第一章给水处理概论

给给水水工工程程总学时32课程学时30考试2成绩=平时成绩×30%+考试成绩×70%主讲：周丹[e-mail]授课内容介绍授课内容介绍第一章给水系统总论第二章取水工程概论第三章给水处理工艺混凝沉淀过滤消毒工业给水处理水水的的海海陆陆循循环环水资源水资源世界：世界：1.3861.386××10101818mm33淡水淡水66％％人类可利用的淡水资源仅为人类可利用的淡水资源仅为4.74.7××10101515mm33我国我国水资源总量不算少，我国水资源总量少于巴西、俄罗水资源总量不算少，我国水资源总量少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚，居世界第六位。斯、加拿大、美国和印度尼西亚，居世界第六位。我国人均占有地表水资源约我国人均占有地表水资源约27002700立方米，居世界第立方米，居世界第8888位位；人均可利用水资源不及世界人均水资源量的；人均可利用水资源不及世界人均水资源量的1/41/4。。总量丰富而人均水资源量匮乏；总量丰富而人均水资源量匮乏；水资源时空分布不均；水资源时空分布不均；资源性缺水与污染性缺水并存。资源性缺水与污染性缺水并存。本章目录水的社会循环图1-2水的社会循环雨水地面或地下水源取水站净化厂输水管生活用水设备污水处理厂生产用水设备（1）给水管网排水管网生产用水设备（2）废水处理从厂直流系统（1）自然水体或土壤排放渠直流系统（2）给水工程（用水）排水工程（废水）接续系统我国的用水量构成水的社会循环用水种类用水种类用水量用水量((亿亿m3)m3)占总用水量占总用水量的百分比的百分比（（%%））农业用水农业用水40004000～～420042007575工业用水工业用水112011202020生活用水生活用水63063055水资源的可持续利用•污水回用城市污水水量大，水量、水质相对稳定，为城市的“第二水源”。是解决水资源短缺的有效途径。①工业用水约占城市用水量的一半左右，生产污水再生水，可使城市的自然水耗量减少30％左右。②城市污水经处理后回用于工业生产，减少了向自然水体的排污量，带来了可观的环境效益。水资源的可持续利用*开源海水、微咸水的开发利用；雨水的利用。*减少污染物的排放清洁生产，减少“三废”的排放水资源的可持续利用*大力发展水处理技术受污染水源水的处理*远距离输水南水北调，引滦入津*优质优用，合理调配水源水质与健康水源水质与健康水中杂质分类杂质溶解物低分子、离子胶体悬浮物颗粒尺寸0.1nm1nm10nm100nm1μ10μ100μ1mm分辨工具电子显微镜超显微镜显微镜肉眼水的外观透明浑浊浑浊水中物质与人体健康水中物质与人体健康人体需要的主要元素（11种）：碳、氧、氮、氢、钙、硫、磷、钠、钾、氯、镁人体需要微量元素：铁、碘、铜、锰、锌、钴、铬、硒、钼、氟、硅、锡、矾、镍、溴、铝、硼等17种生活饮用水水质标准工业用水水质标准II原料用水原料用水水质要求同生活饮用水水质要求同生活饮用水II工艺用水工艺用水水质不能影响产品质量水质不能影响产品质量。。II锅炉用水锅炉用水严格限制水的硬度和碱度严格限制水的硬度和碱度II特种工业用水特种工业用水水中离子和杂质有严格要求。水中离子和杂质有严格要求。II冷却用水冷却用水水质要求不高，但水温较低水质要求不高，但水温较低。。工业迅速发展的需要工业迅速发展的需要随着工业技术的发展随着工业技术的发展,,各行各业各行各业不仅需要的水量越来越大，对用水不仅需要的水量越来越大，对用水水质的要求也越来越高水质的要求也越来越高,,导致工业给导致工业给水处理技术在近些年有较快地发展水处理技术在近些年有较快地发展,,出现了新的理论、新的工艺和设出现了新的理论、新的工艺和设备。备。水资源紧缺的需要水资源紧缺的需要需要我们更加珍惜水资源，尽需要我们更加珍惜水资源，尽量回用水，减少水的浪费。如循环量回用水，减少水的浪费。如循环冷却水，需要我们不断研究更好的冷却水，需要我们不断研究更好的水质保障技术和冷却技术水质保障技术和冷却技术。。钢厂高压水冲洗罐体纳滤处理设备给水系统给水系统保证用水对象获得所需保证用水对象获得所需水质水质、、水压水压和和水量水量的的一整套构筑物、设备和管路系统的总和。一整套构筑物、设备和管路系统的总和。水源：地表水、地下水水源：地表水、地下水动力：自流、加压动力：自流、加压用途：生活、生产、消防用途：生活、生产、消防对象：城镇、工业对象：城镇、工业取水：取水：管井、取水头部、取水构筑物；能够获得足够管井、取水头部、取水构筑物；能够获得足够的水量的水量净水：净水：反应池、沉淀池、滤池；反应池、沉淀池、滤池；保证水量、去除影响使用的杂质保证水量、去除影响使用的杂质加压：加压：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；保证水量、提供适深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；保证水量、提供适当的压力当的压力；；输送：输送：输水管、配水管网、明渠；形成水流通道，维持合理的流速输水管、配水管网、明渠；形成水流通道，维持合理的流速调节：调节：清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱；调节取水、净水与用水清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱；调节取水、净水与用水之间的数量差异，之间的数量差异，储备储备事故及消防用水。事故及消防用水。给水系统组成给水系统组成水源取水构筑物一级泵站水厂配水管网用户水塔水塔//高地水池高地水池给水系统组成给水系统组成•水厂平面布置一例。二级泵房加氯加药间北排水泵小桥公路159.5m56.3m92.3m69.7m163.7m二级泵房机修车库综合楼喷水池警卫室仓库配电室吸水井清水池快滤池清水池快滤池翻砂场平流沉淀池平流沉淀池隔板絮凝池药剂库吸水井取水干渠给水管网系统的构成给水管网系统的构成主要构成包括：输水管渠敷设方式：双管平行，适当分段并连通；事故时需要。配水管网组成：主干管、干管、支管、连接管、分配管及其附件。泵站设置方式：水泵供水曲线的分级。水量调节和水压调节内容：水塔、清水池、高位水池；减压阀、节流孔板。给水系统布置给水系统布置统一给水：所有用水户用一个管网，一个水处理系统所有用水户用一个管网，一个水处理系统。造价低，运行费高。造价低，运行费高。。分质给水：用户对水质要求不同，经不同深度处理，用户对水质要求不同，经不同深度处理，可节省净水处理费用，但每一种水质要有独立的管网，可节省净水处理费用，但每一种水质要有独立的管网，多套管网造价高。多套管网造价高。分区给水：不同用户对水压要求不同，或供水区域较不同用户对水压要求不同，或供水区域较大，或地形狭长，泵站数目增多，但输水管及管网供水大，或地形狭长，泵站数目增多，但输水管及管网供水安全性好，节省电费。安全性好，节省电费。清水池清水池用户用户特点：特点：系统简单，投资省，清水池中的水经过泵站加压后供给用户。适用场所：适用场所：小用户（企事业小用户（企事业单位、小城镇）单位、小城镇）。直接给水方式直接给水方式单水源单水源给水给水管网系统管网系统水泵水泵清水池清水池用户用户特点：特点：多个水厂清水池中的水经过多个泵站加压后在不同节点进入管网供给用户。适用场所：适用场所：大中城市以及跨大中城市以及跨城镇供水系统城镇供水系统。直接给水方式直接给水方式多水源多水源给水给水管网系统管网系统水泵水泵清水池清水池水泵水泵清水池清水池用户用户特点：特点：给所有用户提供相同的水质。适用场所：适用场所：同一区域用水水同一区域用水水质不变质不变。直接给水方式直接给水方式统一统一给水给水管网系统管网系统水泵水泵用户用户特点：特点：不同区域提供的水质或水压均不同。适用场所：适用场所：各区域水质、水各区域水质、水压要求不同时压要求不同时。直接给水方式直接给水方式分区分区给水给水管网系统管网系统清水池清水池水泵水泵清水池清水池影响给水系统布置的因素影响给水系统布置的因素城镇总体规划城镇总体规划人口规模：人口规模：流量流量规划面积：规划面积：统一、分区；单水源、多水源统一、分区；单水源、多水源航运：航运：取水构筑物取水构筑物功能分区：功能分区：分质、分压分质、分压道路：道路：管网管网发展期限：发展期限：水源数量、设备规格、管道尺寸水源数量、设备规格、管道尺寸大用户位置：管网大用户位置：管网水源水源类型：地表水、地下水类型：地表水、地下水位置：输水管位置：输水管高程：重力流、压力流高程：重力流、压力流水量：单水源、多水源水量：单水源、多水源水质：净水工艺水质：净水工艺水位：取水构筑物水位：取水构筑物影响给水系统布置的因素影响给水系统布置的因素地形地形分区、泵站分区、泵站水厂位置水厂位置输水管、管网输水管、管网产业结构产业结构分质、分区分质、分区设设计计水水量量给水系统的设计用水量一般是指给水系统的设计用水量一般是指设计年限设计年限内内最高日用水量最高日用水量，包括，包括（（11）综合生活用水（包括居民生活用水和公）综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；共建筑用水）；（（22）工业企业生产用水和工作人员生活用水）工业企业生产用水和工作人员生活用水（（33）消防用水；）消防用水；（（44）浇洒道路和绿地用水；）浇洒道路和绿地用水；（（55）未预见用水量及管网漏失水量）未预见用水量及管网漏失水量所设计的系统能够在符合设计要求的条件下正常使用的年限设计用水量设计用水量的大小决定着整个给水系统中取水、的大小决定着整个给水系统中取水、净水、调节构筑物的大小、加压设备的规模以及净水、调节构筑物的大小、加压设备的规模以及管网系统的规格。管网系统的规格。设计用水量偏大设计用水量偏大：工程规模过大，工程投产后在：工程规模过大，工程投产后在较长时间内不能发挥作用，造成资金浪费；较长时间内不能发挥作用，造成资金浪费；设计用水量偏小设计用水量偏小：不能满足生活和生产的用水要：不能满足生活和生产的用水要求，出现年年需要扩建的被动局面。求，出现年年需要扩建的被动局面。设设计计水水量量设设计计水水量的确定量的确定用水量定额用水量定额用水量定额（标准）：设计年限内可能达到的用水量定额（标准）：设计年限内可能达到的最高用水水平，是确定设计用水量的主要依据最高用水水平，是确定设计用水量的主要依据⑴生活用水量生活用水量是指居住区、工业企业以及公共建是指居住区、工业企业以及公共建筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫生等用途的筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫生等用途的水量。水量。生活用水量定额生活用水量定额：城镇居民是指每人每日平均生：城镇居民是指每人每日平均生活用水量，工业企业是指每一职工每班的生活和活用水量，工业企业是指每一职工每班的生活和淋浴用水量。淋浴用水量。城市城市规模规模特大城市特大城市大城市大城市中、小城市中、小城市分区分区最高最高日日平均平均日日最高最高日日平均日平均日最高日最高日平均日平均日一一180~270180~270140~210140~210160~250160~250120~190120~190140~230140~230100~170100~170二二140~200140~200110~160110~160120~180120~18090~14090~140100~160100~16070~12070~120三三140~180140~180110~150110~150120~160120~16090~13090~130100~140100~14070~11070~110居民生活用水定额居民生活用水定额综合生活用水定额综合生活用水定额城市规城市规模模特大城市特大城市大城市大城市中、小城市中、小城市分区分区最高日最高日平均日平均日最高日最高日平均日平均日最高日最高日平均日平均日一一260~410260~410210~340210~340240~390240~390190~310190~310220~370220~370170~280170~280二二190~280190~280150~240150~240170~260170~260130~210130~210150~240150~240110~180110~180三三170~270170~2