给排水科学与工程共149页
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澄清池 :趋向于在大型水厂采用。
过滤和反冲洗
滤料的品种和级配改进：大粒径、大厚度。粒径 我国一般0.45mm～1.1mm，国外1.0mm～ 1.4mm，厚1.1m；美国洛杉矶水厂1.5mm～ 2.2mm单层无烟煤1.83m
取水头部位置选择原则
河床稳定
河床河岸的深槽主流有足够的水 深处
取水水质好，含沙量少
净水工艺流程
主要对象： 1nm～10微米的胶体粒子 用混凝剂去除－混合反应池、沉淀池、过 滤 细菌和大肠杆菌
通过消毒去除－氯气、CIO2 、O3
处理工艺根据水源水质和用水对 象对水质的要求确定
常规处理工艺 ： 加药混合－反应－沉淀—过滤—
絮凝剂及絮凝控制技术
与国外有一定差距： 絮凝剂品种少、质量低，国外作为调质的助凝剂
应用普遍； 药剂自动投加、自动控制应用不普遍、水平不高
瑞士苏黎士的Lengg水厂 源水浊度0.4NTU
前O3
硫酸铝
石灰
中O3
苏黎士湖水 接触反应池 絮凝快滤池 pH值调节池 接触反应池 CIO2
活性炭过滤池 慢滤池 清水池 送水泵房 管网
供排水现状管理
•地表水水源 水利部门
•地下水水源 地矿局
•水源水质
环保局
•城市自来水厂 建委、城市公用事业局或
建委与爱委会
•城市排水
城市公用事业局排水处
给水工程
给水现状
全国663个设市城市都建有供水设施，供水能力 达到2.18亿m3/d，是1949年的91倍；
城市用水人口发展到2.03亿人，是1949年的20倍， 自来水普及率达到96.7%，全国城市人均用水量从 1952年的38L/人.d发展到220L/人.d。
2019年，全国城市供水普及率将达到98.5%，新 增城市供水能力4500万m3/d
一 泵 水源 站
净
水 构 筑 物
清 水 池
二 泵 站
水
配水管网
塔
建设部提出
提高供水水质 提高供水安全度
降低电耗 降低药耗 降低漏水率
用户对供水的要求
• 水量 • 水质 • 水压
对水量的要求
居民：维持生命 2.5L/人.d 由气候、生活习惯、给排水设施完
消毒 －清水池
混凝剂的种类
• 混凝剂：有机与无机，常用的有硫酸铝、 三氯化铁、碱式氯化铝、碱式硫酸铝、 聚铁等。
• 高分子助凝剂聚合铝、聚丙烯酰胺、海 藻酸钠、活化硅酸等 （是处理低温低浊 度水主要的、必须的药剂，不仅效果好， 而且可节省混凝剂达30～50ห้องสมุดไป่ตู้ ） 。
水库、湖泊水除藻问题
• 常年浊度低，色度、氨氮和磷含量较高， 浮游生物、藻类多，库底（湖底）水层 中一般含有铁、锰和有机物等
占最高日用水量的%
7 6 5 4
3 2.78%
2
1
5.0%
4.17%
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
水源
• 地表水和地下水水源 • 满足饮用水水源卫生标准 • 满足规划期内供水水量要求 • 满足保证率为97％的最高日平均时用水量 • 关于微污染水水源
水源保护
• 合理开发利用、加强水源管理
射性物质等
•WHO135 项（其中96项有指导值） 日本59项、欧共体66项、美国83项
对水压的要求
居民：满足最不利点出流水头的要求 工业：满足工艺对水压的要求 消防：低压网－－消火栓10mH2O
高压网－－满足直接灭火的水压要 求
给水系统的设计依据是最高日用水量
城市最高日用水量包括：
居住区居民最高日生活用水量Q1、全市性公共 建筑生活用水量Q2、工业企业职工生活用水量 Q3、工业企业职工日淋浴用水量Q4、工业企业 生产用水量Q5、市政用水量Q6及未预见水量 （一般以Q1～Q6总和的10%～20%考虑）
藻 类 去除措 施
• 预加氯杀藻 ：预氯量1.0～2.0mg/L，杀藻效
果较好。但对源水中含总有机碳>3mg/L时，不 宜采用预氯化，一般控制TOC<1.5mg/L时才使 用预氯杀藻
• 气浮过滤除藻：可去除80～90%的藻类 • 微滤机除藻：该法较适用于除硅藻 • 遮阳 • 生物除藻的研究
与先进国家比较
• 进行流域面积内的水土保持工作
• 地表水取水口上游1000m至下游100m的水 域内不得排入工业废水和生活污水；取 用地下水时，在单井或井群的影响半径 范围内，不得使用工业废水或生活污水 灌溉和施用持久性或剧毒的农药，不得 修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺 设污水渠道，不得从事破坏深层土层的 活动。
光氧化法
• 是臭氧与紫外线辐射或催化剂（如TiO2）与紫 外线辐射的联合工艺 可形成具有极强氧化能力的OH离子，可氧化O3 不能氧化的微污染水中的有机物，并形成CO2 和H2O
粉末活性炭（PAC）吸附
• 可降低处理水中的BOD5、CODCr、DOC 和TOC
取水构筑物
地表水取水构筑物
地下水取水构筑物
昆明第五水厂 源水浊度>15NTU
» 加凝聚剂
加氯氨
• 滇池水 配水井 气浮池 气水反冲滤池 清水池 吸水井
• 泵房 管网
沉淀池 平流沉淀池国外停留时间一般为2～4小
时 ，我国停留时间多为1～2小时。选择较长的 停留时间可以节约药剂，提高沉淀后的水质，并 有足够的调节余地，抗冲击负荷能力较强
斜管沉淀池 斜管上升流速我国多选用2.5mm／ s～3.0mm／s，国外多选用2.0mm／s以下。另 外，由于水在斜管沉淀池内停留时间一般约20 分钟至30分钟，在斜管内停留时间仅5～6分钟， 由于停留时间短，使斜管沉淀池运行管理要求 提高，我国在管理水平上有差距。
善程度分三大区制定了综合用水标准 （GB50282-98《城市给水工程规划设计 规范》)
工业：用水定额
消防：1~3处 2~3h失火用水量
对水质的要求
居民：满足《生活饮用水水质标准》 工业：按工艺要求决定 消防：基本无要求
饮 用 水 水 质 标 准GB5749-85
•感官性指标:色度、浊度NTU等 •细菌学指标：大肠杆菌、细菌菌群 •有毒有害物质指标：汞、砷、铬、放
微污染水源水 CODCr<15mg/L
生物预处理
• 生物滤池、塔滤、生物流化床、生物转 盘等方法。实际上，给水工程中早已有 生物处理工艺，如慢滤池、土壤渗透等。
生 物活 性 炭 处 理
• 生物活性炭处理是臭氧－颗粒活性炭滤池的联 合处理工艺
• ①能去除水中溶解性有机物；②能降低TOC， DOC及氨；③能降低进水中三卤甲烷母体；④ 对色度、铁、锰酚都有去除效果；⑤能使 Ames试验为阳性的水成阴性。但由于该技术 耗电量较大，使用尚不普及。
过滤和反冲洗
滤料的品种和级配改进：大粒径、大厚度。粒径 我国一般0.45mm～1.1mm，国外1.0mm～ 1.4mm，厚1.1m；美国洛杉矶水厂1.5mm～ 2.2mm单层无烟煤1.83m
取水头部位置选择原则
河床稳定
河床河岸的深槽主流有足够的水 深处
取水水质好，含沙量少
净水工艺流程
主要对象： 1nm～10微米的胶体粒子 用混凝剂去除－混合反应池、沉淀池、过 滤 细菌和大肠杆菌
通过消毒去除－氯气、CIO2 、O3
处理工艺根据水源水质和用水对 象对水质的要求确定
常规处理工艺 ： 加药混合－反应－沉淀—过滤—
絮凝剂及絮凝控制技术
与国外有一定差距： 絮凝剂品种少、质量低，国外作为调质的助凝剂
应用普遍； 药剂自动投加、自动控制应用不普遍、水平不高
瑞士苏黎士的Lengg水厂 源水浊度0.4NTU
前O3
硫酸铝
石灰
中O3
苏黎士湖水 接触反应池 絮凝快滤池 pH值调节池 接触反应池 CIO2
活性炭过滤池 慢滤池 清水池 送水泵房 管网
供排水现状管理
•地表水水源 水利部门
•地下水水源 地矿局
•水源水质
环保局
•城市自来水厂 建委、城市公用事业局或
建委与爱委会
•城市排水
城市公用事业局排水处
给水工程
给水现状
全国663个设市城市都建有供水设施，供水能力 达到2.18亿m3/d，是1949年的91倍；
城市用水人口发展到2.03亿人，是1949年的20倍， 自来水普及率达到96.7%，全国城市人均用水量从 1952年的38L/人.d发展到220L/人.d。
2019年，全国城市供水普及率将达到98.5%，新 增城市供水能力4500万m3/d
一 泵 水源 站
净
水 构 筑 物
清 水 池
二 泵 站
水
配水管网
塔
建设部提出
提高供水水质 提高供水安全度
降低电耗 降低药耗 降低漏水率
用户对供水的要求
• 水量 • 水质 • 水压
对水量的要求
居民：维持生命 2.5L/人.d 由气候、生活习惯、给排水设施完
消毒 －清水池
混凝剂的种类
• 混凝剂：有机与无机，常用的有硫酸铝、 三氯化铁、碱式氯化铝、碱式硫酸铝、 聚铁等。
• 高分子助凝剂聚合铝、聚丙烯酰胺、海 藻酸钠、活化硅酸等 （是处理低温低浊 度水主要的、必须的药剂，不仅效果好， 而且可节省混凝剂达30～50ห้องสมุดไป่ตู้ ） 。
水库、湖泊水除藻问题
• 常年浊度低，色度、氨氮和磷含量较高， 浮游生物、藻类多，库底（湖底）水层 中一般含有铁、锰和有机物等
占最高日用水量的%
7 6 5 4
3 2.78%
2
1
5.0%
4.17%
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
水源
• 地表水和地下水水源 • 满足饮用水水源卫生标准 • 满足规划期内供水水量要求 • 满足保证率为97％的最高日平均时用水量 • 关于微污染水水源
水源保护
• 合理开发利用、加强水源管理
射性物质等
•WHO135 项（其中96项有指导值） 日本59项、欧共体66项、美国83项
对水压的要求
居民：满足最不利点出流水头的要求 工业：满足工艺对水压的要求 消防：低压网－－消火栓10mH2O
高压网－－满足直接灭火的水压要 求
给水系统的设计依据是最高日用水量
城市最高日用水量包括：
居住区居民最高日生活用水量Q1、全市性公共 建筑生活用水量Q2、工业企业职工生活用水量 Q3、工业企业职工日淋浴用水量Q4、工业企业 生产用水量Q5、市政用水量Q6及未预见水量 （一般以Q1～Q6总和的10%～20%考虑）
藻 类 去除措 施
• 预加氯杀藻 ：预氯量1.0～2.0mg/L，杀藻效
果较好。但对源水中含总有机碳>3mg/L时，不 宜采用预氯化，一般控制TOC<1.5mg/L时才使 用预氯杀藻
• 气浮过滤除藻：可去除80～90%的藻类 • 微滤机除藻：该法较适用于除硅藻 • 遮阳 • 生物除藻的研究
与先进国家比较
• 进行流域面积内的水土保持工作
• 地表水取水口上游1000m至下游100m的水 域内不得排入工业废水和生活污水；取 用地下水时，在单井或井群的影响半径 范围内，不得使用工业废水或生活污水 灌溉和施用持久性或剧毒的农药，不得 修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺 设污水渠道，不得从事破坏深层土层的 活动。
光氧化法
• 是臭氧与紫外线辐射或催化剂（如TiO2）与紫 外线辐射的联合工艺 可形成具有极强氧化能力的OH离子，可氧化O3 不能氧化的微污染水中的有机物，并形成CO2 和H2O
粉末活性炭（PAC）吸附
• 可降低处理水中的BOD5、CODCr、DOC 和TOC
取水构筑物
地表水取水构筑物
地下水取水构筑物
昆明第五水厂 源水浊度>15NTU
» 加凝聚剂
加氯氨
• 滇池水 配水井 气浮池 气水反冲滤池 清水池 吸水井
• 泵房 管网
沉淀池 平流沉淀池国外停留时间一般为2～4小
时 ，我国停留时间多为1～2小时。选择较长的 停留时间可以节约药剂，提高沉淀后的水质，并 有足够的调节余地，抗冲击负荷能力较强
斜管沉淀池 斜管上升流速我国多选用2.5mm／ s～3.0mm／s，国外多选用2.0mm／s以下。另 外，由于水在斜管沉淀池内停留时间一般约20 分钟至30分钟，在斜管内停留时间仅5～6分钟， 由于停留时间短，使斜管沉淀池运行管理要求 提高，我国在管理水平上有差距。
善程度分三大区制定了综合用水标准 （GB50282-98《城市给水工程规划设计 规范》)
工业：用水定额
消防：1~3处 2~3h失火用水量
对水质的要求
居民：满足《生活饮用水水质标准》 工业：按工艺要求决定 消防：基本无要求
饮 用 水 水 质 标 准GB5749-85
•感官性指标:色度、浊度NTU等 •细菌学指标：大肠杆菌、细菌菌群 •有毒有害物质指标：汞、砷、铬、放
微污染水源水 CODCr<15mg/L
生物预处理
• 生物滤池、塔滤、生物流化床、生物转 盘等方法。实际上，给水工程中早已有 生物处理工艺，如慢滤池、土壤渗透等。
生 物活 性 炭 处 理
• 生物活性炭处理是臭氧－颗粒活性炭滤池的联 合处理工艺
• ①能去除水中溶解性有机物；②能降低TOC， DOC及氨；③能降低进水中三卤甲烷母体；④ 对色度、铁、锰酚都有去除效果；⑤能使 Ames试验为阳性的水成阴性。但由于该技术 耗电量较大，使用尚不普及。