第第7章章 給水工程給水工程 基本要求：基本要求： 掌握給水系統(tǒng)的概念及其組成，了解用戶對給水的掌握給水系統(tǒng)的概念及其組成，了解用戶對給水的 要求；要求； 了解主要的給水構筑物；了解主要的給水構筑物； 了解原水中的雜質(zhì)，熟悉給水處理常用方法；了解原水中的雜質(zhì)，熟悉給水處理常用方法； 了解排水系統(tǒng)的體制和排水系統(tǒng)的主要組成部分；了解排水系統(tǒng)的體制和排水系統(tǒng)的主要組成部分； 掌握污水的特征指標，熟悉污水處理方法。掌握污水的特征指標，熟悉污水處理方法。1/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)7.1.1 給水系統(tǒng)分類給水系統(tǒng)分類 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)：保證用水對象獲得所需保證用水對象獲得所需水質(zhì)水質(zhì)、水壓水壓和和 水量水量的一整套構筑物、設備和管路系統(tǒng)的總和。的一整套構筑物、設備和管路系統(tǒng)的總和。1. 按使用目的分類：按使用目的分類：生活飲用水給水系統(tǒng)、生產(chǎn)給水生活飲用水給水系統(tǒng)、生產(chǎn)給水 系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)2. 按服務對象分類：按服務對象分類：城市給水系統(tǒng)、工業(yè)給水系統(tǒng)城市給水系統(tǒng)、工業(yè)給水系統(tǒng)3. 按水源分類：按水源分類：地表水給水系統(tǒng)、地下水給水系統(tǒng)地表水給水系統(tǒng)、地下水給水系統(tǒng)2/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)7.1.2 各類用戶對給水的要求各類用戶對給水的要求1. 生活用水生活用水（1）生活用水生活用水是指家庭、浴池、旅館等的飲用、洗滌、是指家庭、浴池、旅館等的飲用、洗滌、烹調(diào)和清潔衛(wèi)生的用水。烹調(diào)和清潔衛(wèi)生的用水。（2）對水質(zhì)的要求：感官性狀、化學指標、毒理學指標）對水質(zhì)的要求：感官性狀、化學指標、毒理學指標和細菌學指標等應滿足國家和細菌學指標等應滿足國家生活飲用水衛(wèi)生標準生活飲用水衛(wèi)生標準。4. 按供水方式分類：自流供水系統(tǒng)、水泵供水自用、按供水方式分類：自流供水系統(tǒng)、水泵供水自用、 混合給水系統(tǒng)混合給水系統(tǒng)3/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)2. 生產(chǎn)用水生產(chǎn)用水（1）生產(chǎn)用水生產(chǎn)用水是指工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中使用的水。是指工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中使用的水。（2）對水質(zhì)的要求：與生產(chǎn)工藝過程和產(chǎn)品種類有密切）對水質(zhì)的要求：與生產(chǎn)工藝過程和產(chǎn)品種類有密切關系。如食品加工業(yè)用水必須滿足食品工業(yè)用水標準。關系。如食品加工業(yè)用水必須滿足食品工業(yè)用水標準。3. 消防用水消防用水（1）消防用水消防用水是指發(fā)生火警時從給水管網(wǎng)的消防栓上取是指發(fā)生火警時從給水管網(wǎng)的消防栓上取用的水。用的水。（2）用水量要求：按照同時發(fā)生火災次數(shù)和一次滅火的）用水量要求：按照同時發(fā)生火災次數(shù)和一次滅火的用水量來確定。用水量來確定。4/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)7.1.3 給水系統(tǒng)組成給水系統(tǒng)組成水水 源源取取 水水 構構 筑筑 物物一一 級級 泵泵 站站凈凈 水水 構構 筑筑 物物清清 水水 池池二二 級級 泵泵 站站輸輸 配配 水水 管管 網(wǎng)網(wǎng)用用 戶戶水塔、高水塔、高地水池地水池5/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的給水系統(tǒng)分為：工業(yè)企業(yè)的給水系統(tǒng)分為：（1）直流給水系統(tǒng)）直流給水系統(tǒng)（2）循環(huán)給水系統(tǒng)）循環(huán)給水系統(tǒng)（3）循序給水系統(tǒng)）循序給水系統(tǒng)7.1.4 給水系統(tǒng)工作情況（閱讀）給水系統(tǒng)工作情況（閱讀）6/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng) 給水工程系統(tǒng)中給水工程系統(tǒng)中統(tǒng)一統(tǒng)一、分區(qū)分區(qū)、分質(zhì)分質(zhì)或或分壓分壓的選擇，的選擇，應根據(jù)當?shù)貞鶕?jù)當?shù)氐匦巍⑺辞闆r、城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃地形、水源情況、城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、水量水量、水質(zhì)水質(zhì)、水溫水溫和和水壓水壓的要求及原有的給水工程設的要求及原有的給水工程設施等條件，從全局出發(fā)，通過技術經(jīng)濟比較后綜合考施等條件，從全局出發(fā)，通過技術經(jīng)濟比較后綜合考慮確定。慮確定。 7/817.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng) 統(tǒng)一給水：統(tǒng)一給水：所有用水戶用一個管網(wǎng)，一個水處理系統(tǒng)。所有用水戶用一個管網(wǎng)，一個水處理系統(tǒng)。造價低，運行費高。造價低，運行費高。 分質(zhì)給水：分質(zhì)給水：用戶對水質(zhì)要求不同，經(jīng)不同深度處理，可用戶對水質(zhì)要求不同，經(jīng)不同深度處理，可節(jié)省凈水處理費用，但每一種水質(zhì)要有獨立的管網(wǎng)，多套管節(jié)省凈水處理費用，但每一種水質(zhì)要有獨立的管網(wǎng)，多套管網(wǎng)造價高。網(wǎng)造價高。 分區(qū)給水：分區(qū)給水：不同用戶對水壓要求不同，或供水區(qū)域較大，不同用戶對水壓要求不同，或供水區(qū)域較大，或地形狹長，泵站數(shù)目增多，但輸水管及管網(wǎng)供水安全性好，或地形狹長，泵站數(shù)目增多，但輸水管及管網(wǎng)供水安全性好，節(jié)省電費。節(jié)省電費。8/81環(huán)環(huán) 狀狀 管管 網(wǎng)網(wǎng)泵泵站站泵泵站站樹樹 狀狀 管管 網(wǎng)網(wǎng)給水網(wǎng)線圖給水網(wǎng)線圖7.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)9/817.2 主要給水建筑物主要給水建筑物7.2.1 水塔水塔材料：鋼筋砼、磚石、鋼材等；材料：鋼筋砼、磚石、鋼材等；進、出水管：分別設置；進、出水管：分別設置；設置溢水管和排水管；設置溢水管和排水管；水箱要保溫，水箱頂蓋設通氣孔；水箱要保溫，水箱頂蓋設通氣孔；水箱常為圓形。水箱常為圓形。10/817.2 主要給水建筑物主要給水建筑物7.2.2 冷卻塔冷卻塔類型類型：干式冷卻塔、濕式干式冷卻塔、濕式冷卻塔（常用）、干濕式冷冷卻塔（常用）、干濕式冷卻塔。卻塔。濕式冷卻塔濕式冷卻塔：自然通風式、自然通風式、機械通風式、混合通風式等。機械通風式、混合通風式等。抽風式冷卻塔的組成抽風式冷卻塔的組成：配水系統(tǒng)、淋水填料、除水配水系統(tǒng)、淋水填料、除水器和塔體器和塔體11/817.2 主要給水建筑物主要給水建筑物7.2.3 管井管井1. 管井的構造（圖管井的構造（圖7-7）井壁管井壁管過濾器過濾器沉淀管沉淀管 井室井室12/817.2 主要給水建筑物主要給水建筑物13/817.2 主要給水建筑物主要給水建筑物2. 管井的建造管井的建造（1）鉆鑿井孔）鉆鑿井孔（2）井管安裝、填礫）井管安裝、填礫 和管外封閉和管外封閉（3）洗井和抽水試驗）洗井和抽水試驗7.2.4 大口井大口井14/817.3 給水處理給水處理水廠水廠15/817.3 給水處理給水處理7.3.1 原水及其所含雜質(zhì)原水及其所含雜質(zhì)1. 原水原水 是指未經(jīng)過處理的水。從廣義來說，對于進入水處是指未經(jīng)過處理的水。從廣義來說，對于進入水處理工序前的水也稱為該水處理工序的原水。例如由水源理工序前的水也稱為該水處理工序的原水。例如由水源送入澄清池處理的水稱為原水。送入澄清池處理的水稱為原水。16/817.3 給水處理給水處理2. 原水中的雜質(zhì)原水中的雜質(zhì)取自任何水源的水中，都不同程度地含有雜質(zhì)。取自任何水源的水中，都不同程度地含有雜質(zhì)。 無論哪種來源的雜質(zhì)，從給水處理角度考慮，皆無論哪種來源的雜質(zhì)，從給水處理角度考慮，皆可按其顆粒直徑大小分為：可按其顆粒直徑大小分為： （1 1）懸浮物懸浮物（其粒徑一般大于（其粒徑一般大于 1 mm ，即，即 1 m ） （2） 膠體膠體（其粒徑一般介于（其粒徑一般介于1 m 一一 1nm 之間）之間） （3）溶解質(zhì)溶解質(zhì) 17/817.3 給水處理給水處理 懸浮物和膠體一般是生活飲用水處理的主要去懸浮物和膠體一般是生活飲用水處理的主要去除對象。粒徑大于除對象。粒徑大于 1 / 10mm 的泥沙，通常在水中可的泥沙，通常在水中可自行下沉。自行下沉。 顆粒較小的懸浮物和膠體，則須投加混凝劑方可去除。顆粒較小的懸浮物和膠體，則須投加混凝劑方可去除。 天然水中的氧主要來源于空氣中氧的溶解，天然水中的氧主要來源于空氣中氧的溶解，其含量與水溫、氣壓及有機物含量等有關。其含量與水溫、氣壓及有機物含量等有關。 一般為一般為 5 一一 10mg / L ， 最高也不超過最高也不超過 14mg / L。 18/817.3 給水處理給水處理 地表水中的二氧化碳主要來自有機物的分解，其含量一地表水中的二氧化碳主要來自有機物的分解，其含量一般小于般小于 20 -30mg / L。 地下水中的二氧化碳除來源于有機物的分解外，還有地下水中的二氧化碳除來源于有機物的分解外，還有在地層中所進行的化學反應，其含量較高（一般小于在地層中所進行的化學反應，其含量較高（一般小于 100mg / L ）。）。 19/817.3 給水處理給水處理 水中的溶解質(zhì)還包括有溶解氮、硫化氫等氣體和一些礦水中的溶解質(zhì)還包括有溶解氮、硫化氫等氣體和一些礦物質(zhì)的溶解所形成的物質(zhì)的溶解所形成的 Ca 2+、 Na 、 Cl 一一、 SO4 2- 等離子。等離子。 當天然水源受到污染時，其雜質(zhì)就復雜了，甚至于接當天然水源受到污染時，其雜質(zhì)就復雜了，甚至于接近于各種各樣的污水。近于各種各樣的污水。 20/81富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化21/817.3 給水處理給水處理2005年年11月月13日日吉林石化分公司雙苯廠吉林石化分公司雙苯廠硝基苯精餾塔發(fā)生爆炸硝基苯精餾塔發(fā)生爆炸污染后污染后22/817.3 給水處理給水處理7.3.2 給水處理方法給水處理方法1. 混凝和沉淀混凝和沉淀 原水經(jīng)投藥后，原水經(jīng)投藥后，經(jīng)過混合和反應兩個混凝工藝階段，經(jīng)過混合和反應兩個混凝工藝階段，可使水中細小的懸浮物和膠體形成大顆粒的絮凝體，可使水中細小的懸浮物和膠體形成大顆粒的絮凝體，而后經(jīng)過沉淀池即可將其進行重力分離。而后經(jīng)過沉淀池即可將其進行重力分離。 23/817.3 給水處理給水處理混凝可去除的顆粒大小為膠體及部分細小的懸浮物?；炷扇コ念w粒大小為膠體及部分細小的懸浮物?；炷康模和都踊炷齽┦鼓z體脫穩(wěn)，相互凝聚生長成大礬花?；炷康模和都踊炷齽┦鼓z體脫穩(wěn)，相互凝聚生長成大礬花。 主要去除對象：粘土（主要去除對象：粘土（50nm-4 m） 細菌（細菌（0.2 m-80 m） 病毒（病毒（10nm-300nm） 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（1nm-50nm） 24/817.3 給水處理給水處理 原水經(jīng)反應池后進人沉淀池，水中的懸浮絮狀體在此原水經(jīng)反應池后進人沉淀池，水中的懸浮絮狀體在此依靠重力的作用從水中分離出來，沉于池底。常見的為平依靠重力的作用從水中分離出來，沉于池底。常見的為平流式沉淀池，其狀如矩形水池：上部為沉淀區(qū)，下部為污流式沉淀池，其狀如矩形水池：上部為沉淀區(qū)，下部為污泥區(qū)，池前部為進水區(qū)，池后部為出水區(qū)。泥區(qū)，池前部為進水區(qū)，池后部為出水區(qū)。25/81西湖水廠斜管沉淀池西湖水廠斜管沉淀池7.3 給水處理給水處理26/817.3 給水處理給水處理混凝過程涉及到三個方面的問題：混凝過程涉及到三個方面的問題： 水中膠體的性質(zhì)水中膠體的性質(zhì) 混凝劑在水中的水解混凝劑在水中的水解 膠體與混凝劑的相互作用膠體與混凝劑的相互作用 16371637年，我國開始使用明礬凈水，年，我國開始使用明礬凈水，18841884年，西方才開始使年，西方才開始使用。用。常見的澄清池就是將絮凝和沉淀綜合于一體的構筑物。常見的澄清池就是將絮凝和沉淀綜合于一體的構筑物。 27/817.3 給水處理給水處理常用的混凝劑有：常用的混凝劑有：無機類無機類 硫酸鋁、明礬和三氯化鐵、硫酸亞鐵等硫酸鋁、明礬和三氯化鐵、硫酸亞鐵等 金屬鹽類；金屬鹽類； 聚合氯化鋁等無機高分子類。聚合氯化鋁等無機高分子類。 最常用的為硫酸鋁，但水溫低時水解困難，最常用的為硫酸鋁，但水溫低時水解困難， 效果不及三氯化鐵。效果不及三氯化鐵。 28/817.3 給水處理給水處理有機類有機類人工合成：人工合成： 陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物，國外開始增多，陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物，國外開始增多， 國內(nèi)尚少；國內(nèi)尚少； 陰離子型：水解聚丙烯酰胺（陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAMHPAM）；）； 非離子型：聚丙烯酰胺（非離子型：聚丙烯酰胺（PAMPAM），聚氧化乙烯（），聚氧化乙烯（PEOPEO）；）； 兩性型：使用極少。兩性型：使用極少。天天然：淀粉、動物膠、樹膠、甲殼素等；微生物絮凝劑然：淀粉、動物膠、樹膠、甲殼素等；微生物絮凝劑29/817.3 給水處理給水處理 當原水堿度不足而使混凝劑水解困難時，可投加當原水堿度不足而使混凝劑水解困難時，可投加以堿類助凝劑（通常用石灰）；當使用鋁鹽或鐵鹽混以堿類助凝劑（通常用石灰）；當使用鋁鹽或鐵鹽混凝劑產(chǎn)生的絮凝體細小而松散時，可投加以高分子助凝劑產(chǎn)生的絮凝體細小而松散時，可投加以高分子助凝劑（如聚丙烯酞胺、活化硅酸等），以使絮凝體變凝劑（如聚丙烯酞胺、活化硅酸等），以使絮凝體變得粗大而密實。得粗大而密實。30/81 大中型水廠通常建造混凝土的溶解池并配備以攪拌裝置，大中型水廠通常建造混凝土的溶解池并配備以攪拌裝置，加速藥劑的溶解。一般用耐腐泵或射流泵將溶解池中的濃加速藥劑的溶解。一般用耐腐泵或射流泵將溶解池中的濃藥液送人溶液池中，同時用自來水將其稀釋到一定濃度以藥液送人溶液池中，同時用自來水將其稀釋到一定濃度以備投加。整個投藥系統(tǒng)包括溶解池、溶液池、計量設備和備投加。整個投藥系統(tǒng)包括溶解池、溶液池、計量設備和投加設備。投加設備。7.3 給水處理給水處理 投藥后就進人了混合階段。通過混合設備的劇烈攪拌，投藥后就進人了混合階段。通過混合設備的劇烈攪拌，發(fā)生凝聚現(xiàn)象。發(fā)生凝聚現(xiàn)象。 31/817.3 給水處理給水處理 在反應階段，主要靠機械或水力攪拌造成小凝聚體撞碰接在反應階段，主要靠機械或水力攪拌造成小凝聚體撞碰接觸，而聚集成大顆粒的絮凝體（俗稱礬花）。隨著絮凝體的觸，而聚集成大顆粒的絮凝體（俗稱礬花）。隨著絮凝體的變大，攪拌強度相應變小。變大，攪拌強度相應變小。32/817.3 給水處理給水處理混混合合溶溶解解池池原水原水攪攪拌拌藥藥 液液計量裝置計量裝置藥劑藥劑自來水自來水進水進水出水出水沉淀區(qū)沉淀區(qū)污泥區(qū)污泥區(qū)排泥排泥33/817.3 給水處理給水處理計量與投加方式計量與投加方式 計量：流量計（轉子、電磁）、苗嘴、計量泵計量：流量計（轉子、電磁）、苗嘴、計量泵 投加方式：泵前投加投加方式：泵前投加 高位溶液池重力投加高位溶液池重力投加 水射器投加水射器投加 泵投加泵投加34/817.3 給水處理給水處理35/81采用在線濁度儀采用在線濁度儀 和計量泵和計量泵 36/812. 過濾過濾7.3 給水處理給水處理 過濾過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中雜質(zhì)，從而一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中雜質(zhì)，從而澄清水流的工藝過程，濾池一般置于沉淀池之后。澄清水流的工藝過程，濾池一般置于沉淀池之后。 現(xiàn)代濾料品種較多現(xiàn)代濾料品種較多 過濾方式也增加較多。過濾方式也增加較多。 過濾和沖洗交錯進行。從過濾開始到?jīng)_洗結束為一個過濾和沖洗交錯進行。從過濾開始到?jīng)_洗結束為一個工作周期，一般工作周期長為工作周期，一般工作周期長為 12 一一 24h 。 沖洗的目的是清除濾層中所截留的污物，以恢復濾池的工沖洗的目的是清除濾層中所截留的污物，以恢復濾池的工作能力。按沖洗流速分，有高、中、低速沖洗三種。作能力。按沖洗流速分，有高、中、低速沖洗三種。 37/817.3 給水處理給水處理 過濾池的產(chǎn)水量決定于濾速（以過濾池的產(chǎn)水量決定于濾速（以 m / h 計）。計）。 濾池負荷濾池負荷為單位時間、單位面積上的過濾水量，常用單位為單位時間、單位面積上的過濾水量，常用單位為為 m3 / ( m2 h ）。）。 單層砂濾池的濾速為單層砂濾池的濾速為 8 一一 10m / h ，雙層濾料時的濾速為雙層濾料時的濾速為 10 一一 14m / h 。三層濾料（上層為大粒徑的輕質(zhì)濾料，如無煙煤；三層濾料（上層為大粒徑的輕質(zhì)濾料，如無煙煤； 中層為中粒徑的石英砂；中層為中粒徑的石英砂； 下層為小粒徑的重質(zhì)濾料，如磁鐵礦顆粒）下層為小粒徑的重質(zhì)濾料，如磁鐵礦顆粒） 時的濾速為時的濾速為 18 一一 20m / h 。 38/817.3 給水處理給水處理濾池濾池39/817.3 給水處理給水處理3. 消毒消毒（1）氯消毒）氯消毒 消毒的目的是把水中的細菌性和病毒性病原微生物消毒的目的是把水中的細菌性和病毒性病原微生物消減至有關標準要求的限度以內(nèi)。消減至有關標準要求的限度以內(nèi)。 給水處理中最常用的就是加氯消毒法給水處理中最常用的就是加氯消毒法 氯容易溶解于水，并產(chǎn)生次氯酸氯容易溶解于水，并產(chǎn)生次氯酸 HOCI 。 HOCI 可以穿可以穿過細菌的細胞壁而進人到細菌內(nèi)部，破壞細菌的酶系統(tǒng)使細過細菌的細胞壁而進人到細菌內(nèi)部，破壞細菌的酶系統(tǒng)使細菌死亡。菌死亡。40/81 氯，常溫下為氣體加壓下或低溫下為琥珀色的油狀液體，氯，常溫下為氣體加壓下或低溫下為琥珀色的油狀液體，常將其裝人鋼瓶，通過加氯機來投加常將其裝人鋼瓶，通過加氯機來投加 漂白粉消毒時，投加于過濾后的水中，并應經(jīng)過漂白粉消毒時，投加于過濾后的水中，并應經(jīng)過 4h 4h 以上的消毒澄清過程。以上的消毒澄清過程。7.3 給水處理給水處理41/817.3 給水處理給水處理（2）臭氧）臭氧 O3 消毒消毒 O3是空氣中的氧通過高壓放電產(chǎn)生的。是空氣中的氧通過高壓放電產(chǎn)生的。 O3特臭、極不穩(wěn)特臭、極不穩(wěn)定，分解時放出具有極強氧化能力的新生態(tài)氧定，分解時放出具有極強氧化能力的新生態(tài)氧 O ，臭，臭氧消毒靠的就是氧消毒靠的就是 O O3單用于消毒過濾水時，其投加量一般不大于單用于消毒過濾水時，其投加量一般不大于 1 mg / L 。（3）其他）其他 工程上也有用紫外線（波長為工程上也有用紫外線（波長為 2600 A= 260nm 較好）較好）進行消毒。進行消毒。 在消滅湖泊、水庫中的藻類時，常投加硫酸銅。在消滅湖泊、水庫中的藻類時，常投加硫酸銅。 42/817.3 給水處理給水處理3. 其他其他（1）地下水的除鐵除錳）地下水的除鐵除錳 我國地下水的含鐵量一般在我國地下水的含鐵量一般在 5 一一 15mg / L 之間（飲水標之間（飲水標準規(guī)定不應超過準規(guī)定不應超過 0.3mg / L )； 含錳量一般在含錳量一般在 0.5 一一 2. 0mg / L 之間（飲水標準規(guī)定不應之間（飲水標準規(guī)定不應超過超過0.lmg / L ）。）。 43/817.3 給水處理給水處理常見的有藥劑軟化法和離子交換軟化法常見的有藥劑軟化法和離子交換軟化法 （2）水的軟化處理）水的軟化處理 在水中投以石灰可以降低水的碳酸鹽硬度，投以蘇打在水中投以石灰可以降低水的碳酸鹽硬度，投以蘇打 Na2CO3 可以降低水的非碳酸鹽硬度，投以石膏可以降低水的非碳酸鹽硬度，投以石膏CaSO4可可以降低水的鈉鹽堿度。以降低水的鈉鹽堿度。 44/817.3 給水處理給水處理離子交換軟化法離子交換軟化法 簡簡易易45/817.3.3 常見的給水處理工藝流程常見的給水處理工藝流程水源為一般地表水時的工藝流程大多為水源為一般地表水時的工藝流程大多為 當原水含沙量大時，應在上述流程的最前面加設以沉砂池當原水含沙量大時，應在上述流程的最前面加設以沉砂池 水源為良好地下水時，常僅經(jīng)消毒即可。水源為良好地下水時，常僅經(jīng)消毒即可。 如需除鐵除錳，則加入前述的除鐵除錳工藝流程即可。如需除鐵除錳，則加入前述的除鐵除錳工藝流程即可。7.3 給水處理給水處理46/817.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)功能：功能：排除污水排除污水污水分類：污水分類：生活污水、工業(yè)廢水、降水（生活污水、工業(yè)廢水、降水（？）7.4.1 排水系統(tǒng)的體制排水系統(tǒng)的體制 為了排除污水而修建的收集、輸送、處理、利用及排為了排除污水而修建的收集、輸送、處理、利用及排走的全部工程設施，稱為走的全部工程設施，稱為排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)。1. 合流制合流制 將各種污水混合在一同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)將各種污水混合在一同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)（圖（圖7-12）。）。47/817.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)2. 分流制分流制 將各種污水混合在各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)將各種污水混合在各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)（圖（圖7-13）。）。分質(zhì)分流分質(zhì)分流清污分流清污分流48/817.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)坡地坡地洼地洼地排水管網(wǎng)排水管網(wǎng)49/817.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)7.4.2 排水系統(tǒng)的主要組成部分排水系統(tǒng)的主要組成部分1. 城市污水排水系統(tǒng)的主要組成部分城市污水排水系統(tǒng)的主要組成部分 * 室內(nèi)污水管道系統(tǒng)和設備室內(nèi)污水管道系統(tǒng)和設備* 室外污水管道系統(tǒng)（包括庭院的或街道的）室外污水管道系統(tǒng)（包括庭院的或街道的）* 污水泵站及壓力管道污水泵站及壓力管道* 污水廠污水廠* 排入水體的出水口等排入水體的出水口等50/8151/812. 工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的主要組成部分工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的主要組成部分* 車間內(nèi)部管道系統(tǒng)和設備車間內(nèi)部管道系統(tǒng)和設備* 廠區(qū)內(nèi)管道系統(tǒng)廠區(qū)內(nèi)管道系統(tǒng)* 污水泵站及廢水處理站等污水泵站及廢水處理站等3. 雨水排水系統(tǒng)的主要組成部分雨水排水系統(tǒng)的主要組成部分* 房屋的雨水管道系統(tǒng)房屋的雨水管道系統(tǒng)* 庭院或廠區(qū)內(nèi)的雨水管渠系庭院或廠區(qū)內(nèi)的雨水管渠系* 街道雨水管渠系統(tǒng)街道雨水管渠系統(tǒng)* 排洪溝及其出水口等排洪溝及其出水口等7.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)52/81 雨水收集設施雨水收集設施53/817.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)7.4.3 排水系統(tǒng)的布置規(guī)劃排水系統(tǒng)的布置規(guī)劃 影響排水系統(tǒng)規(guī)劃布置的因素主要有：影響排水系統(tǒng)規(guī)劃布置的因素主要有： 地形地形 地質(zhì)地質(zhì) 河流情況河流情況 工廠及街道的交通線路情況工廠及街道的交通線路情況 地下電纜及人防工程情況地下電纜及人防工程情況 污水的種類及污染程度等污水的種類及污染程度等54/817.4 排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)具體進行規(guī)劃布置時，應注意以下幾點：具體進行規(guī)劃布置時，應注意以下幾點：（1）總的說，應貫徹執(zhí)行）總的說，應貫徹執(zhí)行“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利、依靠群眾、大家動手、保護環(huán)境、造福人用、化害為利、依靠群眾、大家動手、保護環(huán)境、造福人民民”的方針。的方針。 （2）在地勢高差懸殊的地區(qū)，可采用分區(qū)布置形式，在地勢高差懸殊的地區(qū)，可采用分區(qū)布置形式，即讓高地區(qū)的污水自流進人污水廠，而讓較低地區(qū)的污即讓高地區(qū)的污水自流進人污水廠，而讓較低地區(qū)的污 水抽送至污水廠。水抽送至污水廠。（3 3）注意利用本廠或廠際的廢水、廢氣、廢渣，采用循環(huán)）注意利用本廠或廠際的廢水、廢氣、廢渣，采用循環(huán)利用和重復利用系統(tǒng)。利用和重復利用系統(tǒng)。55/817.5 污水的特征指標污水的特征指標7.5.1 水質(zhì)污染指標水質(zhì)污染指標1. 氨氮：氨氮： 即氨態(tài)氮（即氨態(tài)氮（ NH3 一一 N ）。水中氨氮的含量高，）。水中氨氮的含量高， 表示水臭、在不久之前受過嚴重的有機物污染。表示水臭、在不久之前受過嚴重的有機物污染。 2. 酸堿度：酸堿度： 一般用一般用 pH 值表示。值表示。 pH 值大于值大于 7 時水呈時水呈堿性，小于堿性，小于 7 時水呈酸性。一般魚類都不能在時水呈酸性。一般魚類都不能在 pH 值值低于低于 5 和大于和大于 9 的水中生存。的水中生存。56/817.5 污水的特征指標污水的特征指標 3溶解氧溶解氧 水中溶解的氧叫溶解氧，簡稱水中溶解的氧叫溶解氧，簡稱 DO 。其來源。其來源有二：一是空氣中的氧；二是水生植物光合作用放出的有二：一是空氣中的氧；二是水生植物光合作用放出的氧。當水中氧。當水中 DO 很少時，嫌氣性細菌就繁殖并活躍起來，很少時，嫌氣性細菌就繁殖并活躍起來，使有機物腐敗、水體發(fā)黑發(fā)臭、魚類難以生存。使有機物腐敗、水體發(fā)黑發(fā)臭、魚類難以生存。57/817.5 污水的特征指標污水的特征指標有機物可以通過以下兩種途徑進行分解：有機物可以通過以下兩種途徑進行分解： 由好氧微生物參與分解，這種分解進程快，產(chǎn)物都由好氧微生物參與分解，這種分解進程快，產(chǎn)物都是無色、無臭和無害的；是無色、無臭和無害的； 由厭氧微生物參與分解，這種分解進程慢，產(chǎn)物既由厭氧微生物參與分解，這種分解進程慢，產(chǎn)物既有色、發(fā)臭還有毒。所以應防止有機物發(fā)生厭氧分解。有色、發(fā)臭還有毒。所以應防止有機物發(fā)生厭氧分解。 4. 生物化學需氧量生物化學需氧量 簡稱簡稱 BOD ，系，系Bio-chemical Oxygen Demand 之縮寫。之縮寫。 58/817.5 污水的特征指標污水的特征指標 現(xiàn)在廣泛使用現(xiàn)在廣泛使用 BOD 這一指標來表示水體被有機這一指標來表示水體被有機物污染的程度。物污染的程度。 BOD 是指在溫度、時間一定的條件下，微生物在是指在溫度、時間一定的條件下，微生物在分解氧化水中有機物的過程中，所消耗的游離氧數(shù)量，分解氧化水中有機物的過程中，所消耗的游離氧數(shù)量，其單位為其單位為 mg / L 。 水溫對水溫對 BOD 值影響很大，一般以值影響很大，一般以 20 0C 為標準。有機為標準。有機物生物降解的全過程很長（約需百日以上），其前五日的物生物降解的全過程很長（約需百日以上），其前五日的生化需氧量可用生化需氧量可用 BOD5 表示。表示。 59/817.5 污水的特征指標污水的特征指標5. 化學需氧量化學需氧量 簡稱簡稱 COD 。系有機物在強氧化劑的作用。系有機物在強氧化劑的作用下，氧化為下，氧化為 H2O 和和CO2時的化學需氧量。時的化學需氧量。 COD 測定需時短，而且不受水質(zhì)限制（對于不具備微測定需時短，而且不受水質(zhì)限制（對于不具備微生物繁殖條件的某些生產(chǎn)污水，無法測定其生物繁殖條件的某些生產(chǎn)污水，無法測定其 BOD ）。）。 COD 值大于值大于 BOD5，其差值可概略的表示不能為微，其差值可概略的表示不能為微生物所降解的有機物的含量。生活污水的生物所降解的有機物的含量。生活污水的 BOD5 與與 COD 的比值約為的比值約為 0 . 4 一一 0 . 8 。60/817.5 污水的特征指標污水的特征指標6. 總有機碳總有機碳 簡稱簡稱 TOC ( Total Organic Carbon ）。將污）。將污水水樣置高溫水水樣置高溫 900 0C 下燃燒，污水中的有機碳即被氧化下燃燒，污水中的有機碳即被氧化為為 CO2 ，用紅外線測定儀測出，用紅外線測定儀測出 CO2即可求得碳的含量。即可求得碳的含量。 生活污水的生活污水的 TOC 約為約為 100 一一 350mg / L ，略高于，略高于 BOD5 。61/817.5 污水的特征指標污水的特征指標7. 總需氧量總需氧量 簡稱簡稱 TOD 。將污水水樣置高溫。將污水水樣置高溫 900 0 C 下燃燒，下燃燒，其完全氧化所消耗的氧即為總需氧量。其完全氧化所消耗的氧即為總需氧量。 8. 其他其他 污水中亦常含有酚、氰、鉻、汞、砷、鉛、錫等污水中亦常含有酚、氰、鉻、汞、砷、鉛、錫等有毒物質(zhì)，其量可以用水質(zhì)分析中的方法測出，常用單位有毒物質(zhì)，其量可以用水質(zhì)分析中的方法測出，常用單位為為 mg / L 。62/817.5.2 污水的水質(zhì)評價污水的水質(zhì)評價 水質(zhì)評價水質(zhì)評價是根據(jù)由監(jiān)測取得的大量資料，對水體的水質(zhì)所是根據(jù)由監(jiān)測取得的大量資料，對水體的水質(zhì)所作出的綜合性的定量評價，是環(huán)境質(zhì)量評價的主要內(nèi)容之一。作出的綜合性的定量評價，是環(huán)境質(zhì)量評價的主要內(nèi)容之一。 綜合污染指數(shù)綜合污染指數(shù) KCoi 各種污染物在地面水體中的最高允許濃度各種污染物在地面水體中的最高允許濃度Ci 各種污染物的實測濃度各種污染物的實測濃度Ck 地面水體各種污染物的統(tǒng)一最高允許指標，地面水體各種污染物的統(tǒng)一最高允許指標， 一般可考慮取為一般可考慮取為 0 . 1 。K = 0.1- 0.2時為輕度污染，時為輕度污染， K 0 . 3 時為重度污染。時為重度污染。 7.5 污水的特征指標污水的特征指標63/817.6 污水處理污水處理7.6.1 污水處理方法污水處理方法1. 水體自凈水體自凈 污染物進入水體后，通過一系列物理（如擴散、稀釋、污染物進入水體后，通過一系列物理（如擴散、稀釋、沉淀等）、化學（如氧化、還原等）、物理化學和生物化沉淀等）、化學（如氧化、還原等）、物理化學和生物化學反應，污染物被分解，水體可基本上或完全恢復到原來學反應，污染物被分解，水體可基本上或完全恢復到原來的狀態(tài)，這個過程稱為的狀態(tài)，這個過程稱為水體自凈水體自凈。注意：注意：水體的自凈能力是有限的水體的自凈能力是有限的。64/817.6 污水處理污水處理2. 物理處理法物理處理法污水物理處理法的去除對象主要是懸浮的污染物。污水物理處理法的去除對象主要是懸浮的污染物。常用的物理處理方法有：常用的物理處理方法有： 篩濾截流篩濾截流 重力分離（自然沉淀、自然上浮、氣浮等）重力分離（自然沉淀、自然上浮、氣浮等） 離心分離等離心分離等 65/817.6 污水處理污水處理使用的處理設備有：使用的處理設備有： 格柵格柵 篩網(wǎng)篩網(wǎng) 濾池濾池 沉砂池沉砂池 沉淀池沉淀池 除油池除油池 氣浮裝置氣浮裝置 離心機離心機 旋流分離器等旋流分離器等66/817.6 污水處理污水處理3. 活性污泥法活性污泥法生物處理法生物處理法：是指創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境，：是指創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境，以提高微生物氧化分解有機物的一種污水處理方法。以提高微生物氧化分解有機物的一種污水處理方法。 主要用于去除無水腫的溶解性和膠體性的有機物質(zhì)，也主要用于去除無水腫的溶解性和膠體性的有機物質(zhì)，也可用于處理含酚、醛等有毒物質(zhì)的生產(chǎn)污水?？捎糜谔幚砗?、醛等有毒物質(zhì)的生產(chǎn)污水。 活性污泥法活性污泥法是好氧性生物處理法之一，是最主要的是好氧性生物處理法之一，是最主要的生物處理法。生物處理法。67/817.6 污水處理污水處理（1）活性污泥）活性污泥 活性污泥活性污泥是指用物理處理法處理過的生活污水，被注入是指用物理處理法處理過的生活污水，被注入空氣后，污水中所生成的絮凝體及其沉淀物?？諝夂?，污水中所生成的絮凝體及其沉淀物。污泥的組成：污泥的組成： 活性的微生物活性的微生物 微生物自身氧化的殘留物微生物自身氧化的殘留物 吸附的不能為微生物所降解的有機物和無機物吸附的不能為微生物所降解的有機物和無機物68/817.6 污水處理污水處理 活性微生物活性微生物由各種細菌、真菌、原生動物和后生動物等由各種細菌、真菌、原生動物和后生動物等組成。其中細菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心。組成。其中細菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心。影響活性污泥的環(huán)境因素：影響活性污泥的環(huán)境因素： 溶解氧溶解氧 2mg/L 營養(yǎng)物：營養(yǎng)物： BOD:N:P=100:5:1 pH值：值： 6.59.0 水溫：水溫：2030 其他：重金屬、其他：重金屬、H2S、氰、酚等對細菌有毒害作用，對其濃度、氰、酚等對細菌有毒害作用，對其濃度 應有限制。應有限制。69/817.6 污水處理污水處理（2）曝氣）曝氣將空氣中的氧溶解到污水中去的現(xiàn)象稱為將空氣中的氧溶解到污水中去的現(xiàn)象稱為曝氣曝氣。方式：方式： 鼓風曝氣鼓風曝氣 壓縮空氣壓縮空氣 機械曝氣機械曝氣70/81（3）活性污泥法處理污水的工藝流程）活性污泥法處理污水的工藝流程7.6 污水處理污水處理71/817.6 污水處理污水處理（4）活性污泥法的問題及發(fā)展）活性污泥法的問題及發(fā)展問題問題：構筑物龐大、基建投資與占地面積過大、耗電多、構筑物龐大、基建投資與占地面積過大、耗電多、 管理復雜、處理成本高等。管理復雜、處理成本高等。發(fā)展發(fā)展： 1）純氧曝氣法）純氧曝氣法 2）高壓曝氣法）高壓曝氣法 3）粉末碳）粉末碳-活性污泥法活性污泥法72/817.6 污水處理污水處理4. 生物膜法生物膜法 生物膜法是一種好氧性生物處理法之一。有生物生物膜法是一種好氧性生物處理法之一。有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法（1）生物轉盤的構造（圖）生物轉盤的構造（圖7-16）73/817.6 污水處理污水處理（2）轉盤生物膜）轉盤生物膜 轉盤盤片上形成生物膜，生物膜上棲息著大量轉盤盤片上形成生物膜，生物膜上棲息著大量的微生物。的微生物。（3）生物轉盤優(yōu)缺點）生物轉盤優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：微生物屬種多，有脫氮作用；耗電少；微生物屬種多，有脫氮作用；耗電少； 不需污泥會留設備；噪音小，易管理不需污泥會留設備；噪音小，易管理缺點：缺點：占地面積大；占地面積大； 散發(fā)臭味較重散發(fā)臭味較重74/817.6 污水處理污水處理5. 污水的土地處理法污水的土地處理法污水灌溉污水灌溉（1）污水灌溉的意義）污水灌溉的意義 為農(nóng)作物提供水分、肥料；通過土壤凈化污水。為農(nóng)作物提供水分、肥料；通過土壤凈化污水。（2）灌溉旱田時的污水凈化過程）灌溉旱田時的污水凈化過程 非溶解雜質(zhì)被地表土壤所過濾與截流，并逐漸被微生物分解；非溶解雜質(zhì)被地表土壤所過濾與截流，并逐漸被微生物分解； 滲至地下的污水被土壤所吸附，在好氧條件下細菌對其分解、吸滲至地下的污水被土壤所吸附，在好氧條件下細菌對其分解、吸收，一部分成為細菌原生質(zhì)，一部分成為作物易于吸收的養(yǎng)料；收，一部分成為細菌原生質(zhì)，一部分成為作物易于吸收的養(yǎng)料； 不易分解的有機質(zhì)，經(jīng)過一系列長期的反應，會形成新的腐殖不易分解的有機質(zhì)，經(jīng)過一系列長期的反應，會形成新的腐殖質(zhì)。質(zhì)。 75/817.6 污水處理污水處理（3）污水灌溉的水質(zhì)要求）污水灌溉的水質(zhì)要求 一般生活污水經(jīng)過沉淀池（或污水庫）的去粗懸浮物、浮油、一般生活污水經(jīng)過沉淀池（或污水庫）的去粗懸浮物、浮油、細菌和寄生蟲卵的沉淀處理，即可滿足灌溉水質(zhì)的要求。細菌和寄生蟲卵的沉淀處理，即可滿足灌溉水質(zhì)的要求。 生產(chǎn)污水和生產(chǎn)污水所占比例較大的城市污水，成分復雜，需要預處生產(chǎn)污水和生產(chǎn)污水所占比例較大的城市污水，成分復雜，需要預處理，達到理，達到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準方可進行污水灌溉。方可進行污水灌溉。（4）污水灌溉應注意的問題）污水灌溉應注意的問題居民區(qū)周圍建立衛(wèi)生防護帶（樹木）；清污輪灌；衛(wèi)生防疫；居民區(qū)周圍建立衛(wèi)生防護帶（樹木）；清污輪灌；衛(wèi)生防疫；地下水為較高的砂質(zhì)土壤灌區(qū)不宜采用污水灌溉；渠道防滲；地下水為較高的砂質(zhì)土壤灌區(qū)不宜采用污水灌溉；渠道防滲；修建污水庫。修建污水庫。76/817.6 污水處理污水處理6. 污泥處理污泥處理（1）污泥的類型及濃縮）污泥的類型及濃縮 污泥：污泥：以有機物為主要成分的以有機物為主要成分的 沉渣：沉渣：以無機物為主要成分的以無機物為主要成分的污泥的含水量很高，體積亦大，需進行濃縮：污泥的含水量很高，體積亦大，需進行濃縮： 重力濃縮重力濃縮 氣浮濃縮氣浮濃縮77/817.6 污水處理污水處理（2）污泥的消化處理（厭氧消化法）污泥的消化處理（厭氧消化法）78/817.6 污水處理污水處理（3）污泥的脫水與干化）污泥的脫水與干化自然脫水自然脫水機械脫水機械脫水焚燒焚燒7.6.2 污水處理系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)1.1.污水處理分級污水處理分級 一級處理：主要去除懸浮狀的固體污染物一級處理：主要去除懸浮狀的固體污染物 二級處理：大幅去除二級處理：大幅去除BOD 三級處理：去除特定的污染物如三級處理：去除特定的污染物如N、P等等79/817.6 污水處理污水處理2. 污水處理系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)80/81去除甲醛去除甲醛81/81