工控制n自動控制：直接數字控制系統、計算機監督控制系統、分布式控制系統、IPC+PLC控制系統、數據采集和監控系統。.6.6 水工藝系統自動化控制的新發展n智能化發展：模糊控制、神經控制、自動控制的專家系統。n網絡化發展.第7章 水工程施工與經濟n水工程構筑物的施工技術n室外管道施工n室內管道及設備安裝施工 水工程施工組織n水工程經濟.7.1 水工程構筑物的施工技術n土石方工程n基礎處理及施工排水n鋼筋混凝土工程.7.1.1土石方工程n

43、場地平整n管道溝槽及建筑物、構筑物基坑的開挖。n溝槽及基坑支撐n土石方爆破施工.7.1.2基礎處理及施工排水n地基基礎處理n施工排水.施工排水.7.1.3鋼筋混凝土工程n 鋼筋的制備n 鋼筋的安裝n n 包括混凝土的制備、澆筑、養護以及質量檢測等。鋼筋工程模板工程混凝土工程.7.2 室外管道施工n下管、穩管、接口、質量檢查與驗收等程序n1、下管和穩管n2、連接n3、節點施工.7.2.1 室外排水管渠系統施工n施工時要滿足坡度要求.7.2.2 管道的防腐、防震與保溫施工n防腐措施：覆蓋式防腐處理和電化學防腐法。n防震措施：n1、選擇抗震能力強的管材：如球墨鑄鐵管，預應力鋼筋混凝土管。n2、接口選擇柔性接口。n3、架空管道應設在設防標準高于抗震設防烈度的構筑物上。n4、提高砌體、混凝土的整體性、抗震性。n保溫：設置隔熱層.7.2.3 管道的特殊施工n如：不開槽施工、架空管橋施工、倒虹管施工、圍堰法施工等。.7.3 室內管道及設備安裝施工n室內管道系統施工n室內管道系統附件及衛生器具安裝n設備及自控系統安裝.7.3.1室內管道系統施工n1、管道的加工與連接n鋼管：焊接、螺紋連接、法蘭連接。n鑄鐵管：承插連接、不銹鋼帶套連接。n銅管：氧氣乙炔氣銅焊焊接、承插口釬焊連接、法