《给排水科学与工程》PPT课件
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给水排水工程ppt课件
用途
消防给水系统主要用于扑灭火灾，保障人员生命安全和财 产安全。
建筑热水供应系统
分类
建筑热水供应系统可分为集中式热水供应系统和分散式热水供应系 统。
组成
集中式热水供应系统主要由热源、加热器、储水箱、热水管网等组 成；分散式热水供应系统主要由快速热水器或储水式电热水器等组 成。
供水方式
根据用户需求，热水供应系统可采用全日制供应、定时供应或按需供 应等方式。
大型城市排水工程案例
案例名称
01
上海市合流污水治理工程
案例介绍
02
上海市为了解决城市内涝和水环境污染问题，实施了一项合流
污水治理工程，包括建设污水处理厂和排水管网。
案例分析
03
该工程通过科学规划和合理设计，实现了雨污分流和污水全处
理，有效改善了城市水环境和居民生活质量。
建筑给水排水工程案例
01
案例名称
建筑给水系统
分类
根据水源的不同，建筑给水系统可分为市政给水 系统和自备水源给水系统。
组成
建筑给水系统主要由引入管、水表、给水管道、 配水装置和用水设备等组成。
供水方式
根据建筑高度和用水要求，给水系统可分为直接 给水、增压给水、分区给水和分质给水等方式。
建筑排水系统
分类
建筑排水系统可分为生活排水系统、工业废水排水系统和雨水排 水系统。
雨水排放与利用
雨水排放
雨水排放应遵循城市排水规划，确保雨水能够及时排出，防 止城市内涝。
雨水利用
雨水利用包括雨水收集、储存和回用，可用于绿化灌溉、冲 厕等，有助于节约水资源。
排水系统的规划与设计
规划原则
排水体制
排水系统规划应遵循整体性、协调性 和可持续性原则，确保排水系统的正 常运行。
消防给水系统主要用于扑灭火灾，保障人员生命安全和财 产安全。
建筑热水供应系统
分类
建筑热水供应系统可分为集中式热水供应系统和分散式热水供应系 统。
组成
集中式热水供应系统主要由热源、加热器、储水箱、热水管网等组 成；分散式热水供应系统主要由快速热水器或储水式电热水器等组 成。
供水方式
根据用户需求，热水供应系统可采用全日制供应、定时供应或按需供 应等方式。
大型城市排水工程案例
案例名称
01
上海市合流污水治理工程
案例介绍
02
上海市为了解决城市内涝和水环境污染问题，实施了一项合流
污水治理工程，包括建设污水处理厂和排水管网。
案例分析
03
该工程通过科学规划和合理设计，实现了雨污分流和污水全处
理，有效改善了城市水环境和居民生活质量。
建筑给水排水工程案例
01
案例名称
建筑给水系统
分类
根据水源的不同，建筑给水系统可分为市政给水 系统和自备水源给水系统。
组成
建筑给水系统主要由引入管、水表、给水管道、 配水装置和用水设备等组成。
供水方式
根据建筑高度和用水要求，给水系统可分为直接 给水、增压给水、分区给水和分质给水等方式。
建筑排水系统
分类
建筑排水系统可分为生活排水系统、工业废水排水系统和雨水排 水系统。
雨水排放与利用
雨水排放
雨水排放应遵循城市排水规划，确保雨水能够及时排出，防 止城市内涝。
雨水利用
雨水利用包括雨水收集、储存和回用，可用于绿化灌溉、冲 厕等，有助于节约水资源。
排水系统的规划与设计
规划原则
排水体制
排水系统规划应遵循整体性、协调性 和可持续性原则，确保排水系统的正 常运行。
给排水科学与工程概论课件
消毒
03
污水处理技术
污水物理处理技术
去除大颗粒悬浮物和漂浮物，保护后续处理设备。
利用重力作用使固体颗粒沉降，达到固液分离的目的。
通过滤料层截留细小悬浮物和溶解物，提高水质。
调节水质、水量，稳定处理效果。
格栅与筛网
沉淀池
过滤
调节池
利用好氧微生物降解有机物，如活性污泥法和生物膜法。
好氧生物处理
厌氧生物处理
给排水科学与工程概论课件
目录
contents
给排水科学与工程概述 给水处理技术 污水处理技术 给排水系统设计与优化 给排水科学与工程实践案例
01
给排水科学与工程概述
定义
给排水科学与工程是一门研究水资源的开发、利用、保护和治理的综合性学科，主要涉及给水工程和排水工程两大领域。
解释
给水工程指的是为居民和企事业单位提供生活和生产用水的系统工程，而排水工程则是负责收集、输送、处理和处置污水、废水，使其达到国家排放标准的工程。
设计原则
根据当地水质特点和环保要求，采用适当的处理工艺，确保出水水质达到国家标准。同时，考虑工程投资和运行成本，优化工艺流程和设备配置。
某城市给水处理厂设计案例
某污水处理厂运行管理案例
案例概述：某污水处理厂运行管理案例，主要介绍污水处理厂的运行管理原则、工艺控制和设备维护等方面的内容。
某区域给排水系统规划案例
污泥处理与处置
排水系统设计
分析给排水系统的能耗状况，提出节能降耗的措施。
系统能耗分析
水质安全保障
管网优化改造
智能化管理
研究新型的水处理技术，提高供水水质和污水处理效率。
针对老旧管网，提出合理的改造方案，提高系统的稳定性。
给排水ppt课件(2024)
管道保温与防腐
对热水管道进行保温处理，减少热损失；同时采取防腐措施，延长管 道使用寿命。
2024/1/29
20
热水设备选型与安装
加热器选型
根据热水需求量和热源类型，选择合适的加热器 ，如电加热器、燃气加热器、太阳能加热器等。
水箱选型
根据热水存储需求和空间条件，选择合适的水箱 类型和容积。
设备安装与调试
古代给排水系统
古代文明如罗马、希腊等已有了 初步的给排水设施，主要用于城
市排水和防御洪涝。
2024/1/29
近代给排水系统
随着工业革命和城市化进程的加速 ，给排水系统得到了快速发展，出 现了现代化的水处理技术和设施。
现代给排水系统
20世纪以来，给排水系统不断向智 能化、环保化方向发展，水资源保 护和再利用成为重要议题。
管道施工方法
开挖施工、非开挖施工等
管道防腐措施
涂层保护、阴极保护等
2024/1/29
10
给水设备选型与安装
水泵选型
根据流量、扬程、功率等参数 选择合适的水泵
2024/1/29
水箱设计
根据用水量和水压要求设计合 适的水箱
水表安装
选择合适的水表并安装在便于 读数和维修的位置
其他给水设备安装
如减压阀、止回阀、排气阀等
2024/1/29
28
给排水系统智能化技术
2024/1/29
自动化控制技术
通过PLC、DCS等控制系统，实现给排水系统的自动化运行和远 程监控。
传感器技术
应用压力、流量、液位等传感器，实时监测给排水系统的运行状态 ，为智能化控制提供依据。
数据分析与优化技术
运用大数据、云计算等技术，对给排水系统运行数据进行分析和优 化，提高系统运行效率。
对热水管道进行保温处理，减少热损失；同时采取防腐措施，延长管 道使用寿命。
2024/1/29
20
热水设备选型与安装
加热器选型
根据热水需求量和热源类型，选择合适的加热器 ，如电加热器、燃气加热器、太阳能加热器等。
水箱选型
根据热水存储需求和空间条件，选择合适的水箱 类型和容积。
设备安装与调试
古代给排水系统
古代文明如罗马、希腊等已有了 初步的给排水设施，主要用于城
市排水和防御洪涝。
2024/1/29
近代给排水系统
随着工业革命和城市化进程的加速 ，给排水系统得到了快速发展，出 现了现代化的水处理技术和设施。
现代给排水系统
20世纪以来，给排水系统不断向智 能化、环保化方向发展，水资源保 护和再利用成为重要议题。
管道施工方法
开挖施工、非开挖施工等
管道防腐措施
涂层保护、阴极保护等
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10
给水设备选型与安装
水泵选型
根据流量、扬程、功率等参数 选择合适的水泵
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水箱设计
根据用水量和水压要求设计合 适的水箱
水表安装
选择合适的水表并安装在便于 读数和维修的位置
其他给水设备安装
如减压阀、止回阀、排气阀等
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给排水系统智能化技术
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自动化控制技术
通过PLC、DCS等控制系统，实现给排水系统的自动化运行和远 程监控。
传感器技术
应用压力、流量、液位等传感器，实时监测给排水系统的运行状态 ，为智能化控制提供依据。
数据分析与优化技术
运用大数据、云计算等技术，对给排水系统运行数据进行分析和优 化，提高系统运行效率。
给排水科学与工程概论PPT课件
第14页/共33页
2.水处理方法－净水处理
水处理方法包括：物理处理、化学处理、物理化学处 理、生物处理。
水源
取水 泵房
絮凝剂 混合
絮凝 反应
沉淀
消毒剂 过滤 消毒
用户
饮用水处理工艺流程图
混凝水过厂程从是河混里凝抽上剂的与水水源及水胶中体,会和有细各微种不悬同浮的物杂之质间，相例互如 作常用会含的有复粘杂土物、理砂化、学水草过、程腐。殖质、某些盐类，还有细菌、 病对毒水影、质寄的响生 要混虫求凝、是的有无因机色素污、染无主物嗅要等、有对无水人 味温体、、有不害浑pH物浊值质、、，无混生有活害凝饮物剂用质的水、种 类不和含传用染量病，菌以，及所搅以拌水在强送度往和用搅户拌前时，必间须。经过澄清、消毒 等工主艺环要节设的备处：理混，合使之反符应合器用和户澄对清水质设的备要求。
第15页/共33页
2.水处理方法－净水处理
过滤：水通过粒状滤料层时，其中的一些悬浮物质和胶体 物质就被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质 层分离不溶性污染杂质的方法，也称为粒状介质过滤。 粒状介质截留污染物的机理有三，即筛滤作用、沉降作用 和吸附凝聚作用。
• 影响滤池过滤性能的因素主要有两个方面：(1) 水质;
(2) 总氮(TN):污水中含氮化合物的总和。它包括有 机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
凯氏氮（KjN）：是有机氮与氨氮的总和。它可用来 判断污水在进行生物处理时，氮营养是否充足的依据。
氨氮(NH3-N):污水中以游离氨（NH3-N）与氨盐 (NH4=)的总和。
第7页/共33页
1、水质与水质标准
(2) 滤层构造及工艺参数
• 过滤设备：滤池
水源
取水 泵房
絮凝剂 混合
2.水处理方法－净水处理
水处理方法包括：物理处理、化学处理、物理化学处 理、生物处理。
水源
取水 泵房
絮凝剂 混合
絮凝 反应
沉淀
消毒剂 过滤 消毒
用户
饮用水处理工艺流程图
混凝水过厂程从是河混里凝抽上剂的与水水源及水胶中体,会和有细各微种不悬同浮的物杂之质间，相例互如 作常用会含的有复粘杂土物、理砂化、学水草过、程腐。殖质、某些盐类，还有细菌、 病对毒水影、质寄的响生 要混虫求凝、是的有无因机色素污、染无主物嗅要等、有对无水人 味温体、、有不害浑pH物浊值质、、，无混生有活害凝饮物剂用质的水、种 类不和含传用染量病，菌以，及所搅以拌水在强送度往和用搅户拌前时，必间须。经过澄清、消毒 等工主艺环要节设的备处：理混，合使之反符应合器用和户澄对清水质设的备要求。
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2.水处理方法－净水处理
过滤：水通过粒状滤料层时，其中的一些悬浮物质和胶体 物质就被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质 层分离不溶性污染杂质的方法，也称为粒状介质过滤。 粒状介质截留污染物的机理有三，即筛滤作用、沉降作用 和吸附凝聚作用。
• 影响滤池过滤性能的因素主要有两个方面：(1) 水质;
(2) 总氮(TN):污水中含氮化合物的总和。它包括有 机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
凯氏氮（KjN）：是有机氮与氨氮的总和。它可用来 判断污水在进行生物处理时，氮营养是否充足的依据。
氨氮(NH3-N):污水中以游离氨（NH3-N）与氨盐 (NH4=)的总和。
第7页/共33页
1、水质与水质标准
(2) 滤层构造及工艺参数
• 过滤设备：滤池
水源
取水 泵房
絮凝剂 混合
《给排水工程》PPT课件 (2)
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§7.1 给水系统
给水网线图
泵 站
树状管网
泵 站
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环状管网 9
§7.2 主要给水建筑物
7.2.1 水塔
材料：钢筋砼、砖石、钢材等； 进、出水管：分别设置； 设置溢水管和排水管； 水箱要保温，水箱顶盖设通气孔； 水箱常为圆形。
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§7.2 主要给水建筑物
§7.3 给水处理
当原水碱度不足而使混凝剂水解困难时，可投加 以碱类助凝剂（通常用石灰）；当使用铝盐或铁盐混 凝剂产生的絮凝体细小而松散时，可投加以高分子助 凝剂（如聚丙烯酞胺、活化硅酸等），以使絮凝体变 得粗大而密实。
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§7.3 给水处理
大中型水厂通常建造混凝土的溶解池并配备以搅拌装置， 加速药剂的溶解。一般用耐腐泵或射流泵将溶解池中的浓 药液送人溶液池中，同时用自来水将其稀释到一定浓度以 备投加。整个投药系统包括溶解池、溶液池、计量设备和 投加设备。
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§7.3 给水处理
● 水中的溶解质还包括有溶解氮、硫化氢等气体和一些矿 物质的溶解所形成的 Ca 2+、 Na ＋、 Cl 一、 SO4 2- 等离子。
● 当天然水源受到污染时，其杂质就复杂了，甚至于接近 于各种各样的污水。
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富营养化
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原水经反应池后进人沉淀池，水中的悬浮絮状体在此 依靠重力的作用从水中分离出来，沉于池底。常见的为平 流式沉淀池，其状如矩形水池：上部为沉淀区，下部为污 泥区，池前部为进水区，池后部为出水区。
《给排水工程》PPT课件
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11
一、水质标准
❖ 1、生活用水。生活用水应该符合生活饮用水 的卫生标推， 我国1976年公布的水质标准如 下表所示。
❖ 由表可以看出，水质项目中包括：感官性标 准1-4项；化学标准5—12项；毒 理学标准为 13—20项和生物学标准21—23项。如水质达 到表列标准。即满足生活饮用水 的卫生标难。
❖ 5、输配：原水经沉淀澄清、过滤、消毒 后，水质可满足用水要求。最后将清水 贮存于清水池中， 再由二级泵站抽送到 输配水管中，供用户使用。
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三、配水工程
❖ 任务：将净化后符合水质要求的清水，输引 配送到用水区，供用户使 用。
❖ 结构：由二级泵站、输水管道、配水管网、 水塔等几部分组成。
给排水工程
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1
第一章 城市供水系统
❖ 第一节 取水工程
❖ 组成结构：水源、取水构筑物及一级泵 站等部分
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2
一、水源
❖ 两类：
❖ 1、地面水。如江、河、湖、泊、水库及海洋等。
特点：易受污染 染，一般水量较 大，但一般水质
较差，不能直接使用，必须进行适当净化来改善水 质。
❖ 2、地下水。如并、泉等。特点：地下水埋藏于地
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13
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❖ 2、工业用水。应按生产工艺要求确定， 即使同一类用水，其水质要求亦有差别， 具体要求由生产工艺提供。
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二、净水方法
❖ —般地面水净水厂的净水工艺流程如所
示。
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❖ 1、由一级泵站送来原水，水中含有悬游 物、胶体物等杂质，需加入明矾或硫酸 亚铁等混 凝剂，经过充分混合，产生凝 聚作用，并与水中杂物形成绒毛状絮体， 然后流人沉淀池。 水流速降低，絮休沉 淀，除去水中杂质，使水澄清。沉淀池 有水平流行的平流式沉淀池， 也有斜管、 斜板式沉淀池，后者由于增大沉淀面积， 因而沉淀效率提高很多。
给排水科学与工程PPT课件
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
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
• 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
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与先进国家比较
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
29
瑞士苏黎士的Lengg水厂 源水浊度0.4NTU
活动。
16
微污染水源水 CODCr<15mg/L
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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。
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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。
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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
பைடு நூலகம்
给排水工程ppt课件(2024)
介绍输水管网的设计原则、管材选 择、管道埋设、附属设施设置等方 面的内容，以及设计中需要注意的 问法， 对输水管网进行优化设计，降低管 网漏损和能耗，提高供水效率和经 济性。
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03
排水系统设计
2024/1/28
11
污水排放标准及分类方法
污水排放标准
01
取水构筑物施工与运行管理
介绍取水构筑物的施工方法、验收标准以及运行管理要求 ，确保取水构筑物的安全稳定运行。
8
水质净化方法及设备
水质净化方法
包括物理法、化学法和生物法等水质 净化方法，以及各方法的原理、适用 范围和优缺点。
水质净化系统设计与优化
根据原水水质和出水水质要求，设计 合理的水质净化工艺流程，并进行系 统优化，提高净化效率和经济性。
雨水利用
将收集到的雨水进行处理后，可用于绿化灌溉、道路清洗、冲厕等 用途。
雨水排放
对于无法利用的雨水，应通过设置合理的排水系统将其排放至指定地 点，避免造成城市内涝等问题。
2024/1/28
21
雨水管道设计参数及计算方法
设计参数
包括管道材质、管径、坡度、埋深等。
VS
计算方法
根据设计流量和设计参数，采用水力计算 等方法确定管道的具体尺寸和布局。
分类
根据工程性质和服务对象，给排水工 程可分为市政给排水、建筑给排水和 工业给排水等。
2024/1/28
4
给排水系统组成及功能
给水系统
包括水源、水处理设施、输水管网、配水管网等，主要功能是为生活和生产提 供符合水质标准的水。
排水系统
包括污水收集管网、污水处理设施、排放管网等，主要功能是收集、处理和排 放生活污水、工业废水和雨水。
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03
排水系统设计
2024/1/28
11
污水排放标准及分类方法
污水排放标准
01
取水构筑物施工与运行管理
介绍取水构筑物的施工方法、验收标准以及运行管理要求 ，确保取水构筑物的安全稳定运行。
8
水质净化方法及设备
水质净化方法
包括物理法、化学法和生物法等水质 净化方法，以及各方法的原理、适用 范围和优缺点。
水质净化系统设计与优化
根据原水水质和出水水质要求，设计 合理的水质净化工艺流程，并进行系 统优化，提高净化效率和经济性。
雨水利用
将收集到的雨水进行处理后，可用于绿化灌溉、道路清洗、冲厕等 用途。
雨水排放
对于无法利用的雨水，应通过设置合理的排水系统将其排放至指定地 点，避免造成城市内涝等问题。
2024/1/28
21
雨水管道设计参数及计算方法
设计参数
包括管道材质、管径、坡度、埋深等。
VS
计算方法
根据设计流量和设计参数，采用水力计算 等方法确定管道的具体尺寸和布局。
分类
根据工程性质和服务对象，给排水工 程可分为市政给排水、建筑给排水和 工业给排水等。
2024/1/28
4
给排水系统组成及功能
给水系统
包括水源、水处理设施、输水管网、配水管网等，主要功能是为生活和生产提 供符合水质标准的水。
排水系统
包括污水收集管网、污水处理设施、排放管网等，主要功能是收集、处理和排 放生活污水、工业废水和雨水。
给排水科学与工程PPT(完整版)
01
给水系统是为满足城市、工业和生活等用水需求而建立的一系
列取水、净化、输送和配水设施。
排水系统定义
02
排水系统则是收集、输送、处理和排放城市污水和雨水的设施
。
给排水系统分类
03
根据使用功能和性质，给排水系统可分为生活给排水系统、工
业给排水系统和消防给排水系统等。
给排水工程发展历程
古代给排水工程Βιβλιοθήκη 古代给排水工程主要依赖自然水 体和人工沟渠，如中国古代的京 杭大运河等。
水质评价
对水源水质进行检测和评价，确保供水水质 符合标准。
系统布局与优化
合理规划水厂、泵站、输水管线等设施的位 置和规模。
管网设计与水力计算
进行管网布局设计，计算管径、流速、水压 等参数。
市政排水系统规划原则和方法
规划原则
确保排水畅通、防止内涝、保护环境 、节约资源、可持续发展。
方法
进行排水体制选择、排水量预测、排 水管网设计与水力计算、污水处理与 利用规划等。
Part
05
建筑给排水系统设计与实践
建筑内部给水系统设计要点
给水系统分类与组成
根据建筑用途、高度和规模等因素，合理选择给水系统类 型，如市政直供、加压供水等，并明确各组成部分的功能 和要求。
给水管材与连接方式
选用符合卫生标准、耐久性好的给水管材，如PPR管、不 锈钢管等，并根据管道规格和压力等级选择合适的连接方 式，如热熔连接、卡压连接等。
确保供水设施正常运行，保障供水安全、稳定、 连续。加强水源保护、水质监测、设施维护等工 作。
应急管理与预案制定
针对可能出现的突发事件制定应急预案，提高应 对能力。如水源污染、暴雨内涝等情况下的应急 供水、排水措施。
给排水科学与工程概论全套教学课件
给排水科学与工程概论
主讲：赵群英
第1章 “给排水科学与工程”学科与水工 业
“给水排水工程”与“给排水科学与工程”的关 系
水的循环 水的良性社会循环与水资源的可持续利用 缓解水资源危机的有效途径 水的社会循环的工程设施 给水排水工程专业的基本内容 21世纪的朝阳产业——水工业
1.1 “给水排水工程”与“给排水科学与工程”的 关系
的平衡，而且使水体水质不断更新。 d、对全球环境的结构和环境的演变有着深刻
的作用和影响。
2、水的社会循环
2.3 中国水资源状况
我国的水资源概况 我国水资源的特点 我国水资源紧缺的社会因素
一、中国的水资源概况
我国多年平均降水量中只有44%形成地表径流。 降水量=河川径流量+总蒸发量+地下潜流量 水资源总量=河川径流量+地下水资源量-地表
位;6.泉（上升泉）;7.水井，实线表示井壁不透水
2、地下水取水构筑物
1）、管井
浅井：深度在20~30m以内。 深井：深度在20~30m以上。 小管井：直径小于150mm. 大口径管井：直径大于1000mm。
2）、大口井 直径3~8m，深小于20m。 非完整式 完整式
非完整式大口井的水利条件比完整式的
1、用水浪费，管理不善。 2、开采不当，水环境恶化。 3、污染严重，淡水资源减少。
一、水资源保护
定义: 采取法律、行政、经济、技术等综合措
施，对水资源实行积极的保护与科学管 理。 内容： 1）、对水量的合理取用及对其补给源的 保护。 2）、对水质的保护。
1、水资源保护的目标和措施
我国给水排水学科发展的几个历史过程 1、20世纪50年代初，我国成立了给水排水工
程学科。 特点：主要解决城市用水量问题与排水量问题 2、建国后的前30年，我国实行“先生产、后
主讲：赵群英
第1章 “给排水科学与工程”学科与水工 业
“给水排水工程”与“给排水科学与工程”的关 系
水的循环 水的良性社会循环与水资源的可持续利用 缓解水资源危机的有效途径 水的社会循环的工程设施 给水排水工程专业的基本内容 21世纪的朝阳产业——水工业
1.1 “给水排水工程”与“给排水科学与工程”的 关系
的平衡，而且使水体水质不断更新。 d、对全球环境的结构和环境的演变有着深刻
的作用和影响。
2、水的社会循环
2.3 中国水资源状况
我国的水资源概况 我国水资源的特点 我国水资源紧缺的社会因素
一、中国的水资源概况
我国多年平均降水量中只有44%形成地表径流。 降水量=河川径流量+总蒸发量+地下潜流量 水资源总量=河川径流量+地下水资源量-地表
位;6.泉（上升泉）;7.水井，实线表示井壁不透水
2、地下水取水构筑物
1）、管井
浅井：深度在20~30m以内。 深井：深度在20~30m以上。 小管井：直径小于150mm. 大口径管井：直径大于1000mm。
2）、大口井 直径3~8m，深小于20m。 非完整式 完整式
非完整式大口井的水利条件比完整式的
1、用水浪费，管理不善。 2、开采不当，水环境恶化。 3、污染严重，淡水资源减少。
一、水资源保护
定义: 采取法律、行政、经济、技术等综合措
施，对水资源实行积极的保护与科学管 理。 内容： 1）、对水量的合理取用及对其补给源的 保护。 2）、对水质的保护。
1、水资源保护的目标和措施
我国给水排水学科发展的几个历史过程 1、20世纪50年代初，我国成立了给水排水工
程学科。 特点：主要解决城市用水量问题与排水量问题 2、建国后的前30年，我国实行“先生产、后
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城市给水排水工程
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。
• 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。
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。
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
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
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
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30～50% ） 。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 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
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—
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）
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。
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
2005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
澄清池 :趋向于在大型水厂采用。
过滤和反冲洗
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。
• 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。
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。
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
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
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
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30～50% ） 。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 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
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—
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）
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。
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
2005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
澄清池 :趋向于在大型水厂采用。
过滤和反冲洗