排水工程

哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩城市排水工程哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩大气降水雨雪蒸发渗流径流冰川蒸发地下水江河湖泊海洋水的自然循环哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩给水排水工程的任务取水净水厂生活生产消防排水管道污水处理厂排放口循环给水管网哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩本章的主要内容概论污水（雨水）管道系统设计排水管渠及附属构筑物-----排水工程概念、内容、作用、排水体制、排水系统的布置形式等-----排水管渠断面形式、接口、基础、附属构筑物等-----管道系统设计流量、水力计算等哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩1.1排水工程的概念、作用、内容什么是排水工程在城镇，从住宅、工厂和各种公共建筑中不断地排除各种各样的污水，需要有效地收集、输送，并进行适当的处理，以保护环境卫生；对城镇降水也需要及时地排除，否则将会积水成灾，妨碍社会生活。排水工程就是用完善的管渠系统及泵站、处理厂等各种设施，将城镇各种污水和雨水，进行收集、输送、处理和利用的工程。1、排水工程概论哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩排水工程的作用1保护环境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之灾2促进工农业生产，保证城市可持续发展3保护人民的身体健康与正常生活•城市污水的再利用•有控制地利用污水灌溉农田，工业废水中有价值的原料的回收，以及城市污泥的利用等。通常污染的水对人类健康的危害有两种方式：•传染疾病：污水中含有致病微生物而引起传染病的蔓延，如伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝炎等•污水中的有毒有害物质，能引起人们急性或慢性中毒，甚至引起癌症或其它各种“公害病”。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩排水工程的任务————将污、雨水收集并输送到排放地点，是排水管网的任务；————将排水管网输送来的污水，进行妥善处理和合理的利用，是污水处理厂的任务。排水工程的内容：一是污水的收集、输送部分——排水管网二是污水的处理、利用部分——污水处理本章主要内容哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩什么是污水人类生活和生产中用过的，改变了原来的化学成分和物理性质的水，叫污水。污水的种类按来源分生活污水工业废水降水（降雨和降雪）城市污水1.2污水含义及种类生活污水生活污水，是指在人们日常生活中经使用过的水，包括从厕所、卫生间、浴室、厨房、食堂和洗衣房等处排除的水。它来自居民住宅区、公共建筑、机关、学校、医院、商店及工厂中生活间部分。主要成分：有机物(例如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素、氨氮等)。污染较严重，需处理后排放哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩工业废水工业废水，是指工矿企业在生产过程中排放的废水。工业废水按其污染程度的不同可分为；生产废水和生产污水两类。生产废水是指在使用过程中受到轻度污染或水温增高的水。如冷却水即属于这一类，通常经局部处理即可在生产中重复利用，或直接排入水体。生产污水是指在使用过程中受到严重污染的水，其成分复杂，往往含有大量的有机物，重金属及有毒物质，这类污水一般需要经过适当处理后才能排放，或在生产中重复利用。天然降水天然降水，一般是指雨水及融化的冰雪水。由于天然降水的径流量很大，必须及时排除，否则，会积水成灾，影响当地居民的正常生活和生产活动。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩污水的最终出路有三：一是排放水体二是灌溉农田三是重复使用其中排放水体是最常用的一种处置方式。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩污水的收集、输送、处理和排放等设施以一定的方式组成的总体。排水系统包括管道系统和污水处理系统。①管道系统：收集和输送污水的设施，把污水从产生处输送至污水厂或出水口，它包括排水设备、检查井、管渠、水泵站等工程设施。②污水处理系统：处理和利用污水的设施，包括城市及工业企业污水厂(站)中的各种处理构筑物及除害设施等。1.3排水系统体制排水系统的含义哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩排水系统体制的含义城市中的生活污水、工业废水和降水的收集与排除方式称为排水系统的体制，简称排水体制。排水体制的分类完全分流制分流制不完全分流制排水体制半分流制（截流式分流制）合流制直排式合流制截流式合流制完全合流制哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩将生活污水、工业废水及天然降水采用同一管网系统收集、输送和排放时，一般称这种排水方式为合流制排水系统。合流制排水系统•直排式合流制在一些大城市，早期修建的合流制排水系统，对于收集、输送的城市污水及天然降水都不经任何处理，直接排入天然水体，这种形式称为直排式合流制。国内外的许多大城市，在早期建成的排水系统，几乎都是采用的直排式合流制系统，对水体污染严重。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩优点：采用这种系统时，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经济;又不建污水厂，所以投资一般较低。有时出水口构造复杂，造价较高，但总投资还是较低的。缺点：由于全部污水不经处理直接排入水体，故对水体污染严重。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩截流式合流制排水系统，是在原有直排式合流体制基础上，增建一条或多条截流干管，将原有的各个独立的出口串联起来，沿水体增建截流总干管并设置溢流井。•截流式合流制污水与雨水合流后排向沿河的截流干管，并在干管上设置雨水溢流井。不降雨水时，污水流入处理厂进行处理；降雨时，管中流量增大，当管内流量超过一定限度时，超出的流量将通过溢流井溢入河道中。该系统中，城市污水及部分初降雨水得到了处理，从而大大地改善了排放污水的水质，减轻了对天然水体的污染。即使在雨天，也仅有部分混合污水不经处理直接排入水体，故对水体的污染较直排式合流制有很大的改善；但在多雨的地区，污染可能仍然严重。适合于老城市的旧合流制的改造。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。特点：卫生条件较好，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经济。缺点：几种污水汇集后都流入处理厂，使处理厂的规模过大，投资过多，建设困难；不降雨时，排水管内水量较小，管中水力条件较差；污水厂的运行管理不便。因此，采用者不多。•完全合流制哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩分流制排水系统的排水方式是：将生活污水、工业废水与天然降水分类排除。为此要建造两个或两个以上的排水管网系统，分别收集、输送和排除。分流制排水系统哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩在分流制排水系统中，一般将生活污水与工业废水合并排入同一排水管网系统；将天然降水单独排入另一排水管网系统。我们将收集、输送、排除生活污水和工业废水的排水管网称为污水管网系统；收集、输送、排除天然降水的排水管网，称为雨水管网系统。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩（1）完全分流制分设污水和雨水两个管渠系统，前者汇集生活污水、工业废水，送至处理厂，经处理后排放和利用；后者汇集雨水，就近排入水体。新建的城市、工业区和开发区，一般应采用该形式。•特点：完全分流制系统卫生情况好，管内水力条件也较佳，并可以分期建设，减少一次投资。实际采用的较多。•缺点：由于管道数增多，投资比合流制增大。同时，因雨水可直接排入河道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩（2）不完全分流制只有污水管道系统而没有完整的雨水排水系统。污水通过污水排水系统流至污水处理厂，经过处理利用后，排入水体；雨水通过地面漫流进入不成系统的明沟或小河，然后进入较大的水体。该种体制投资省，主要用于有合适的地形，有比较健全的明渠水系的地方，以便顺利排泄雨水。对于新建城市或发展中地区，为了节省投资或急于排出污水，先采用明渠排雨水，待有条件后，再改建雨水暗管系统，变成完全分流制系统。对于地势平坦，多雨易造成积水地区，不宜采用不完全分流制。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩（3）半分流制（截流式分流制）既有污水排水系统，又有雨水排水系统。与完全分流制的不同之处是在于它具有把初期雨水引入污水管道的特殊设施，称雨水跳越井。在小雨时，初期雨水经截流干管与污水一起进行污水处理厂处理；大雨时，后续雨水跳越截流干管经雨水干管排入水体。该种体制可以更好地保护水环境，卫生条件好，但投资大，在经济条件好，生活水平高，对环境卫生有特殊要求的地区可采用，目前使用不多。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩合流制和分流制的比较：环保方面：完全合流制对环境的污染最小；截留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。造价方面：合流制管道比完全分流制可节省投资20%～40%，但合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制，总造价看，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，在新建地区适合采用。合流制污水厂维护管理复杂。晴天时合流制管道内易于沉淀。同时，晴天和雨天流入污水厂的水量变化很大，增加了污水厂运行管理的复杂性。维护管理：哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩完全合流制截流式合流制完全分流制不完全分流制环保5好3差4较好3.5较差总造价5高4较高5高3较低维护管理4.5较简单4相对复杂5相对简单4.5较简单哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩排水体制的选择1、工业企业中，一般采用分流制排水系统①多数情况下，采用分质分流、清污分流。②若生产废水的成分和性质同生活污水类似时，可将生活污水和生产污水用同一管道系统排放。③水质较清洁生产废水可直接排入雨水管道，或重复利用。④含有特殊污染物的有害生产污水，应在车间附近设置局部处理设施，不允许与生活或生产污水直接混合排放。2、城市中①环境保护是选择排水体制时所考虑的主要问题。②在新建地区，排水系统一般应采用分流制。③可考虑采用合流制排水系统的情况：a.附近有水量充沛的大河或近海；b.街道较窄且地下设施较多，修建污水和雨水两条管线有困难地区；c.雨水稀少，废水全部处理的地区(沙漠地区)。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩我国目前排水系统的状况：①排水管渠多为合流制，且普及率低。②城市污水处理率低，大部分城市污水未经处理直接排入水体，造成水体污染。污染较多严重的“三河”“三湖”三河：辽河、海河、淮河三湖：滇池、太湖、巢湖此外，渤海湾近40%的海域污染严重(主要是富营养化)，据统计，鱼类已由119种减至53种(2000年底)哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩排水系统的组成为了及时、有效地收集、输送、排除城市污水及天然降水，可以采用不同的排水体制。任何一种排水体制，都是由一系列作用不同的各种设施组成的。1.4排水系统的组成及布置形式污水排水系统的组成雨水排水系统的组成哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩城市污水排水系统的组成部分室内污水管道系统与设备室外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、支管、竖管、出户管．．．街坊管道、街道污水管道、附属构筑物等哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩1生活污水排水系统生活污水排水系统由室内污水排水系统和室外污水排水系统两大部分组成。污水排水系统的组成哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩(1)室内污水排水系统室内污水排水系统主要包括：室内污水排水管道及其附属卫生设备。它用于收集、输送室内的生活污水，并将其排至室外的管网。(2)室外污水排水系统室外污水排水系统包括街坊污水系统与街道污水系统两个组成部分，设置在工厂或居民住宅区内的污水管道，称为街坊污水系统，其作用是将厂区、居住区的生活污水收集并输送至街道污水系统。街道污水系统是敷设在街道下，一般布置在市政道路下，其作用是接纳从街区、厂区排水管的污水，经过各级管道输送至污水处理厂或排水出口。污水沿着由支管、干管、主干管组成的地下枝状管网排出。哈尔滨工业大学管理学博士学位论文答辩①庭院或街坊管道系统敷设在一个庭院地面以下，连接各房屋出户管的管道系统称为庭院管道系统。敷设在一个街坊地面以下，并连接一群房屋出户管或整个街坊内房屋出户管的管道系统称为街坊管道系统。如果敷设在