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•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。
•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。
二、净水方法
•—般地面水净水厂的净水工艺流程如所示。
•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。
•2、也可以使用混合反应与沉淀在一个池中进行,利用池中有吸附能力的泥渣来澄清水的构筑物,称澄清池。
水经沉淀或澄清后,除去大部分杂质。
•3、过滤处理:
水质虽然较清,但仍含有微小颗粒杂物及细菌等,必须经过滤处理,使水质进—步改善,以满足用水的水质要求。
过滤一般用快滤池,池中滤料常用石英砂,使澄清后的水经过砂层,利用砂粒间的微小扎隙的筛滤、吸附、沉淀等作用,除去水中细小物质。
•4、消毒:
过滤后水质清澈、透明,但仍含有细菌,并可能有病原茵,还不适和生活饮用,因此需进行最后消毒处理,杀灭病菌,保证饮水卫生。
消毒有很多种方法,但大规模的水质消毒常用氯或臭氧。
由于氯消毒方便、经济.且能保持一定时间的延续消毒能力,因而用得较多。
•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。
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。
由二级泵站、输水管道、配水管网、水塔等几部分组成。
1、二级泵站
•把水厂内清水池中贮存的净化水提高水压,经输配水管网送到用水区,供用户使用。
相对于—级泵站来说,二级泵站是水的第二次加压泵站。
由于城市输配管线很长,水头损失大,建筑需用水压较高,
2、输水管道
•只供输水而不负担配水任务。
输水管要简短,以减少水头损失和便于施工。
输水管的数目视工程的重要性而定。
允许断水或多水源供水时,可设一条输水管;
不允许断水者应敷设两条或两条以上的输水管。
输水管最好沿道路埋设,这样有利于施工及维护。
为简化安装,降低造价,要尽量避免穿越河谷、沼泽、滑坡、山脊、重要铁路及洪泛区,否则应采取有效防护措施。
3、配水管网
•将输水管引来的水配送到用水区,供用户使用。
因此,在管网规划布置时,应根据供水区域的建筑规划、地形及用水单位的分布情况,使管网布满全供水区,满足各用户的用水要求。
4、水塔
•水塔是设在城市内的高架贮水箱,用以调节供水与用水量间的不平衡及稳定管网内压力。
第二章城市排水工程
•人们在生活和生产活动中产生大量污水,污水中含有很多有害物质,极易腐化发臭,污染环境,危害人们的生活和生产;
天然降水,在降落及流行过程中也受到一定的污染,如不及时排泄,也会危害人们的生活和生产。
因此污水、雨水必须有系统地收集、排除并进行适当的处理和利用,变废为宝,造福人类。
•排水工程由排水管网、排水泵站、污水处理厂及处理后的排放设施等部分组成。
一、排水体制
•1、定义:
城市的生活污水、工业生产污水和废水以及空中降水所采用的排水方式称为排水体制。
•2、分类:
排水体制可分为合流制与分流制两类。
3、合流制
•1)完全合流制。
当生活污水、工业污水和雨水在同一排水系统汇集和排除时,称为合流制排水系统。
•优点:
采用这种系统时,街道下只有一条排水管道,因而管网建设比较经济。
•缺点:
几种污水汇集后都流人处现厂,使处理厂的规模过大,投资过多,建设困难;
不降雨时,排水管内水量较小,管中水力条件较差;
如果直接排入水体又极不卫生。
因此实际采用合流制排水系统的很少。
(2)截流式合流制
•定义:
污水与雨水合流后排向沿河的截流干管,并在干管上设置雨水溢流井。
不降雨水时,污水流入处理厂进行处理;
降雨时,管中流量增大,当管内流量超过一定限度时,超出的流量将通过溢流井溢入河道中。
4、分流制
污水与雨水分别排除的系统。
•分类:
完全分流制,不完全分流制。
•〔1)完全分流制。
生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除;
或生活污水与水质相类似的工业污水合流,而雨水则流人雨水管道。
(2)不完全分流制
是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。
雨水沿街道边沟或明渠排入水体。
•特点:
比较经济,但需具有有利地形时才能采用。
在新建城市中,初期采用不完全分流制系统,先解决污水排除问题。
随着城市的发展,道路逐渐完善,雨水管也建设起来,改为完全的分流制,这样分期建设排水系统,有利城市的发展。
二、污水处理
•1、物理处理法:
利用重力或机械除去污水中的悬浮物质。
•1)过滤法:
利用滤网或滤层来隔除污水中大小颗粒杂质;
•2)重力分离法:
控制污水水流速度分离水中含有的杂物;
•3)沉淀法:
采用各种沉淀池分离水中比重比水大的物质;
•4)上浮法:
用除油法除去污水中较水轻的油类等物质;
•5)离心分离法:
去除污水中不同重量的物质等。
物理方法简单经济,但处理效果较差,常用作其他处理法的预处理。
•2、生物处理法:
利用微生物的活动、将污水中的有机物质分解为无机物质,从而使污水得到净化。
自然生物净化法可以利用池塘中的微生物活动来净化污水。
•3、化学处理法:
利用化学反应除去污水中的溶解物质或胶体物质。
三、污水排入地表水的卫生规定
第三章建筑给水工程
•第一节给水系统
•一、给水系统的任务:
供应建筑小区、工业区或不同类型建筑物的用水,满足其对水量、水压、水质和水温的要求。
•二、给水系统的分类
•根据供水用途,给水系统基本上可分为三种:
•1、生活给水系统。
供应居住建筑、公共建筑和工业建筑中的饮用、洗沐、烹任及冲洗等生活用水。
除水量、水压应满足需要外,水质也必须符合国家颁布的生活饮用水水质标准2。
•2、生产给水系统。
供生产设备的用水系统,如生产中的冷却、洗涤及锅炉等用水。
由于生产种类不同,工艺各异,因而对水量、水质、水压、水温的要求也不尽相同。
在技术经济比较合理时,应设置循环或重复利用给水系统,以节省大量生产用水。
•3、消防给水系统。
保安灭火的供水系统,对水量、水压要求必须保证。
国家有高层及低层建筑设计防火规范可供参照使用。
消防用水对水质无特殊要求。
三、给水系统的组成
•1、引入管:
将建筑物附近室外配水管网中的水引入建筑物中的总进水管。
•2、水表:
在引入管上或分户的支管上设置水表,以便计量用户的用水量。
•3、干管:
引入管进入室内的水平干管,干管布置在底层地面下或管沟内者,称为下行上给式干管;
布置在天棚顶内者,称为上行下给式干管。
•4、立管:
由水平干管上下分出的立管,其作用是供给各楼层的用水。
•5、支管:
由立管分出支管,供楼层卫生器具配水龙头用水。
•6、配水龙头及附件:
支管上装设各种配水龙头及相应的闸阀等。
•7、升压设备:
在水量、水压不能满足供水要求时,需要设置水泵、以提高水压,储存水量,保证建筑物的安全供水。
四、给水系统的供水方式
•1、决定因素:
建筑物的性质、高度、卫生设备情况以及配水管网的水压、消防要求等因素来决定。
•2、基本方式:
•1)直接供水方式:
当室外配水管网的压力、水量能终日满足室内供水的需用时,可以采用最简单的直接供水方式。
简单、经济而又安全,是城市建筑中最常用的供水方式。
•2)设置水箱的供水方式:
配水管网的压力在一天之内有定期的高低变化时,可以设置屋顶水箱。
水压高时,箱内蓄水;
低水压时,箱中放出存水,补充供水不足,这样可以利用城市配水管中压力波动,使水箱存水放水,满足建筑供水的要求。
•3)设置水泵水箱的供水方式:
当室外配水管网中的水压经常或周期性低于室内所需的供水水压,且用水量较大时,可采取设置水泵及水箱的供水方式。
设水泵提高供水压力,水箱的容积可以减小。
有了水箱,水泵可以高效运行,箱中水满时,可以停泵,节省能源。
水泵用自动控制,供水安全可靠。
•4)分区供水方式:
在多层建筑物中,室外配水管网的水压仅能供下面几层,而不能供上面楼层的用水。
•注意:
1、为了充分利用外网的压力,将给水系统分成上下两个供水区,下区由外网压力直接供水;
2、上区由水泵加压后与水箱联合供水;
3、为了提高供水安全性,可把两区中l一2根立管相连通,并用闸阀隔开,以增加供水的安全性;
4、用水量大的设备应在下区,由外网直接供水,以节省电能;
5、消防给水管系统如与生活或生产供水系统合并时,消防水泵需能满足上下两区消防用水量要求。
第二节给水管道的材料和配件
•一、管道材料:
分为金属和非金属材料
•1、金属管
•1)钢管。
钢管又分为普通钢管、镀锌钢管及无缝钢管。
•镀锌钢管:
钢管镀锌是为了防锈、防腐蚀。
用于生活饮用水管或某些工业水管,可免影响水质;
•普通钢管:
用于非生活用水管道或一般工业给水管道等;
•无缝钢管:
用于高压管,其工作压力可达1.6MPa以上。
强度高、韧性强、重量轻、长度大、加工安装容易等优点,但抗腐蚀性差,造价较高。
•2)铸铁管。
铸铁管有耐腐蚀、接装方便、价格低的优点,但性脆,重量较大,多用于直径大于50mm的埋地管。
•3)铜管。
铜管具有韧性大、重量较小、耐腐性强、接装方便等优点,但造价较高,国内应用较少。
•2、非金属管
•1)塑料管。
多用硬聚氯乙烯管,也称为UPVC管。
具有较强的化学稳定性,水力性能良好,较轻,加工安装方便。
但耐热性差,强度较低。
•2)石棉水泥管。
一般用于埋地管,水力性能良好,机械强度较高,绝缘性能强,重量轻,易加工。
但脆性大。
二、管道配件
•1、零件:
管道的装配必须选用连接零件,如转弯的弯头、分支的三通及四通、变径的异径大小头、可以拆卸的活接头、长丝、以及、内管箍和管塞等。
•2、配件:
•1)配水配件。
为放水、盥洗、淋浴及冷热水混合等各种水龙头。
最好采用铜制,表面常镀铬、镀镍,既防腐又耐用美观
•2)控制设备。
如控制水流的球阀、闸阀、防逆流的止回阀、控制水位的浮球阀等。
•3)调节设备。
如降低水压的减压阀、保证设备安全的安全阀、排除管内气体的排气阀等。
•4)仪表。
包括水表、压力表、真空表、温度计等。
第三节给水管道的升压设备
•建筑高度较大时,必须设置升压设备,提高建筑用水压力,满足用水要求。
升压设备包括水泵、水箱、气压给水及变频调速供水装置等。
一、水泵
•1、水泵流量。
水泵流量要根据用水量确定:
只设水泵的给水系统,流量必须按照设计秒流量确定;
附有水箱的系统,可采用最大小时流量。
•2、水泵扬程。
根据不同的情况,有不同的计算内容。
•3、水泵的轴功率。
式中:
N——水泵的轴功率(kw);
Qb——水泵的出水流量(m3/s);
Hb——水泵扬程(m);
y——水的密度(kg/m3);
Db——水泵的机械效率;
K——安全系数,可采用1.1—1.20
二、屋顶水箱
•1、作用:
设于屋顶最高处,
•1)储存水量以调节用水量的变化;
•2)稳定供水水压。
•2、容量:
应按供水及用水量变化曲线来确定,但实际上这种曲线不易于取得,因此多采用经验数据和近似的计算。
•3、水箱结构:
由箱体、各种管道、托盘等部分组成。
三、气压给水装置
•1、水箱的缺点:
•1)水箱是靠其位置高度所形成的压力来供水的,为此需将水箱放在建筑物屋顶的最高处,在大型建筑中,即使如此,还常常不能满足最不利供水点的供水水压要求。
•2)由于水箱存水量较大,在屋顶上形成很大荷重,增加结构荷载,不利于抗震,同时也有碍建筑美观。
•结论:
改用气压装置
•2、气压装置,也称气压水箱。
•此装置是将水及空气密封于压力水罐内,利用空气压力把箱内存水压送到供水系统中去,其作用与水箱相同。
由于罐内水是受压力的,因此罐的位置不受高度和地点的限制。
灵活性大、建设快、水受污染少、不妨碍建筑美观、有利抗震。
压力变化大、效率低、运行复杂、需经常补气、耗电能较多、供水安全性不如屋顶水箱可靠。
3、气压装置的分类
•气压装置可分为变压式及定压式两种
•1)变压式气压装置:
常应用在没有稳定压力要求的供水系统中。
•变压式系统是罐内的水在压缩空气的压力下,被送往用水点。
随着罐内水量的减少,空气体积膨胀,压力逐渐降低。
当压力降到最小设计压力时,水泵启动重新充水,在压力升到最大设计压力后,水泵停机。
管网处于高低压力变化的情况下运行。
•A、单罐式。
缺点:
水罐中的空气在压力下会随水流走,使气量渐减少,影响气压装置的正常运行,必须及时补气,这给维护管理工作带来不便、并多耗功力。
•B、隔膜式气压装置。
在罐内装设弹性隔膜或胶囊,将水气隔开,膜上或囊外充以定量空气,膜下或囊内充水,罐内压力随贮水量增减而变化。
优点:
水气不相接触,罐中水不受空气污染,保证供水卫生;
罐中空气不会外泄,因而不需经常补气,节省动力。
2)定压式气压装置
•用于供水压力要求较为稳定的供水系统中,罐内压力由空气压力调节阀调整,保持罐内压力稳定,供水效果较好,但多耗动力。
这种定压式供水系统多采用双罐,一罐为气罐,另一个为水罐,运行较方便。
•四、变频调速供水设备
第四节消防给水系统
•设置消防给水系统,必须按消防规范要求。
在一般建筑内,消防与生活或生产用水组成合并的给水系统。
只有在对消防要求很高,如高层建筑或用合并系统在技术和经济上不合理时,才设置独立的消防给水系统。
•建筑消防给水系统一般可分为消火栓系统、自动喷洒消防系统。
此外尚有水雾消防系统、蒸汽消防系统及化学药物消防系统等。
一、消火栓
•消火栓安装在建筑物中经常有人通过、明显和使用方便之处,如走廊、楼梯间及门厅等处墙上的壁室内。
壁室中装有消防龙头、水带、水枪及水带架。
二、自动喷洒消防给水系统
•在火灾危险性较大、燃烧较快、无人看管或防火要求较高的建筑中(如易燃车间、仓库、百货商店、高层建筑、剧院等),需装设自动喷洒消防系统。
•1、自动喷洒系统组成部分
•自动喷洒消防系统是当火灾发生后,能自动喷水扑灭火灾,同时又能自动报警的给水系统。
此系统由洒水喷头、供水管网、贮水箱、控制信号阀和供水设备及各式报警器等部分组成。
•
•1)自动喷头:
由低熔合金锁片封固或爆炸式玻璃球封固的喷头。
当火灾发生时,室内温度升高,达到一定温度时(例如普温级为72℃;
中温级为100℃;
高温
•级为141℃),锁片焊接处熔化或玻璃球爆裂脱落,喷头封口打开而喷水灭火。
•2)配水管系统:
由配水支管、干管、配水立管、给水管、信号控制阀、水箱、水池及水泵等组成。
•3)其他设备:
包括火灾探测器,有感烟、感温、感光等形式,按照需要选用。
还有各种电器设备等。
2、自动喷洒系统分类
•1)闭式自动喷洒系统:
有湿式和干式。
•
(1)湿式管系中经常充有压力水,着火时室温升高,喷头的闭锁装置熔化而脱落、水即自动喷洒灭火。
同时发出火警信号。
湿式系统供水简便、迅速、较为安全可靠,多用于常年温度不低于4℃之处。
•
(2)干式系统平时管道内充以压缩空气,而只在报警阀前部充水。
发生火灾时,闭锁装置脱落,放出管内压缩空气,管内压力降低,报警阀前压力水流通过报警阀进入管道,由喷头向着火点洒水灭火,此种系统用于冬季室温在0℃以下的场所。
干式系统喷水较迟,设备及运行都较复杂,造价亦高。
•(3)干湿两用系统,常用于采暖期半年以内地区的不采暖建筑中,在寒冷季节系统中充气,温暖季节系统中充水。
这种干湿两用系统需按季节充气充水,使用管理较为不便。
•2)开式自动喷洒系统:
又称雨淋系统,包括水幕系统。
前者用于扑灭大面积火灾,后者是用于隔阻着火区扩延或冷却隔火物。
它们是由一组开式喷头和管道组成,并辅以感温、感烟或感光等火灾探测器,以传送火警信号,通过自控闸阀而自动喷水灭火。
三、非直接用水灭火的消防系统和设备
•1、水雾:
水雾灭火是利用高压水流,通过雾化喷头,将水喷成雾状水滴,水滴粒径一般为100-700mm。
水雾喷到燃烧物上有冷却、隔绝空气、产生窒息作用而灭火的效果。
•2、蒸汽:
蒸汽是热含量高的气体,它能冲淡燃烧区的可燃气体,降低空气中的含氧比例,有较好的灭火作用。
•3、其他灭火设备:
许多有效的灭火设备,对不宜用水消防者更显其优越性,如泡沫剂、二氧化碳、卤代烷中的1301和1211以及干粉剂等。
第四章建筑排水工程
•第一节基本概念
•一、排水系统的分类和排放要求
•建筑排水系统按照排水的性质可分为三类:
•1、生活污水系统:
建筑物中生活污水系统是排除居住建筑、公共建筑及工厂生活间内的生活污水系统。
•有时由于污水处理的需要和卫生条件的要求,需将建筑的排水系统分为两个系统,即大小便器排出的粪便污水由污水系统排除,而其他洗沐等废水由生活废水系统排除。
•2、生产废水系统:
生产废水即生产设备排出的废水,有的废水污染较轻,仅为水温升高的冷却水;
有的污染严重,如食品工业产生的被有机物污染的废水;
冶金、化工等工业排出的有重金属等有毒物和酸碱性废水。
工业污水对环境污染甚于生活污水,必须单独排除,另行处理。
•3、雨水系统:
雨水排水系统是有组织地从雨落管或雨水管系统排除屋面的降水,以免影响生活及生产环境。
二、排水系统的组成
•排水系统的基本要求是通畅地排除使用后的污水或废水,管线力求简短,排水管道要安装正确牢固,不渗不漏,保持水封,使管道正常运行。
排水系统可由下列部分组成。
•1、卫生器具:
卫生器具是供水系统的最终点,排水系统的起点,由洗沫器具、洗涤器具及排污器具等组成。
•1)洗沐器具:
洗脸盆、浴盆、淋浴盆、卫生盆及其他如土耳其浴、桑拿浴等设备。
•2)洗涤器具:
洗菜盆、洗衣盆等。
•3)排污器具:
污水盆、拖布盆、卫生盆、坐式及蹲式大便器、小便器及小便槽等。
•4)冲洗设备:
大小便器均有各自的冲洗设备。
坐式便器多用低水箱或冲洗阀。
蹲式便器用高水箱或冲洗阀。
2、存水弯
•作用:
为了防止排水管内的腐臭有害气
•体、虫类等通过排水管进入室内。
有的设在卫生器具的排水管上,有的直接设在器具内部。
•形式:
多种,常用的分为管式、瓶式及筒式等,管式有八字形或P形及乙字形或S形等
•3、排水管道系统
•排水管道的作用是排除卫生器具用后的污水。
排水系统由横支管、立管、排出管及通气管等部分组成。
•1)横支管:
横支管是连接卫生器具的横向排水管,应使其管线简短,污水最快地排入立管。
•2)立管:
立管承接各楼层横支管排入的污水,管径不能小于相连横支管的管径。
•3)排出管:
排出管是排泄立管污水的横向出墙管。
•4)通气管:
设置通气管的目的是使室内排水管系统与大气相通,尽可能使管内压力接近大气压力,以保护水封不受破坏;
同时排放管道内的有害腐气,防止腐蚀,延长管道的使用年限。
•4、排水管的附属设备
•1)检查口及清扫口。
工业和民用建筑中的排水管道上。
为了检查、清扫管道的堵塞障碍物,应按建筑层高,清通方便、合理设置检查及清扫口。
•2)地漏。
用以排泄卫生间的地面积水,一般设置在易溅水的器具附近、室内的
•最低处。
•3)检查井。
排出管与室外排水管的连接处应设置检查井,检查及消除排水管堵塞。
三、污水处理
•1、化粪池
•化粪池是一种小型而简便的污水处理设备,池呈矩形或圆形,污水通过化粪池,流速减低,水中悬浮物逐渐沉入池内成为污泥。
由于池中厌氧细菌在无氧条件下能降解有机物质,将污泥分解为沼气、二氧化碳及硫化氢等气体和沉泥。
气泡上升水面时,将部分污泥带至水面,逐渐集积变干,形成很厚的污泥层。
污水经处理后,排出水质较清,可以排入城市排水管中。
由于化粪池是沉淀与消化作用于一池,设备简单,运行方便,采用较多。
•但化粪池的出水水质仍很差,且有极重的臭味。
•2、除油池
•食堂、饮食业等的污水中含有大量的油类,在排放之前必须除去,尤其是动物脂肪更容易凝积、堵塞排水管道,同时还可回收有用油类。
•3、除泥池及除砂池
•对含有较多泥沙的厨房、汽车洗车房等的
•污水处理,应设除泥池或除砂池,除去水中泥
•砂。
第二节房屋雨水的排除系统
•房屋屋面的降水包括雨水及雪水,必须有组织、有系统地排除,以免屋顶积水或四处溢流,造成屋面漏水及危害生活与生产。
•一、雨水排水系统
•雨水排水系统,可分为外部排水系统及内部排水系统。
若屋顶面积较小,可用雨落管进行排水;
如屋面较大,可采用天沟外排水系统;
如天沟排水有困难时,可采用内部雨水排水系统,即在建筑内部装设雨水管道来排除大面积屋面水。
•1、外排水系统
•1)雨落管排水。
对屋面面积较小的建筑,屋面雨水可用雨落管排除。
雨落管可以用镀锌铁皮,也可用铸铁管或石棉水泥管。
雨水在屋面集中于檐沟或天沟中,然后由雨落管引到地面散水或排到地沟中。
•2)天沟外排水。
在大面积房屋面上、两跨之间设天沟排水,雨水由屋面集中到大沟,然后沿天沟排到沟端的雨水立管中排放。
天沟中不设雨水斗,可以减少屋顶漏水,较为安全经济。
•2、内排水系
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