专业工程管理与实务(市政公用工程)精讲班第14讲讲义
城市污水处理基本知识
1K415020  城市污水处理基本知识
1K415021  城市污水处理工艺流程
   (1)污水处理方法
   城市污水处理方法，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。
   物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法，主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池等)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。
   化学处理法：利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等。
生物处理法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法。主要可分为两大类：利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用厌氧微生物作用的厌氧还原法。好氧氧化法广泛用于处理城市污水，主要有活性污泥法(氧化沟、曝气池等)，生物膜法(生物转盘、生物滤池、接触氧化法等)；厌氧还原法主要有厌氧塘，污泥的厌氧消化池等。
(2)城市污水的常规处理工艺
①一级、二级、三级污水处理工艺
现代污水处理技术，按照处理程度，可以分为一级、二级和三级处理污水工艺。
一级处理：在污水处理设施进口处，必须设置格栅，主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物或悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的负荷，使之能够正常运转。沉砂池一般设在格栅后面，也可以设在初沉池前，目的是去除比重较大的无机颗粒。初沉池对无机物有较好的去除效果，一般设在生物处理构筑物的前面。经过一级处理后的污水BOD，一般可去除30％左右，达不到排放标准，只能作为二级处理的预处理。
   二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质，通常采用生物处理法。生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分，利用微生物的代谢作用，将污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质，从而达到排放的要求，一般去除率能达到90％以上，有机污染物可达到排放标准，处理后的五日生化需氧量(BOD5)可降至20～30mg/L。
   二沉池的主要功能是去除生物处理过程中所产生的、以污泥形式存在的生物脱落物或已经死亡的生物体。
   三级处理：主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。通过三级处理，BOD5能进一步降到5mg／L以下。
   污泥处理：处理的主要方法是减量处理(浓缩、脱水等)、稳定处理(消化等)，最后达到可综合利用的目的。
   ②城市污水厂典型工艺流程(见图1K415021)
例：城市污水处理方法，按原理可分为（ ）。
A  物理处理法
B  化学处理法
C  一级处理
D  生物处理法
E  二级处理

答案：A B D
 
排水过程管道和构筑物
1K415030  熟悉排水工程管道和构筑物
1K415031  新型管材管道施工工艺一般要求
   新型管材指埋地排水用聚乙烯双壁波纹管、埋地排水用聚乙烯中空缠绕结构壁管、埋地排水用硬聚氯乙烯双壁波纹管等。
   (1)埋地排水用聚乙烯双壁波纹管、埋地排水用聚乙烯中空缠绕结构壁管施工工艺
   1)土方开挖
   ①沟槽断面形式可采用直槽、梯形槽、混合槽等，两根或以上管道埋设在同一沟内的合槽施工。
   ②机械开挖时留出200mm人工开挖。槽边0.8m以内不应堆置弃土和材料。
   ③单管敷设时管槽底宽为：聚乙烯管外径加0.3m；双管敷设时管槽底宽为：聚乙烯管外径加两管间设计净距加0.3m；聚乙烯管道在地下连接时，管槽底宽不小于：聚乙烯管外径加0.5m，总宽度不小于0.7m。
   ④槽底可以有起伏，但必须平滑地支撑管材。
   2)管道敷设
   ①管道改变方向时可使用预制弯头，在弯曲半径≥30～100倍管径时，可利用自然的柔性。
   ②管道连接采用热熔法(热熔承插连接、热熔对接连接)和电熔连接(电熔承插连接、电熔鞍型连接)。
   3)土方回填
   ①防止槽内积水造成管道漂浮。
   ②管道两侧及管顶0.2m内，回填土不得含有坚硬的物体、冻土块。
   ③回填分层夯实，每层虚铺厚度：木夯≤200mm；蛙式夯300mm；压路机400mm；振动压路机500mm。
   ④回填时间在一昼夜中气温最低的时刻，回填从管两侧同时回填，同时夯实。
   ⑤管道试压前管顶回填土不少于500mm，留出管道接头处200mm不进行回填。
   ⑥管道试压后大面积回填，在管道内充满水的情况下进行，管道敷设后不得长时间处于空管状态。
   4)管道维修
   ①管材管间接口漏水时，切断管材重新对管材管件进行连接。
   ②管道损坏范围小时，采用电熔鞍型修补或承插电熔套管修补。
   ③管道损坏范围大时，切除损坏管道用新管代替，接口用热熔连接、法兰连接或电熔连接；直径大于315mm的管道的最后一个焊口用法兰连接或电熔套管。
   (2)埋地排水用硬聚氯乙烯双壁波纹管施工工艺
   1)土方开挖
   ①沟槽断面形式采用直槽。
②机械开挖时留出200—300mm人工开挖。
③槽底宽为：管外径加0.6m。
   2)管道敷设
   ①管道基础采用砂砾垫层基础。
   ②管道采用人工安装；槽深大于3m或管径大于公称直径DN400mm时，使用非金属绳索溜管人槽。
   ③调整管材长度时使用手锯切割，断面应垂直平整。
   ④承插口管安装在一般情况下插口插入方向与流水方向一致，由低点向高点依次安装。
   ⑤管道接头一般采用弹性密封圈柔性接头。公称直径小于DN200mm的平壁管也可采用插入式粘结接口。
   ⑥管道与检查井连接可采用中介层法或柔性连接。
   3)土方回填
   ①安装验收合格后，回填到管顶以上大于一倍管径的高度，防止管道因雨漂浮。
   ②沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上0.7m范围内，必须采用人工回填；管顶0.7m以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时回填夯实。每层回填高度不大于0．2m，管顶以上0.4m范围内不得用夯实机具夯实。
   ③回填时槽内无积水，回填土中无杂物。
   4)管道密闭性试验
   管道安装完毕检查合格后，采用闭水检验方法，进行管道密闭性检验。检验前在管底和基础腋角部位用砂回填密实后进行。闭水检验时，向管道内充水并保持上游管顶以上2m水头压力。外观检查无漏水现象。
   5)管道修补
   ①管道损坏面积或裂缝长度和宽度不超过规定时，可采取粘贴修补措施。
   ②管道损坏超过规定时，更换损坏管段。无专用连接件时，应砌筑检查井或连接井连接。
例：新型管材管道试压后大面积回填，在(  )，管道敷设后不得长时间处于空管状态。
A．管内道清理干净的情况下进行
B．管道内充满水的情况下进行
C．管内每隔o．5m设一道十字支撑的情况下进行
D．管道内水放空的情况下进行
答案：B
1K415032  曝气池、氧化沟构筑物施工要点
   (1)曝气池工艺与构筑物
   曝气池有推流式和完全混合式两种类型。推流式是在矩形的池内，污水和回流污泥从一端流人，水平推进，经另一端流出。城市污水处理一般采用推流式曝气池。完全混合式一般为圆形池，污水和回流污泥一进入曝气池就立即与池内其他混合液均匀混合，使有机污染物浓度因稀释而立即降至最低值。完全混合式曝气池广泛应用于工业废水处理。
   (2)氧化沟工艺与构筑物
   氧化沟为封闭的环形沟渠，平面多为椭圆形。在氧化沟中，污水和混合液在沟内进行连续循环，一股污水进入沟中，通常平均循环几十圈后，才能流出沟外。这种沟形结构，具备了推流式和完全混合式的双重特点。氧化沟工艺水力停留时间一般较传统活性污泥工艺长，污泥浓度一般很高，泥龄也很长，因此，出水水质一般很高，污泥在氧化沟内得以充分的好氧稳定，不再需要进行厌氧消化处理。
例：完全混合式曝气池广泛应用于(    )处理。
A．医院废水   
B．城市污水
C．工业废水   
D．城市河流
答案：C
 
排水工程一般知识
1K415040  了解排水工程一般知识
1K415041  排水管网系统的分类
   城市排水管网形成了各种不同的排水制度，主要有合流制与分流制两种。
   (1)合流制：可分为直泄式、全处理和截流式等。城市原有合流制排水管网系统改造多采用截流式合流制。
   (2)分流制：又分为完全分流制、半分流制两种情况。该系统有利于水污染控制和水环境保护；初期雨水水质差，直接排人水体会造成受纳水体的水质变化。
1K415042  泵站主要设备的选型
   根据处理厂的规模、输送的水量、输送的距离与扬程不同以及根据介质的不同选用水泵等设备。其主要设备为单级立式、单级卧式及潜水式离心泵。
   (1)主泵选型符合下列要求
   ①满足泵站设计流量、设计扬程及不同时期排水的要求。
   ②在平均扬程时，水泵应在高效区运行；在最高与最低扬程时，水泵能安全、稳定运行。排水泵站的主泵，在确保安全运行的前提下，其设计流量按最大单位流量计算。
   ③由多泥沙水源取水时，记录泥沙含量、粒径对水泵性能的影响；水源介质有腐蚀性时，水泵叶轮及过流部件应有防腐措施。
   ④优先选用国家推荐的系列产品和经过鉴定的产品。当现有产品不能满足泵站设计要求时，可设计新水泵。新设计的水泵必须进行模型试验或装置模型试验，经鉴定合格后方可采用。采用国外先进产品时，应有充分论证。
   ⑤具有多种泵型可供选择时，综合分析水利性能、机组造价、工程投资和运行检修等因素择优确定。条件相同时选用卧式离心泵。
   (2)起重设备
   ①泵站起重设备的额定起重量应根据最重吊运部件和吊具的总重量确定。起重机的提升高度满足机组安装和检修的要求。
   ②起重量≤5t，主泵台数少于4台时，选用手动单梁起重机。起重量＞5t时，选用电动单梁或双梁起重机。
   ③起重机工作制采用轻级、慢速。制动器及电气设备的工作制采用中级。起重机跨度级差按0．5m选取。
例：
1K415043  再生水回用的基本知识
   (1)再生水，即为污水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。污水再生利用工程应确保水质水量安全可靠。
(2)污水再生利用分为五类
●  农、林、牧、渔业用水。
●  城市杂用水。
●  工业用水。
●  环境用水。
●  补充水源水。
(3)水质控制指标。多种用途时，水质标准按最高要求确定；或按用水量最大的用户的水质标准确定。 
(4)城市污水再生利用系统一般由污水收集、二级处理、深度处理、再生水输配、用户用水管理等部分组成。
(5)再生处理工艺
●  二级处理——消毒；
●  二级处理——过滤——消毒；
●  二级处理——混凝——沉淀(澄清、气浮)——过滤——消毒；
●  二级处理——微孔过滤——消毒。
例：再生水水质控制指标：当再生水同时用于多种用途时，水质标准按最高要求确定；或按再生水厂服务区域内(    )确定。
A．用户水质标准的平均值    
B．用水量最大的用户的水质标准
C．每一位用户的水质标准   
D．特殊要求
答案：B