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水污染控制工程（上）排水管渠系统环境科学与工程1水污染控制工程（上）-绪论教材及参考资料:高廷耀，顾国维.水污染控制工程（上）（第三版），高等教育出版社，2007吴俊奇，付婉霞，曹秀芹.给水排水工程，中国水利水电出版社，2004孙慧修，郝以琼，龙腾跃.排水工程（上）（第四版），中国建筑工业出版社，2001室外排水设计规范，GB50014-20062排水管渠系统城镇排水系统的制度和组成建筑排水工程（建筑内部排水系统、建筑雨水排除、居住小区排水工程）排水管渠水力计算污水管道系统的设计城镇雨水管渠的设计排水泵站的设计排水管渠施工排水管渠系统的管理和养护城镇排水工程的规划排水管渠系统2012/3/2832012/3/28排水管渠系统42012/3/2851城镇排水系统的制度和组成1.1排水系统的制度1.2排水系统的组成2012/3/2861.1排水制度（seweragesystem）在一个地区内收集和输送城镇污水和雨水的方式基本方式：合流制（combinedsystem）：直排式截流式分流制（separatesystem）：完全分流制非完全分流制半分流制排水系统（截流式分流制）2012/3/287排水管渠系统1.1.1合流制排水系统（combinedsystem）用同一管渠系统收集和输送城镇污水和雨水的排水方式。直排式：混合污水直接就近排入水体截流式：设截流干管2012/3/288合流支管合流干管河流1.1.1.1直排式合流制排水系统受到严重污染河流合流干管截流主干管溢流井溢流干管污水厂出水口溢流井动画1.1.1.2截流式合流制排水系统截流式合流制排水系统临近河岸建截流干管，下游设污水处理厂；在合流干管与截流干管相交前或相交处设溢流井雨天时，随着降雨量的增加，污水量大于截流干管能力时，部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体，污染水体，甚至达到严重污染程度。改进：将雨天溢流的混合污水贮存，晴天再将之送至污水处理厂进行处理（例：美国芝加哥）。2012/3/28111.1.2分流制排水系统用不同管渠系统分别收集和输送各种城镇污水和雨水的排水方式。污水排水系统：收集和输送、排除生活污水和城市污水或工业污水的系统雨水排水系统：收集和输送雨水、融雪水、生产废水和其它废水的系统2012/3/2812分流制排水系统分类按排除雨水的方式：1.1.2.1完全分流制排水系统1.1.2.2不完全分流制排水系统1.1.2.3半分流制排水系统（截流式分流制）2012/3/2815河流雨水干管污水主干管污水干管污水厂出水口1.1.2.1完全分流制排水系统1.1.2.2不完全分流制排水系统污水主干管污水干管A.未建雨水管网污水厂出水口河流明渠或小河明渠或小河1.1.2.2不完全分流制排水系统雨水干管（沟）不完全分流制排水系统（补充部分雨水管网）河流65出水口污水干管（沟）1原有渠道234污水厂142365污水干管（沟）不完全分流制排水系统（未建雨水管网）1明渠或小河235污水厂3412出水口4河流52012/3/2818不完全分流制排水系统未建雨水管网：雨水沿天然地面、街道边沟、水渠等原雨水渠道系统排泄。补充部分雨水管网：在原有渠道基础上（输水能力不足处）修建部分雨水管道，待城市进一步发展后再修建雨水排水系统；2012/3/28191.1.2.3半分流制（截流式分流制）2012/3/2820适用于生活水平高、环境质量要求高的城镇。半分流制排水系统既有污水排水系统，又有雨水排水系统在雨水干沟上设有跳跃井，截留初期雨水和街道冲洗污水进入污水沟道。适用于生活水平高，环境质量要求高的城镇。2012/3/2821排水制度小结2012/3/28排水管渠系统22排水制度合流制将生活污水、工业废水和雨水混合在同一套管渠内排除的系统直排式截流式分流制将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的管渠内排除的系统完全分流制不完全分流制半分流制有污水排水系统，又有雨水排水系统只有污水排水系统，没有完整的雨水系统既有污水排水系统，又有雨水排水系统。在雨水干沟上设雨水跳跃井，可截流初期雨水和街道冲洗废水入污水沟道1.2排水系统制度的选择合理选择排水系统制度，是城镇和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。环境保护方面工程造价方面维护管理方面2012/3/2823合流制和分流制的比较—环境保护方面直排式合流制：污染严重，不宜采用全部截流式合流制：对环境的污染小部分截流式合流制：雨天时部分污水溢流入水体，造成污染分流制：在降雨初期有污染半分流制：初期雨水和街道冲洗污水被截留，进入污水管渠和污水处理厂，对环境污染小2012/3/2824合流制和分流制的比较—工程造价方面管道：合流制管道比完全分流制可节省投资20%-40%泵站和污水处理厂：合流制投资要高于分流制总造价：完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投资少、见效快，在新建地区适于采用2012/3/2825合流制管渠中晴天时部分充满管道，管内流速较低，易于产生沉淀；但经验表明，雨天时沉淀物易被雨水冲走，减小了合流制管道的维护管理费。合流制制度晴天和雨天时流入污水处理厂的水量变化很大，增加污水厂运行管理的复杂性。2012/3/2826合流制和分流制的比较—维护管理方面1.2排水制度的选择《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定：排水制度(分流制或合流制)的选择，应根据城镇的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑确定。2012/3/2827《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定：同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度。新建地区（新建城市、新开发区、旧城改造等）的排水系统宜采用分流制。合流制排水系统应设置污水截流设施。对水体保护要求高的地区，可对初期雨水进行截流、调蓄和处理。在缺水地区，宜对雨水进行收集、处理和综合利用。2012/3/28281.2排水制度的选择污水厂：改善水质和回收利用污水的工程设施管渠系统：收集和输送废水的工程设施1.3排水系统的组成部分排水系统：收集、输送、处理、再生和处置污水和雨水的设施以一定方式组合成的总体。2012/3/28排水管渠系统29出水口：废水排入水体的工程设施1.3.1城镇污水系统的组成部分城镇污水系统：收集、输送、处理、再生和处置城镇污水的设施以一定方式组合的总体。2012/3/2830室内污水管道系统与设备城镇污水管道系统污水处理厂出水口事故排出口污水泵站或压力管道手盆、便器、水封管、立管、出户管．．．街坊管道、街道污水管道、附属构筑物等1.3.1.1室内污水管道系统及设备作用：连接室内用水设备和室外管道，以排除用过的水。用水设备，如：卫生设备和厨房设备、存水弯（水封）、支管、竖管、出流管2012/3/28311.3.1.2小区（街坊）污水管道系统2012/3/28排水管渠系统321.3.1.3城镇污水管渠系统2012/3/2833敷设在街道下，用以排除从居住小区管道流来的污水。按分水线划分为几个排水流域，在各排水流域，包括：支管：承受居住小区干管流来的污水或集中流量排出的污水干管：汇集输送由支管流来的污水主干管：汇集输送由两个或两个以上干管流来的污水，并输送至总泵站、污水处理厂或出水口排水管渠系统2012/3/28341.3.1.4污水泵站及压力管道污水泵站：重力流排除系统难以排除时设污水泵站压力管道：压送从泵站出来的污水至高地自流管道或至污水处理厂的承压管段2012/3/28351.3.1.5管道系统上的附属构筑物2012/3/2836检查井跌水井水封井溢流井倒虹管等1.3.1.6污水处理厂处理和利用污水、污泥的一系列构筑物及附属构物。城市污水厂的分类：小型污水处理厂：日处理能力≤5万吨中型污水处理厂：日处理能力为5~10万吨大型污水处理厂：日处理能力＞10万吨2012/3/28371.3.1.7出水口出水口：污水排入水体的渠道和出口事故排出口：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。2012/3/28381.3.2工厂排水系统的组成部分车间内部管道系统与设备污水泵站及压力管道厂区管道系统废水处理站2012/3/2839收集各生产设备排出的工业废水，将其送至车间外部的厂区管道系统根据具体情况设置的若干个独立的管道系统。厂内回收和处理废水与污泥的场所2012/3/28排水管渠系统40工厂排水系统例分质分流，清污分流生产污水、生活污水、雨水独立管道系统生产废水排入雨水管道特殊污染物质的有害生产污水建局部处理设施处理冷却废水经冷却后循环使用工业企业内部排水系统—分流制2012/3/2841排水管渠系统工业企业内部排水系统—分流制2012/3/2842工业企业排水系统与城镇排水系统的关系符合CJ3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》，可排入城市排水管道，与生活污水一起排入城市污水处理厂集中处理。2012/3/2843工业废水排入城市排水系统应考虑的问题尽量考虑直接将工业废水排入城市排水系统，在污水处理厂统一进行处理，体现规模效益工业废水排入城市排水系统后，不应影响城镇排水管渠和污水处理厂的正常运行（对某些废水应进行预处理）不应对养护人员造成危害工业废水排入后，不应影响处理后出水的再生利用和安全排放不应影响污泥的处理和处置2012/3/2844工业企业排出的废水应采取的措施•改革生产工艺，进行技术革新，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•尽量采用循环或重复利用系统，以减小废水排放量回收废水中的有用物质，节省能源、创造财富尽量以废治废•回收废水中的有用物质，节省能源、创造财富•尽量以废治废2012/3/28451.3.3雨水排水系统房屋雨水管道系统街坊或厂区雨水管渠系统街道雨水管道系统出水口排洪沟雨水泵站及压力管雨水口、天沟、雨水斗．．．2012/3/2846收集屋面雨水，并将其排放入室外的管道系统承接房屋雨水管道系统排出的雨水，收集街坊或厂区地面的雨水，并将其排入街道雨水管道系统必要时设置排洪沟，及时排除山洪洪峰流量及时排除该区域范围内雨水径流必要时设置雨水泵站，抽升部分或全部雨水2012/3/2847