水污染控制工程（上）北京林業大學封莉副教授排水管網《排水工程》（上冊，第四版），孫慧修主編，中國建筑工業出版社《水污染控制工程》（上冊），高廷耀主編，高等教育出版社《室外排水工程設計規范》（GB500014-2006）主要參考書目本課程的主要內容排水系統概論污水管道系統設計雨水管道系統設計合流制管渠系統設計排水管渠的材料、接口及基礎排水管渠系統上的構筑物排水管渠系統的管理與養護第1章排水系統概論概述（概念、內容、發展史、作用……）排水系統的體制及其選擇排水系統的主要組成部分

城市污水排水系統的主要組成部分

工業廢水排水系統的主要組成部分

雨水排水系統的主要組成部分排水系統的布置形式工業企業排水系統與城市排水系統的關系廢水的綜合治理和區域排水系統排水系統的規劃設計原則和任務排水工程：——收集、輸送、處理、再生和處置污水和雨水的工程。排水工程的內容：一是污水的收集、輸送部分——排水管網二是污水的處理、利用部分——污水處理本課程內容上學期《水污染控制工程》課程內容第1節概述——河南省淮陽的古城下，發掘出公元前2800年埋下的陶制排水管，比發現的公元前2500年埃及排水溝早300年；——河北省易縣出土了戰國后期的圓形陶制排水管；——陜西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宮內出現了明渠和暗渠相結合的排水系統；——唐代長安建造了較為完整的雨水排水系統；——江蘇揚州發現了唐代建造的多功能的排水渠；排水工程的發展史：——明、清時代的北京城，排水管渠系統比較發達；在贛州市以宋代福壽溝為代表的城市排水系統至今發揮作用——在近代我國排水工程發展緩慢，建國前全國103個城市建有排水設施，管線總長6034.8km，全國只有上海、南京建有城市污水處理廠，日處理能力為4萬噸。1921年上海北區污水廠，是我國最早的活性污泥法水廠；——建國后，排水工程事業發展較快，十一五規劃城市平均排水設施普及率達70%，特區城市和對外開放城市不低于80%，城市污水處理率達到25%，百萬人口以上城市和重點旅游城市不低于40%。1865年竣工的倫敦地下污水渠應加快城鎮排水工程建設，特別是中小城鎮排水工程的建設；探索經濟、高效、節能、技術先進的城市污水處理新工藝和新技術；大力開展污水再生利用工程研究；加強水質監測新技術、新儀器、操作管理自動化和水處理設備標準化研究工作；推廣清潔生產工藝，研究廢水閉合循環和綜合利用的新技術；開展區域性排水工程綜合規劃和控制研究工作?，F階段我國排水事業發展的主要工作：污水的概念與分類：——在使用過程中受到了不同程度的污染，改變了原來的化學成分和物理性質的水，叫污水。按來源分生活污水工業廢水降水（降雨和降雪）城鎮污水污水的最終出路：一是排放水體，污水的自然歸宿，水體對污水有一定的凈化能力。二是再生利用，城鎮污水再生利用的用途為城市雜用水、工業用水、環境用水和補充水源水。污水的危害：

危害人體健康

影響工農業生產

影響景觀環境

影響漁業資源

破壞生態平衡排水工程的作用：——保護環境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之災——促進工農業生產，保證城市可持續性發展——保護人民的身體健康與正常生活第2節排水制度及其選擇排水制度的概念：——在一個地區內收集和輸送城鎮污水和雨水的方式。一、排水制度（排水體制）排水制度的類型：——有合流制和分流制兩種基本方式。城市排水工程規劃規范（GB50318-2000），適用于城市總體規劃的排水工程規劃。合流制——用同一管渠系統收集和輸送城市污水和雨水的方式?？煞譃橹迸攀胶徒亓魇絻煞N。直排式合流制：國內外很多老城市在早期采用的，對水體污染嚴重。直排式合流制排水系統河合流干管出水口合流支管截流式合流制：在直流式基礎上增設截流干管，末端設污水處理廠并在截流干管與原干管相交處設置溢流井，改造形成的系統。截流式合流制排水系統河污水廠溢流井截流主干管合流干管出水口溢流出水口分流制——將生活污水、工業廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統排出的方式?？煞譃橥耆至髦坪筒煌耆至髦苾煞N。河污水廠污水干管出水口污水總干管污水干管污水干管雨水干管雨水干管雨水干管完全分流制：具有污水排水系統和雨水排水系統；完全分流制排水系統不完全分流制：只具有污水排水系統，未建雨水排水系統，雨水沿天然地面、街道邊溝等排泄。不完全分流制排水系統河污水廠污水干管出水口污水總干管污水干管污水干管原有渠道原有渠道雨水管渠合流制和分流制的比較：環保方面：全部截流式合流制對環境的污染最??；部分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。造價方面：合流制管道比完全分流制可節省投資20%~40%，但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制，總造價看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投資少、見效快，在新建地區適于采用。維護管理：合流制污水廠維護管理復雜。晴天時合流制管道內易于沉淀，在雨天時沉淀物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護管理費。二、工業企業內部的排水系統工業企業分流制排水系統分質分流清污分流雨水生活污水廠工業廢水生活污水生產污水廠泵站冷卻構筑物局部處理構筑物河溢流水管道雨水管渠系統生活污水管道系統生產污水管道系統特殊污染生產污水管道補充清潔水排入城市污水管道排水制度（分流制或合流制）的選擇，應根據城鎮的總體規劃，結合當地的地形特點、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮確定。同一城鎮的不同地區可采用不同的排水制度。新建地區的排水系統宜采用分流制。合流制排水系統應設置污水截流設施。對水體保護要求高的地區，可對初期雨水進行截流、調蓄和處理。在缺水地區，宜對雨水進行收集、處理和綜合利用。三、排水制度的選擇第3節排水系統的主要組成部分一、城市污水排水系統的組成部分室內污水管道系統與設備室外排水管道系統污水處理廠出水口事故排出口污水泵站及壓力管道手盆、便器、水封管、立管、出戶管……街坊管道、街道污水管道、附屬構筑物等城鎮污水排水系統總平面示意圖I，II，III——排水流域1—城鎮邊界；2—排水流域分界線；3—支管；4—干管；5—主干管；6—總泵站；7—壓力管道；8—城鎮污水廠；9—出水口；10—事故排出口；11—工廠二、工業廢水排水系統的組成部分車間內部管道系統和設備污水泵站及壓力管道廠區管道系統廢水處理站雨水收集系統與設備街坊或廠區雨水管道系統街道雨水管道系統出水口排洪溝雨水泵站雨水口、天溝、雨水斗……三、雨水排水系統的組成部分工業區排水系統總平面示意圖1—生產車間；2—辦公樓；3—值班宿舍；4—職工宿舍；5—廢水利用車間；6—生產與生活污水管道；7—特殊污染生產污水管道；8—生產廢水與雨水管道；9—雨水口；10—污水泵站；11—廢水處理站；12—出水口；13—事故排出口；14—雨水出水口；15—壓力管道第4節排水系統的布置形式主要任務：影響因素:地形地勢土壤情況河流情況氣候情況城市總體規劃一、城鎮排水系統總平面布置的任務與原則確定干管、主干管走向；確定污水處理廠和出水口的位置。

經濟合理，管網密度合適，管道工程量小，水流暢通，節省能量；

充分利用地形地勢、順坡排水，最大可能采用重力流形式，避免提升；

在起伏較大的地區，應將高區系統與低區系統分離，做到高水高排，低水局部提升；

盡量減少中途加壓泵站的個數；

截流干管的布置要能使全區的污水管道便捷、直接地接入。布置的原則：正交式二、城鎮排水系統總平面布置的常見形式在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水流域的干管可以以最短的距離沿與水體垂直相交的方向布置。優點：干管長度短，管徑小，經濟，污水排除迅速。缺點：污水未經處理直接排放，污染水體，影響環境。適用：僅用于排除雨水。截流式在正交式基礎上，沿河岸敷設主干管，將各干管的污水截流送至污水處理廠。優點：減輕水體污染，改善和保護環境。缺點：對于截流式合流制雨天混合污水泄入水體，造成污染。適用：分流制污水排水系統和區域排水系統。平行式在地勢向河流方向有較大傾斜的地區，為了避免因干管坡度及管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷，可使干管與等高線及河道基本上平行、主干管與等高線及河道成一定斜角敷設的布置方式。在地勢高低相差很大的地區，當污水不能靠重力流流至污水廠時，可采用分區布置形式。這時，分別在高區和低區敷設獨立的管道系統。高區的污水靠重力流流入污水廠，而低區污水用水泵輸送至高區干管或污水廠。適用：個別階梯地形或起伏很大的地區。優點：充分利用地形，節省能量。分區式當城市周圍有河流或城市中央部分地勢高、地勢向周圍傾斜的地區，各排水流域的干管常采用輻射狀分散布置，各排水流域具有獨立的排水系統。優點：干管長度短、管徑小、管道埋深可能淺、便于污水灌溉。缺點：污水廠和泵站的數量將增多。分散式由于建造污水廠用地不足及建造大型污水處理廠的基建投資和運行管理費用也較小型廠經濟等原因，故不希望建造數量多規模小的污水廠，將分散式發展為沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送至污水廠。環繞式排水管渠系統應根據城鎮總體規劃和建設情況統一布置，分期建設。排水管渠斷面尺寸應按遠期規劃的最高日最高時設計流量設計，按現狀水量復核，并考慮城市遠期發展的需要。管渠平面位置和高程，應根據地形、土質、地下水位、道路情況、原有的和規劃的地下設施、施工條件以及養護管理方便等因素綜合考慮確定。排水干管應布置在排水區域內地勢較低或便于雨污水匯集的地帶。排水管宜沿城鎮道路敷設，并與道路中心線平行，宜設在快車道以外。截流干管宜沿受納水體岸邊布置。管渠高程設計除考慮地形坡度外，還應考慮與其他地下設施的關系以及接戶管的連接方便。《室外排水設計規范》（GB50014-2006）中要求：第5節城鎮污水再生利用系統一、城鎮污水再生利用工程設計原則與內容原則：應妥善處理開發天然水源與開發污水資源的關系，提倡優先開發污水資源；應妥善處理污水排放與污水再利用的關系，城鎮新建和原有的污水處理廠都應積極發展污水再生利用。內容：確定再生水源；確定再生水用戶、工程規模和水質要求；確定再生水廠的廠址、處理工藝和輸送管線布置；確定用戶配套設施。二、城鎮污水再生利用系統及其組成城鎮污水再生利用系統是個系統工程，它將排水和給水聯系起來，實現水資源的良性循環，有利于促進城市水資源綜合利用和城市水環境保護，有利于可持續發展。城鎮污水再生系統組成污水收集二級處理深度處理再生水輸配用戶用水管理三、再生水利用過程中安全措施和監測控制

嚴格管理再生水水源水質；

禁止再生水管道與給水管道連接；

再生水管道與給水和排水管道要保持一定距離；

再生水水質水量必須穩定；

再生水利用過程的監測控制。

必須經過完善的二級處理技術和一定的深度處理；

在水質上滿足國家關于再生水水質的有關規范標準要求；

在衛生方面不出現危害人們健康的問題；

在使用上人們不產生不快感；

對設備和器皿不會造成不良的影響。安全可靠的再生水必須滿足下列各項要求：工業企業排出的廢水應采取的措施:

改革生產工藝，進行技術革新，力求把有害物質消除在生產過程之中，做到不排或少排廢水；

盡量采用循環或重復利用系統，以減小廢水排放量；

回收廢水中的有用物質，節省能源、創造財富；

盡量以廢治廢?！妒彝馀潘O計規范》規定：工業廢水排入城鎮排水系統的水質應按有關標準執行，

不應影響城鎮排水管渠和污水處理廠等的正常運行；

不應對養護管理人員造成危害；

不應影響處理后出水的再生利用和安全排放；

不應影響污泥的處理與處置。第6節工業企業排水系統和城市排水系統的關系第7節排水系統的規劃設計原則與任務37工程項目階段工程項目建設周期及階段劃分示意圖抽象具體123456123456IIIIIVII工作量曲線工作量曲線項目運行項目預可行性研究及可行性研究工程項目評估及決策工程項目計劃與設計設備和工程招標工程項目施工試生產及竣工驗收時間工程項目階段可交付成果1項目概念提出2可行性研究報告3項目決策4圖紙交付，開工命令下達5項目竣工6試生產，驗收合格，設施完全投入使用圖例說明I——項目策劃決策階段II——項目準備階段III——項目實施階段IV——項目竣工驗收階段和總結評價工程建設基本程序基本建設程序示意圖長期規劃預備項目計劃項目建議書可行性研究設計工作建設準備年度投資計劃投資估算設計總概算施工圖預算竣工決算五年計劃可行性研究報告建設實施生產準備竣工驗收交付使用生產運營后評價決策階段設計階段施工階段終結階段工程設計——指根據設計任務書所確定的擬建工程項目的產品方案、生產規模、工藝技術方案、建廠條件和廠址方案、投資估算和經濟評價等要求，由設計單位按照合同的規定，遵照國家政策和法規，吸收國內外先進的科學技術成果和生產實踐經驗，選擇最佳建設方案進行工程設計。成果是以設計文件和圖紙來體現。工程設計在工程項目建設過程中處于主導地位，直接影響生產裝置建成投產后的產量、質量、消耗、成本以及資源的最佳配置。設計是整個工程的靈魂。一、排水工程規劃設計原則1．排水系統的規劃設計應符合區域規劃以及城市和工業企業的總體規劃，并應與城市和工業企業中其他單項工程建設密切配合，互相協調。2．排水系統的規劃設計要與鄰近區域內的污水和污泥的處理和處置協調。3．應處理好污染源治理與集中處理的關系。城市污水應以分散治理和集中處理相結合，以城市集中處理為主的原則加以實施。工業廢水符合排入城市下水道標準的應直接排入城市污水排水系統，與城市