城市给水排水工程讲解

第一章给水排水场站工程结构与特点第一节场站工程结构与施工方法一、给水排水场站工程结构特点（一）场站构筑物的构成1.水处理（含调蓄）构筑物，是指按水处理工艺设计的构筑物。

给水处理构筑物包括配水井、药剂间、混凝沉淀池、澄清池、过滤池、反应池、吸滤池、清水池、二级泵站等；污水处理构筑物包括水闸井、进水泵房、格筛间、沉砂池、初沉淀池、二次沉淀池、曝气池、氧化沟、生物塘、消化池、沼气储罐等。

2.工艺附属构筑物：是指主体结构的走道平台、梯道、设备基础、导流墙（槽）、支架、盖板、栏杆等细部结构的工程。

各类工艺井（如吸气井、泄空井、浮渣井）管廊桥架、闸槽、水槽、堰口、穿孔、孔口等。

3.附属构筑物，分为生产辅助性建筑物和生活辅助性建筑物。

生产辅助建筑物是指各项机电设备的建筑厂房如鼓风机房、污泥脱水机房、发电机房、变配电设备房及化验室、控制室、仓库、料场等；生活辅助性建筑物包括综合办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等；4.配套工程：指为水处理厂生产及管理服务的配套工程：包括厂区道路、厂区给排水、照明、绿化等工程；5.工艺管线：指水处理构筑物之间，水处理构筑物与机房之间的各种连接管线：包括进水管、出水管、污水管、给水管、回用水管、污泥管、出水压力管、空气管、热力管、沼气管、投药管线等。

（二）构筑物结构形式与特点1.水处理（调蓄）构筑物和泵房多采用地下或半地下钢筋混凝土结构，特点是构件断面较薄，属于薄板或薄壳性结构，配筋率较高，具有较高的抗渗性和良好的整体性要求，少数构筑物次用土膜结构如稳定塘等，面积大且具有一定深度，抗渗性要求较高。

2.工艺辅助构筑物多数采用钢筋混凝土结构，特点是结构断面较薄，构件尺寸要求精确；少数采用钢结构预制，现场安装，如出水堰等。

3.辅助性建筑物视具体需要采用钢筋混凝土结构或砖砌结构，符合房建工程结构要求；4.配套的市政公用工程结构符合相关专业结构与性能要求；5.工艺管线中给排水管道越来越多才哦你个水流性能好、抗腐蚀性高、抗地层变位性好的PE管、球墨铸铁管等新型管材。

二、构筑物与施工方法（一）全现浇混凝土施工1.水处理（调蓄）构筑物的钢筋混凝土池体大多采用现浇混凝土施工。

浇筑混凝土时应根据结构形式分段、分层连续进行。

浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定，一般为振捣器作用长度的1.25倍，最大不超过500mm。

现浇混凝土的配合比、强度、抗渗、抗冻性能必须符合设计要求，构筑物不得有露筋、蜂窝、麻面等质量缺陷；且整个构筑物混凝土应做到颜色一致、棱角分明、规则，体现外光内实的结构特点。

2.水处理构筑物中圆柱形混凝土池体结构，当池壁高度大（12~18m）时宜采用整体现浇施工，支模方法有：满堂支模法及滑升模板法。

前者模板与支架用量大，后者宜在池壁高度不小于15m时采用。

3.污水处理构筑物中卵型消化池，通常采用无粘结预应力筋、曲面异型大模板施工。

消化池钢筋混凝土主体外表面，需要做保温和外饰面保护；保温层、饰面层施工应符合设计要求。

（二）单元组合现浇混凝土施工1.沉砂池、生物反应池、清水池等大型池体的断面形式可分为圆形水池和矩形水池，宜采用单元组合式现浇混凝土结构，池体由相类似的底板及池壁板单元组合而成。

2.以圆形储水池为例，池体通常由若干块厚扇形底板单元和若干块倒T型壁板单元组成，一般不设顶板。

单元一次浇筑而成，底板单元间用聚氯乙烯胶泥嵌缝，壁板单元间用橡胶止水带接缝。

这种单元组合结构可有效防止池体出现裂缝渗漏。

3.大型矩形水池为避免裂缝渗漏，设计通常采用单元组合结构将水池分块（单元）浇筑。

各块（单元）间设置后浇带，池体钢筋按设计一次绑扎好，缝带处不切断，待块（单元）养护42天后，再采用比块（单元）强度高一个等级的混凝土或掺加UEA的补偿收缩混凝土灌注后浇缝带使其成为整体。

（三）预制拼装施工1、水处理构筑物中沉砂池、沉淀池、调节池等圆形混凝土水池宜采用装配式预应力钢筋混凝土结构，以便获得较好的抗裂性和不透水性；2、预制拼装施工的圆形水池可采用缠绕预应力钢丝法、电热张拉法进行壁板环向预应力施工；3、预制拼装施工的圆形水池在满水试验合格后，应及时进行喷射水泥砂浆保护层施工。

（四）砌筑施工1.进水渠道、出水渠道和水井等辅助构筑物，可采用砖石砌筑结构，砌体外需抹水泥砂浆层，且应压实赶光，以满足工艺要求。

2.量水槽(标准巴歇尔量水槽和大型巴歇尔量水槽）、出水堰等工艺辅助构筑物宜用耐腐蚀、耐水流冲刷、不变形的材料预制，现场安装而成。

（五）预制沉井施工1、钢筋混凝土结构泵房、机房通常采用半地下或完全地下式结构，在有地下水、流沙、软土地层的条件下，应选择预制沉井法施工。

2、预制沉井法施工通常采取排水下沉干式沉井方法和不排水下沉湿式沉井方法。

前者适用于渗水量不大，稳定的黏土；后者适用于比较深的沉井或有严重流沙的情况。

排水下沉分为人工挖土下沉、机具挖土下沉、水力机具下沉。

不排水下沉分为水下抓土下沉、水下水力吸泥下沉、空气吸泥下沉。

（六）土膜结构水池施工1、稳定塘等塘体构筑物，因其施工方便、造价低近年来在工程实践中应用较多，如BLOLAKE工艺中的稳定塘。

2、基槽施工是塘体构筑物施工关健的分项工程，必须做好基础处理和边坡修整，以保证构筑物的整体结构稳定。

3、塘体结构防渗施工是塘体结构施工的关键环节，应按设计要求控制防渗材料类型、规格、质量、严格控制连接、焊接部位的施工质量，以保证防渗性能要求。

4、塘体的衬里有多种类型(如PE、PVC、沥青、水泥混凝土、CPE等），应根据处理污水的水质类别和现场条件进行选择，按设计要求的相关规范要求施工。

第二节给水与污水处理工艺流程一、给水处理（一）处理方法与工艺1.处理对象通常为天然淡水水源，主要有江河、湖泊与水库的地表水和地下水（井水）两类。

水中含有的杂质，分为有机物、无机物和微生物三类。

也可按杂质的颗粒大小以及存在形态分为悬浮物质、胶体和溶解物质三种。

2.处理的目的是去除或降低原水中的悬浮物质、胶体、有害细菌生物以及水中含有的其他有害杂质，使处理后的水质满足用户需求。

基本原则是利用现有的各种技术、方法和手段，尽可能降低工程造价，将水中所含的杂质分离出去，使水质得到净化。

为了进一步发挥给水处理工艺的整体作用，提高对污染物的去除效果，改善和提高饮用水水质，除了常规处理工艺外，还有预处理和深度处理工艺。

1.按照对污染物的去除途径不同，预处理方法可分为氧化法和吸附法，其中氧化法又可分为化学氧化法和生物氧化法，化学氧化法预处理技术主要有氯气预氧化及高锰酸钾氧化、紫外线氧化、臭氧氧化等预处理；生物氧化预处理技术主要包括生物膜法，其形式主要是淹没式生物滤池，如进行TOC 生物降解、氮去除、铁锰去除等。

吸附预处理技术技术，如粉末活性炭吸附、黏土吸附等。

2.深度处理是指在常规处理工艺之后，再通过适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前身物（指能与消毒剂反应产生毒副产物的水中原有机物，主要是腐殖质酸类物质）去除，从而提高和保证引用水质。

目前，应用较为广泛的深度处理技术主要有活性炭吸附法、臭氧氧化法、臭氧活性炭法、生物活性炭法、光催化氧化法、吹脱法等。

二、污水处理（一)处理方法与工艺1.处理目的主要是将输送来的污水通过必要的处理方法，使之达到国家规定的水质控制标准后回用或排放，从污水处理的角度，污染物可分为悬浮污染物、有机污染物、有毒物质、污染微生物和污染营养物质。

污水中有机物的浓度一般用生物化学需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD)。

总需氧量（TOD）和总有机碳（TOC)来表示。

2.处理方法可根据水质类型范围物理处理法、生物处理法、污水处理产生的污泥处置及化学处理法、还可根据处理程度分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺。

1）物理处理方法时利用物理作用分离和去除污水中污染物质的方法。

常用方法有筛滤截留、重力分离、离心分离等，相应处理设备主要有格栅、沉沙池、沉淀池及离心机等，其中沉淀池同城镇给水处理中的沉淀池。

2）生物处理法是利用微生物的代谢作用，去除污水中的有机物质的方法，常用的有活性污泥法、生物膜法等，还有稳定塘及污水土地处理法等。

3）化学处理法：涉及城市污水处理的中的混凝法，雷同于城市给水处理。

3.污泥需要处理才能防止二次污染：其处置方法有浓缩、厌氧消化、脱水机热处理等。

（二）工艺流程1.一级处理工艺流程，主要针对水中的悬浮物质，常采用物理的方法，经过一级处理后，污水中悬浮物可去除40%左右，附着于悬浮物的有机物也可去除30%左右。

城市污水——格栅——沉砂池——沉淀池——接触池——出水沉砂池——脱水——填埋沉淀池——污泥消化——脱水——农田2.二级处理以氧化沟为例，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。

通常采用的方法就是微生物处理法，具体方式有活性污泥法和生物膜法。

经过二级处理后，BOD5的去除率可达90%以上，二沉池出水能达标排放。

1）活性污泥处理系统，在当前污水处理领域，是应用最广泛的处理技术之一，曝气池是其反应器。

污水与污泥在曝气池中混合，污泥中的微生物将污水中复杂的有机物降解，并用释放出的能量来实现微生物本身的繁殖和运动等。

2）氧化沟是传统活性污泥法的一种改型，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，动力来自与转刷与水下推进器。

一般不需要设置初沉池，并经常采用延时曝气。

氧化沟工艺构造形式多样，一般呈环状沟渠型，其平面可谓圆形或椭圆形或与长方形组合的形状，主要有氧化沟构体、曝气装置、进出水装置、导流装置。

传统的氧化沟具有延时曝气活性污泥法的特点，通过调节曝气的强度和水流方式，可以使氧化沟内交替出现厌氧、缺氧和好氧状态或出现厌氧区、缺氧区和好氧区，从而脱氮除磷。

根据形式不同，氧化沟可分为卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替式氧化沟、一体式氧化沟以及其他类型的氧化沟。

3.三级处理是在一级处理、二级处理之后，进一步处理难降解的有机物以及可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等。

三级处理常用于二级处理之后，以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的。

三级处理使用的方法有生物脱氮除磷，混凝沉淀（澄清、气浮）、过滤、活性炭吸附等。

三、再生水回用1.再生水、又称为中水，是指污水经过适当的处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求使用的水。

2.再生回用处理系统是将经过二级处理后的污水再进行深度处理，以及除二级处理剩余的污染物，如难以生物降解的有机物、氮、磷，致病微生物、细小的固体颗粒以及无机盐等，使净化后的污水达到各种回用目的的水质要求。

回用处理技术的选择主要取决于再生水源的是指和回用水水质的要求。

3.再生水回用分为以下五类1）农林渔业用水；含农田灌溉、造林育苗、畜牧养殖、水产养殖；2）城市杂用水：含城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防；3）工业用水：含冷却、洗涤、锅炉、工艺、产品用水；4）环境用水：含娱乐性景观环境用水。