排水体制主要有合流制和分流制

1．排水体制主要有合流制和分流制。

2．.设计原则：1.不溢流 2.不淤积 3.不冲刷沟壁 4.要注意通风
3．管渠水力设计主要参数：1 设计充满度
4．设计充满度h/D：在设计流量下，污水管道中的水深h与管道直径D的比值称为设计充满度（或水深比）。

当h/D＝１时称为满流；当h/D＜1时称为不满流。

5．设计流速：定义：管道中流量到达设计流量时的水流速度。

1.最大设计流速（防止冲刷沟道）：金属管10m/s，非金属管5m/s.最小设计流速（防止沟道淤积）：污水沟道0.6m/s，明沟0.4m/s。

6．最小管径：①管径越小，堵塞机会越多，维护养护费用越高；②管径越小，流速一定，坡度会增加很快。

7．最小设计坡度和不计算管断的最小设计坡度：1. 最小设计坡度：坡度和流速存在一定的关系，同最小设计流速相应的坡度就是最小设计坡度。

满流或半满流时，相应于最小设计流速的坡度.
8．因设计流量很小而采用最小管径的设计管段称为不计算管段；
9．管道的埋设深度和覆土厚度：埋设深度定义：指管底的内壁到地面的距离。

在干燥土壤中，管道最大埋深一般不超过7~8m；再多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m；
覆土厚度定义：管顶的外壁到地面的距离。

管顶最小覆土厚度在车行道下宜为0.7m；人行道下为0.6m。

10．沟段的衔接
一.检查井上下游的管段在衔接时应遵循的原则：
①尽可能提高下游管道高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要；
②避免在上游管段中形成回水，造成淤积；
③井下游管底不得高于井上游沟底；井下游水面高程不得高于井上游水面高程。

二.衔接方式：
1. 水面平接：上下游管段水面高程相同
适用：同管径或管径渐增特点：易回水，会产生淤积
2. 管顶平接：上下游管段管顶高程相同
适用：同管径或管径渐增特点：增加埋深
3. 管底平接：上下游管段管底高程相同
适用：同管径或管径渐减
11．污水管道系统的平面布置内容包括：
（1）. 确定排水区界，划分排水流域；
（2）. 选择污水厂出水口的位置；
（3）. 拟定污水管道的路线—定线（主干管、干管和支管）
（4）. 确定污水管道在街道上的位置；
（5）. 确定需要抽升的排水区域和设置泵站的位置等。

雨量参数
1、降雨历时：指连续降雨的时段。

（t －min）
2、降雨量：一段时间（年、月、日）内降落在某一面积上的总水量。

表示方式：a。

深度h（mm）b．1hm2面积上的降雨量（m3·h-1·m-2）
3、降雨强度（雨率）:某一降雨历时内的平均降雨量。

表示方式：a。

i = h / t（mm · min-1）b。

q = K i =166.7 i（L·s-1·hm-2）K取166.7.
4、降雨强度的频率和重现期：频率：单位时间内某一降雨强度的降雨出现的次数。

重现期：某一降雨强度的降雨出现一次的时间。

5、降雨的频率错误!未找到引用源。

：是指等于或大于某值的暴雨强度出现的次数m与观测资料总项书n之比的百分数。

年频率：,P-n.=,m/(-N+1).×100%次频率错误!未找到引用源。

6、降雨的重现期（P）：是指等于或大于某值的暴雨强度出现一次的时间间隔。

P=,1-,-,P-n....。

7、推理公式：雨水管道设计流量一般采用推理公式计算：错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

——雨水沟道的设计流量，L/s；
A——排水面积，hm2；
i ——降雨强度，mm/min；
q——降雨强度，L/（s·hm2）；
K——单位换算系数，等于167；
ψ——径流系数，其值小于1，地面径流量与降雨量之比。

8、设计重现期的确定：在一般地区采用0.5~1年，重要地区采用2~5年。

12．9、设计降雨历时：以排水面积中最远的一点到集水点的雨水流行时间作为设计降雨历时。

污水污染指标
物理性质及物理性指标：温度、色度、臭和味、固体物质
•温度：生活污水温度一般在10~ 20℃。

许多工业废水有较高的温度，水温过高或过低都会影响污水的生物处理的效果。

•色度：感官性指标，水的颜色用色度作为指标。

纯净的天然水：无色；生活污水正常颜色：灰色。

定义：将有色污水用蒸馏水稀释后与蒸馏水在比色管中对比，一直稀释到两个水样没有色差，此时污水的稀释倍数即为其色度。

•臭和味：
感官性指标，可定性反映某种污染物的多少。

天然水是无嗅无味的，污水的臭味来源于还原性硫和氮的化合物，挥发性有机物和氯气等污染物质。

•固体物质：水中所有残渣的总和称为总固体（记作TS）；固体物质含量用总固体量来衡量。

⑴固体物质分类：①按存在形态分为悬浮固体物质(SS)、溶解性固体物质（DS）和胶体。

⑵悬浮固体物质又称悬浮物：①定义：把水样用滤纸过滤，被滤纸截留的滤渣，在105~ 110℃烘箱中烘干至恒重，所得重量称为悬浮固体。

•组成：包括挥发性固体(VS)：把固体在温度为600℃灼烧所失去的重量称为挥发性固体（又称为灼烧减重）代表有机物；固定性固(FS)：灼烧残渣即为固定性固体
⑶溶解性固体物质(DS)：把水样用滤纸过滤后，滤液蒸干所得的固体称为溶解性固体物质。

污水中污染物质，按化学性质可分为无机物和有机物。

㈠无机物及无机性指标：
•酸碱度：用PH表示，主要指示水样的酸碱性。

•植物营养元素：即污水中的N、P。

它是污水进行生物处理时，微生物所需的营养物质。

但过多的N、P进入天然水体会导致水体富营养化。

污水中含氮化合物有四种：有机氮(如蛋白质、氨基酸、尿素等)、NH３-N、NO２-N和NO３-N. 污水中含磷化合物包括无机磷与有机磷，二者之和称为总磷(TP)total phosphor，TP测定采用分光光度法，TN、TP都是污水中必测的水质指标，也是污水中必须要去除的物质。

•非重金属无机有毒物质：指氰化物(CN-)和砷。

这两种主要来自工业废水。

•重金属离子:主要指: Hg、Cd、Pb、Cr、Ni等. “五毒”指：Hg、Cd、Pb、Cr、As及它们的化合物。

㈡有机物及有机性指标：
•有机物：污水中有机物主要指碳水化合物、蛋白质和脂肪等有机物，也称为耗氧污染物。

•有机性指标：
在实际工作中，一般采用生物化学需氧量、化学需氧量、总需氧量和总有机碳等指标来反映水中需氧有机物的含量。

⑴生物化学需氧量（又称生化需氧量）：即作BOD ：biochemical oxygen demand
•定义：在水温为20℃的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。

单位：mg/L；BOD代表水中可生物降解的有机物量。

目前常以5天作为测定生化需氧量的标准时间。

• BOD 5 （20）：在水温20℃条件下，微生物对水中有机物进行5d分解，分解前后水中DO的差值称为五日生化需氧量。

⑵化学需氧量（COD）chemical oxygen demand
②定义：用强氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量。

（反应温度控制在180℃左右)
常用的强氧化剂主要是K ２Cr ２O ７（重铬酸钾）与高锰酸钾（KMnO4）。

COD MnMN 或COD cr。

单位：mg/L。

COD所反映的是：污水中有机物的总量
我们把BOD ５/COD的比值称为可生化性指标。

比值越大，越容易采用生物处理。

•一般规定：当BOD5/COD的比值＞0.3的污水，具有可生化性，宜采用生物处理；当BOD ５/COD的比值＜0.25时，不宜采用生化处理，宜采用物理－化学方法处理；当BOD ５/COD的比值介于0.25－0.3时，难生化处理。

⑶总需氧量（TOD）
有机物中C、H、O、N、S等全部被氧化时，分别产生CO2，H2O，NO2，SO2所消耗的氧量称为总需氧量。

⑷总有机碳（TOC）
TOC的分析目前在国内外日趋增多，它是另一个表示有机物浓度的综合指标。

㈢生物性质及生物指标
•细菌总数：指大肠菌群数、病毒、病原菌及其他细菌数的总和，饮用水标准细菌总数不超过１００个／Ｌ。

水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度，细菌总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群数来判断水体污染的来源和安全程度。

•大肠菌群数：指每升水样中所含有的大肠菌群的数目，以个／Ｌ计。

大肠菌群数表明污水被粪便污染的程度。

间接表明有肠道病菌存在的可能性。

•病毒
污水的物理处理：物理处理：不改变物质的化学性质的条件下利用过滤、重力分离、重心分离等物理方法去除污水中的漂浮物和悬浮物。

格栅和筛网
一. 作用及分类：
1.1作用：拦阻大的悬浮物和杂质，防治后续的泵、管渠等设备被堵塞。

1.2分类：人工清理格栅设计过水面积≥有效面积的2倍。

倾角45°～60°；机械格栅设计过水面积≥有效面积的1.2倍。

倾角60°～70°
选择机械或人工清渣依据？每日栅渣量是否大于0.2m3/d
1.3格栅的种类：按格栅栅条间隙/间距分：粗（＞40mm，保护型格栅）、中（15~25mm主要作用）、细（4~10 mm）
1.4 设计基本原则：以不堵塞后续工艺为基准。

二、筛网：分振动、水力筛网；作用：回收短小纤维
沉淀的基本理论:一原理：重力作用; 应用：1. 预处理——沉砂池 2. 进入生物处理前的初步处理——初沉池 3. 生物处理后固液分离——二沉池 4. 污泥处理——污泥浓缩池二、沉淀类型（根据凝聚性能和浓度及比重）分为四种类型：自由沉淀：浓度不高、颗粒物理性质不变、单独沉淀、沉淀轨迹为直线（沉砂池）；絮凝沉淀：互相絮凝聚合增大加快沉降，轨迹为曲线（化学混凝）；区域沉淀：颗粒浓度较高，整体下沉，有泥水界面（二沉池、污泥浓缩池）；压缩沉淀：高浓度颗粒沉降，团块结构，互相支撑挤压、有浓缩作用（二沉池污泥斗、污泥浓缩池）
一、自由沉淀及其理论基础：水中的悬浮颗粒，都因二种力的作用而发生运动：悬浮颗粒受到的重力，水对悬浮颗粒的浮力。

重力大于浮力时，下沉；两力相等时，相对静止；重力小于浮力时，上浮。

为分析简便起见，假定：①颗粒为球形，不可压缩，也无凝聚性，沉淀过程中其大小、形状、重量等不变；②水处于静止状态；③颗粒只在重力和水的阻力作用，不受器壁和其它颗粒影响。

层流区（斯托克斯区）Re<2，b=24, n=1.0, d=0.06~0.1
对于层流，在Re<1时，
这就是Stokes公式，式中μ为水的粘度。

该式表明：①颗粒与水的密度差（ρs-ρ）愈大，沉速愈大，成正比关系。

当ρs>ρ时，u>0，颗粒下沉；当ρs<ρ时，u<0，颗粒上浮；当ρs=ρ时，u=0时，颗粒既不上浮又不下沉；②颗粒直径愈大，沉速愈快，成平方关系。

一般地，沉淀只能去除d>20μm的颗粒。

通过混凝处理可以增大颗粒粒径；③水的粘度μ愈小，沉速愈快，成反比关系。

因粘度与水温成反比，故提高水温有利于加速沉淀。

当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦小时，颗粒主要受水的粘滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动是处于层流状态。

二、絮凝沉淀分析（实验过程）：颗粒在沉淀过程中，其尺寸、质量随深度的增加而增大，沉速也加大。

水处理工艺中的许多沉淀都属于絮凝沉淀。

絮凝颗粒的沉淀轨迹是一条曲线，且难以用数学方法表达，因此要用实验来确定必要的设计参数。

絮凝沉淀的实验中沉速与水深有关，因此需要使用具有多个取样口的沉淀柱来进行沉淀性能测定。

在不同的沉淀时间，从不同水深取出水样，测出悬浮物浓度，计算悬浮物去除率。

将这些去除率绘于相应的深度与时间的坐标上。

再绘出等去除率曲线。

最后借助于这些等去除率曲线，计算对应于某深度和停留时间的悬浮物去除率。

絮凝沉降的实验流程如下所示所示：
沉淀池工作原理: 沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分离的构筑物，多为分离颗粒较细的污泥。

在生化之前的称为初沉池，沉淀的污泥无机称为较多，污泥含水率相对于二沉池污泥低些。

位于生化之后的沉淀池一般称为二沉池，多为有机污泥，污泥含水率较高。

理想沉淀池划分为四个区域，即进口区域、沉淀区域、出口区域及污泥区域，并作下述假定：
(1)沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v；
(2)悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；
(3)在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；
(4)颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。

三、沉砂池一．沉砂池的作用：从污水中分离比重较大的无机颗粒，如砂子、煤渣等比重较大的颗粒，一般去除污水中粒径大于0.2mm、比重2.65t/m3的砂粒，以保护后续管道、阀门等设施免受磨损和阻塞二．沉砂池的工作原理:沉砂池中砂粒的沉降属于自由沉淀，是以重力分离为基础，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

三．沉砂池的类型:沉砂池可分为平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等三种基本型式。

1．平流式沉砂池:平流沉砂池是最常用的一种型式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦较简单。

1）工作原理：平流式沉砂池实际上是一个较入流渠道和出流渠道为宽和深的渠道。

当污水流过沉砂池时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中携带的无机颗粒将在重力作用下而下沉，而比重较小的有机物仍处于悬浮状态，并随水流走，起到分离无机物的目的。

2. 曝气沉砂池:1) 构造及工作原理:曝气沉砂池是一个长型渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约0.6～0.9m处设置曝气装置，在池底设置沉砂斗，池底有i=0.1～0.5的坡度，以保证砂粒滑人砂槽。

2）池中污水的运动形式:污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动(流速一般取0.1m/s～0.3m/s)，同时，由于在池的一侧有曝气作用，因而在池的横断面上产生旋转运动，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。

3．旋流沉砂池:1）工作原理：旋流沉砂池利用水力旋流使泥砂与污水分开，从而达到除砂的目的。

污水从切线方向进入圆形沉砂池，进水渠道末端设一跌水坎，使可能沉积在渠道底部的沙子向下滑落沉砂池；在沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持环流。

在桨板和进水水流的共同作用下，沉砂池内会产生螺旋状环流，在重力作用下，沙子下沉并向中心移动，由于越靠近中间水流断面越小，水流速度逐渐加快，最后将沉砂落入砂斗。

而较轻的有机物则在沉砂池中间部分与沙子分离，池内环流在池壁处向下，到池中间则向上，加上桨板的作用，有机物在池子中心部位向上升起，并随出水水流进入后续构筑物。

第四节沉淀池
一．沉淀池的功能、类型及构造
1．功能：沉淀池是分离悬浮物的一种主要处理构筑物。

用于水及废水的处理、生物处理的后处理。

2．类型：
3. 按功能分类：
初次沉淀池：用于生物处理法中作预处理。

对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除约30％的BOD5与55％的悬浮物。

二次沉淀池：设置在生物处理构筑物后，是生物处理工艺中的组成部分。

b. 按结构形式分类：
1、分为平流式、竖流式、辐流式、斜板（斜管）沉淀池等。

3．构造：
按功能区可分为：进水区、沉淀区、污泥区、出水区、缓冲层等五部分。

进水区、出水区—使水流均匀地流过沉淀池；
沉淀区—可沉颗粒与污水污水分离的区域；
污泥区—污泥贮存、浓缩和排出的区域；
缓冲层—分隔沉淀区和污泥区的水层，保证已沉颗粒不因水流搅动而再行浮起。

二、斜板沉淀池1）工作原理：根据沉淀理论.沉淀的效果与沉淀面积和沉降髙度有关.与沉降时间关系不大。

因此，它是根据浅池原理在池内设置间距或直径较小的平行斜板或斜管。

原水从反应池进入，经倾斜设置的平行板（或斜管)沉降分离.沉淀后水从上部集水管排出。

板或管倾斜放置的目的在于顺利排除沉降的泥沙。

三、气浮池
废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理：好氧生物处理
好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。

微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。

有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。

后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。

在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。

在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。

厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。

在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。

在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。

由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。

生物脱氮和除磷的原理：污水生物脱氮的基本原理是在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐，再通过缺氧条件下（溶解氧不存在或浓度很低）的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中除去。

因此所有的生物脱氮工艺都包含缺氧段（池）和好氧段（池）。

生物除磷机理：在常规二级生物处理系统中, 磷作为活性污泥微生物正常生长所需求的元素也成为生物污泥的组分, 从而引起磷的去除, 活性污泥含磷量一般为干重的1.5%—2.3%, 通过剩余污泥的排放仅能获得10%-30%的除磷效果。

在污水生物除磷工艺中, 通过厌氧段和好氧段的交替操作, 利用活性污泥的超量磷吸收现象, 使细胞
含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势, 剩余污泥的含磷量可达到3%-7%, 进入剩
余污泥的总磷量增大, 处理出水的磷浓度明显降低。

13．。