水污染控制工程(上冊(cè))考試大綱

1、水污染控制工程（上冊(cè)）考試大綱緒論1、 水體污染：水體污染是指排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的自凈能力，從而導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)及衛(wèi)生性質(zhì)發(fā)生變化，使水體生態(tài)系統(tǒng)和水體功能受到破壞。2、 水污染物類型：1.物理性污染（指水體在遭受污染后，水的顏色、濁度、溫度、懸浮固體等發(fā)生變化）有感官污染、熱污染、懸浮固體污染、油類污染；2.無機(jī)物污染：酸堿污染、無機(jī)毒物污染；3.有機(jī)物污染：有機(jī)污染物分為可生物轉(zhuǎn)化的有機(jī)物、難生物轉(zhuǎn)化的有機(jī)物、不能生物轉(zhuǎn)化的有機(jī)物；4.營養(yǎng)鹽污染；5.生物污染；6.放射性污染3、 認(rèn)識(shí)當(dāng)前關(guān)注的一類污染物指標(biāo)，尤其重金屬污染物和水體富營養(yǎng)化等：一

2、類污染物指標(biāo)：一類污染物能在環(huán)境或動(dòng)、植物體內(nèi)積累，對(duì)人體健康產(chǎn)生長遠(yuǎn)不良影響的污染物。包括：總貢、烷基汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯丙芘、總鈹、總銀、總a放射性、總b放射性。重金屬污染：重金屬主要指汞、鎘、鉻、鉛、鎳、鋅、銅等，重金屬排入天然水體后不會(huì)減少或消失，可通過沉淀、吸附及食物鏈不斷富集，從而達(dá)到對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康有害的濃度。采礦和冶煉是最主要的重金屬污染源。水體富營養(yǎng)化：氮磷等營養(yǎng)物物質(zhì)排入湖泊、水庫、港灣、內(nèi)海等流水緩慢的水體，造成藻類大量繁殖。N、P的濃度分別超過0.2mg/L、0.02mg/L時(shí)，會(huì)引起水體的富營養(yǎng)化。BOD、溫度、維生素類物質(zhì)也能促發(fā)和促進(jìn)富

3、營養(yǎng)化污染。第一章1 合流制、分流制定義及其種類，不同種類的優(yōu)缺點(diǎn)。合流制定義：將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一套管渠內(nèi)排出的系統(tǒng)。合流制的種類：直排式合流制排水系統(tǒng)、截流式合流制排水系統(tǒng)直排式合流制排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：工程造價(jià)低，投資較低。缺點(diǎn)：將全部污水和徑流雨水的混合污水不經(jīng)處理直接排入水體，對(duì)水體污染嚴(yán)重。截流式合流制排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：晴天和初雨時(shí)，管道中全部污水都排入污水廠，經(jīng)處理后排入水體，即使在雨天，也有部分混合污水不經(jīng)處理直接排入水體，較直排式合流制有改善。缺點(diǎn)：隨著雨量增加，當(dāng)水量超過截流干管的輸水能力時(shí)，出現(xiàn)溢流，部分混合污水經(jīng)溢流井直接溢入水體，在多雨地區(qū)，污染可能仍然嚴(yán)重

4、。分流制定義：將雨水和污水分別在兩套或以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排出的系統(tǒng)分流制種類：完全分流制排水系統(tǒng)、不完全分流制排水系統(tǒng)、半分流制排水系統(tǒng)完全分流制排水系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：既有污水排水系統(tǒng)又有雨水排水系統(tǒng)，生活污水、工業(yè)廢水通過污水排水系統(tǒng)排至污水廠處理后排入水體；雨水則通過雨水排水系統(tǒng)直接排入水體。環(huán)保效益好。缺點(diǎn)：有初期雨水的污染問題，投資一般比截流式合流制高。不完全分流制排水系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：只設(shè)有污水排水系統(tǒng)，沒有完整的雨水排水系統(tǒng)，投資節(jié)省。缺點(diǎn)：雨水通過地面慢流進(jìn)入不成系統(tǒng)的小河后進(jìn)入較大體系，造成部分水體污染。半分流制：既有污水排水系統(tǒng)又有雨水排水系統(tǒng)，在雨水干管上設(shè)有雨水跳躍井，可截留初期雨水和

5、街道地面沖洗廢水進(jìn)入污水管道。雨水干管流量不大時(shí)，雨水和污水一起引入污水廠處理，超過截留量時(shí)，跳躍截流管道經(jīng)雨水出流干管排入水體。2 排水體制定義，排水系統(tǒng)及其組成排水體制定義：生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以采用一套管渠或采用兩套或兩套以上各自獨(dú)立的管渠系統(tǒng)來排出，這種不同的排水方式所形成的排水系統(tǒng)成為排水體制。排水系統(tǒng);是收集、輸送、處理、利用和排放廢水的全部工程設(shè)施。排水系統(tǒng)的組成：管渠系統(tǒng)-收集和輸送廢水的工程設(shè)施；污水廠-改善水質(zhì)和回收利用污水的設(shè)施；出水口-廢水排入水體的工程設(shè)施。3 管道系統(tǒng)中檢查井、跌水井、閥門井、出水口、鴨嘴閥等的設(shè)置要求。管道和渠道設(shè)置要求：不漏水、能抵抗侵蝕、

6、內(nèi)壁面整齊光滑、能承擔(dān)外壓力、管道和渠道材料的正確選擇。檢查井：設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管徑或坡度改變以及跌水等處，相隔一定距離的直線管渠上也設(shè)置檢查井。由三部分組成：井基和井底、井身、井蓋和井座。不需要下人的淺井，一般為直壁圓筒形，需要下人的檢查井在構(gòu)造上分為工作室、減縮部和井筒。工作室直徑不能小于1m，高度一般采用1.8m，井筒直徑不應(yīng)小于0.7m，減縮部一般為0.60.8m。跌水井：是舍友消能設(shè)施的檢查井，可克服水流跌落時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊力，宜設(shè)在直線管道上。豎管式和豎槽式跌水井適用于管徑不大于600mm的管道。管徑不大于200mm，一次越水高度不大于6m；300-600mm，不宜大于4m。管

7、徑大于600mm，采用階梯式跌水井。閥門井：本身不能滲水，必須保證其密封性；給水管道與閥門井的連接方式要可靠，能夠適應(yīng)一定程度的抖動(dòng)和沉降；承壓能力和耐酸堿腐蝕性要好；出水口：一般設(shè)在岸邊，污水管道的出水口應(yīng)盡可能淹沒在水中，管頂標(biāo)高一般在常水位以下；雨水管道的出水口露在水面以上。鴨嘴閥：可通過內(nèi)外壓差來實(shí)現(xiàn)啟閉，可代替潮門井防止潮水倒灌，也可用于需要止回閥的管道系統(tǒng)中。4 （特殊管段）倒虹管。倒虹管：在管道必須為障礙物讓路時(shí)，不能按照原有的坡度埋設(shè)，而是按下凹的折線方式從障礙物下通過，這種管道稱為倒虹管。倒虹管由進(jìn)水井（設(shè)有閘槽和閘門）、管道（折管式和直管式）及出水井三部分組成。設(shè)置要求：a

8、.與障礙物正交通過以縮短倒虹管長度b.穿過河道的倒虹管，應(yīng)選擇在河床和河岸較穩(wěn)定、不易被水沖刷的地段及深埋較小的部位敷設(shè)c.倒虹管管頂與河底的垂直距離一般不宜小于1.0m d.工作管線一般不少于兩條。第二章1 重力流與壓力流重力流（明渠流）：水流在管道流動(dòng)時(shí)，水流上方是大氣，具有自由的表面，而其他三個(gè)方向受到管道固體界面的限制。壓力流：指周圍被約束、沒有自由表面的液體流動(dòng)。2 污水管水力設(shè)計(jì)原則不溢流、不淤積、不沖刷管壁、要注意通風(fēng)3 充滿度，最大充滿度與最小流速、最小管徑等相關(guān)規(guī)定充滿度P55：在設(shè)計(jì)流量下，管渠中的水深h和管徑D（或渠高H）的比值成為設(shè)計(jì)充滿度。污水管渠的最小設(shè)計(jì)流速為0.

9、6m/s，明渠0.4m/s。最小管徑：街坊和廠區(qū)：200mm，街道下300mm4 管道銜接方式及銜接后的結(jié)果要求銜接方式：管頂平接、水面平接、管底平接管頂平接：指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端的管內(nèi)頂標(biāo)高相同，一般用于上下游管徑不同的污水管道的銜接。當(dāng)上下游管段管徑相同而下游管段的充盈深小于上游管段的充盈深時(shí)（小坡度轉(zhuǎn)入較陡的坡度）水面平接：水力計(jì)算中，使污水管道上游管段和下游管段的水面高程相同。一般用于上下游管徑相同的污水管道的銜接。管底平接;指在水力計(jì)算中，要使上游管段和下游管段的管底內(nèi)壁的高程相同。要求：管段銜接以減少管段深埋為前提，在檢查井處不應(yīng)發(fā)生；下游管底高于上游管底，

10、下游水位高于上游水位，覆土厚度一定要大于0.7m。5 經(jīng)濟(jì)流速是指在設(shè)計(jì)供水管道的管徑時(shí)使供水的總成本（包括鋪設(shè)管路的建安費(fèi)、水泵站的建安費(fèi)、及水泵抽水的經(jīng)營費(fèi)之總和）最低的流速。6水力半徑是指某輸水?dāng)嗝娴倪^流面積與水體接觸的輸水管道邊長（即濕周）之比。7相同管道因材料不同流量、坡度的優(yōu)化8水力學(xué)算圖第三章1 設(shè)計(jì)污水量計(jì)算（如何計(jì)算確定污水量），注意比流量。比流量q。=q（d）P/（24*3600 ）L/(s*hm）其中P街坊人口密度，qd生活污水量定額；生活污水設(shè)計(jì)流量：Qd=qd*N*K總/（24*3600）其中N使用管道的設(shè)計(jì)人口數(shù)；K總總變化系數(shù)。N=P*A，P人口密度；A排水區(qū)域的

11、面積。工業(yè)生產(chǎn)區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量：Qm=qm*M*1000*K總/（T*3600）；Qm工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量；qm生產(chǎn)每單位產(chǎn)品的平均廢水量；M產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量；T每日生產(chǎn)時(shí)數(shù)；2 三種變化系數(shù)定義及總變化系數(shù)的應(yīng)用計(jì)算一年中最大日污水量與平均日污水量的比值稱為日變化系數(shù)（K日）；最大日最大時(shí)污水量與最大日平均時(shí)污水量的比值稱為時(shí)變化系數(shù)（K時(shí)）；最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值稱為總變化系數(shù)（K總）。3 污水支管的布置形式（1）低側(cè)式：街坊狹長或地形傾斜時(shí)采用；（2）圍坊式：街坊地勢(shì)平坦且面積較大時(shí)使用；（3）穿坊式：街坊內(nèi)部建筑規(guī)劃已確定，或街坊內(nèi)部管道自成體系時(shí)，支管可以穿越街

12、坊布置。4污水管道的平面布置設(shè)計(jì)的步驟（1）確定排水區(qū)界、規(guī)劃排水區(qū)域（2）選擇污水廠出水口的位置（3）擬定污水干管及總干管的路線（4）確定需要抽升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置5管道豎向布置的原則與交叉時(shí)的處理處理這些管線交叉的原則是：小管讓大管，有壓管讓無壓管，新監(jiān)管先讓一件管線，臨時(shí)冠先讓永久管線，柔性結(jié)構(gòu)的管線讓剛性結(jié)構(gòu)的管線。具體處理方式是：給水管在排水管道之上，電力線、煤氣管、熱水管、在給水管之上。6 控制點(diǎn)及其減少影響的方法控制點(diǎn)是對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的高程起控制作用的地點(diǎn)。控制點(diǎn)的位置一般是位于距離污水廠或出水口最遠(yuǎn)處或排水流域中地面高程最底處，管道埋深有特殊要求處（如地下室）?？刂泣c(diǎn)的

13、埋深影響整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深，所以應(yīng)盡量淺些?？刂泣c(diǎn)埋深的減小可以從以下幾個(gè)方面著手：（1）加強(qiáng)管道強(qiáng)度（2）填高控制點(diǎn)處的地面高程（3）設(shè)置局部泵站提升水位。7 設(shè)計(jì)流量的組成及其意義設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量可能由三部分組成：（1）沿線流量：從本管段服務(wù)的街坊流來的流量（2）集中流量：從工廠或公共建筑來的流量，它們的排水量可以較為準(zhǔn)確的估計(jì)（3）傳輸流量：從上游管段和旁側(cè)管段來的流量。8管道圖例標(biāo)示意義9設(shè)計(jì)管段1 徑流系數(shù)、影響徑流系數(shù)的因素及其確定徑流系數(shù)的值是地面徑流量與降雨量之比。影響徑流系數(shù)的主要因素是地面的透水性和坡度。其次，降雨情況也有影響，久雨和暴雨都會(huì)提高徑流系數(shù)。透水性相同的地面

14、，坡度平緩的比坡度較大的雨水徑流量要小得多。2 截留倍數(shù)，截留水量計(jì)算截流倍數(shù)指合流管道溢流井開始溢流時(shí)截流管道所截流的雨水量與旱流污水量之比。截流倍數(shù)應(yīng)根據(jù)旱流污水水質(zhì)水量、水體的衛(wèi)生要求、自凈能力等因素確定。規(guī)范建議n。=25，并必須經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門的同意。同一排水系統(tǒng)中可采用不同截流倍數(shù)。截流式合流制管道的設(shè)計(jì)流量：（1）溢流井上游：Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs（Qd-平均生活污水量；Qm-工業(yè)廢水的最大班流量；Qs-設(shè)計(jì)雨水徑流量；Qdr-旱流污水量）。（2）溢流井下游：Q=（n+1）Qdr+Qdr+Qs 。堰長計(jì)算：L=Q/1.8H(/)Q-溢流量；H-堰上水深；L-堰長3

15、截留式合流制的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：和分流制系統(tǒng)相比，在管渠系統(tǒng)造價(jià)上投資較省，管道養(yǎng)護(hù)也較簡單，地下管線也較簡單，地下管線可減少，也不存在雨水管雨污水管的誤接問題，能將生活污水、工業(yè)廢水、雨水在一個(gè)管道內(nèi)進(jìn)行排除。缺點(diǎn):合流制污水處理廠的造價(jià)比分流制污水廠高，處理廠養(yǎng)護(hù)也較復(fù)雜。截流式合流制管道可截流小部分的初雨徑流，但周期性的把生活污水、工業(yè)廢水泄入域區(qū)內(nèi)的水體，造成環(huán)境污染，特別是晴天時(shí)合流管道內(nèi)充滿度低，水利條件差，管內(nèi)易產(chǎn)生淤積，下雨天管內(nèi)的淤積被雨水沖入水體，對(duì)環(huán)境造成污染。4 雨水調(diào)節(jié)池的功能及設(shè)置要求功能：利用天然洼地、池塘、河流等蓄洪或建造人工調(diào)蓄池，將雨水徑流的洪峰流量暫存其內(nèi)，待洪

16、峰雨量過后，再從調(diào)蓄池設(shè)施中排除所蓄水量，以此降低下游管渠高峰排水流量，減小下游管渠斷面尺寸，降低工程造價(jià)。設(shè)置要求：(1)在雨水干管的中游或有大流量交匯處設(shè)置徑流調(diào)蓄池，可降低下游管渠的設(shè)計(jì)流量（2）正在發(fā)展或分期建設(shè)的區(qū)域，可用以解決舊有雨水管渠排水能力不足的問題（3）在雨水不多的干旱地區(qū)，可用于積蓄雨水綜合利用（4）利用天然洼地或池塘、公園水池等調(diào)蓄徑流，可以充分利用雨水資源補(bǔ)充景觀水體，美化城鎮(zhèn)環(huán)境。5 城鎮(zhèn)防洪的種類城鎮(zhèn)防洪所防御的洪災(zāi)主要有河洪和山洪。河洪：當(dāng)沿江河城市，市區(qū)地面標(biāo)高低于洪水或潮水的高水位，則該城市就有河洪的威脅。受河洪威脅的城鎮(zhèn)，大抵都筑江堤以防御潮洪，同時(shí)還需要

17、解決市區(qū)本身的暴雨積勞。山洪：位于山坡或山腳下的城鎮(zhèn)或工業(yè)區(qū)，為防止坡面上的山洪沖刷，應(yīng)在城鎮(zhèn)受山洪威脅的外圍修建防洪設(shè)施，攔截由山坡下泄的山洪，使其繞過防護(hù)區(qū)域，把山洪引入下游江河。治理山洪的主要措施是：上游緩蓄和截洪引水，中游疏導(dǎo)，下游泄洪或滯洪。縱觀城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)的防洪方法，不論是防河洪或防山洪，其防洪方法可分為“攔、蓄、分、泄”四種。6 初期雨水初期雨水，顧名思義就是降雨初期時(shí)的雨水。初期雨水產(chǎn)生的徑流，其水質(zhì)水量隨區(qū)域環(huán)境、季節(jié)和時(shí)間變化，成分比較復(fù)雜，個(gè)別地區(qū)可以出現(xiàn)初期雨水污染物濃度超過生活污水的現(xiàn)象。初期雨水形成的面源污染為重。（由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車

18、尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質(zhì)，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通城市污水的污染程度。經(jīng)雨水管直接排入河道，給水環(huán)境造成了一定程度的污染）1 離心泵與軸流泵的區(qū)別（1）流量不同：離心泵流量較小，軸流泵流量較大（2）揚(yáng)程不同：離心泵揚(yáng)程較高，軸流泵揚(yáng)程低（3）用途不同：離心泵常用來提升污水，軸流泵常用于運(yùn)輸雨水（4）啟動(dòng)條件不同：離心泵應(yīng)閉閥啟動(dòng)，以減少電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流；軸流泵與離心泵相反，應(yīng)在出水閘開啟時(shí)啟動(dòng)，以減少電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。3污水泵站進(jìn)水井設(shè)置要求、水泵的選擇設(shè)置要求：既要滿足水泵吸水管和其它設(shè)備安裝上的要求

19、，又要滿足水泵能正常工作的容積要求。進(jìn)水池的有效容積應(yīng)不小于最大一臺(tái)泵的5min出水量。應(yīng)設(shè)置水位指示器、格柵。柵格在污水入口處，與水面成60-70度角，過柵；流速0.6-1.0m/s 。水泵的選擇：根據(jù)最大時(shí)、平均時(shí)和最小時(shí)入流量以及相應(yīng)全揚(yáng)程，按照水泵的特性曲線進(jìn)行選擇。要求選用的水泵在以上各種情況下均高效運(yùn)轉(zhuǎn)。每個(gè)泵站的水泵宜選用同一型號(hào)、且不宜少于2臺(tái)，一般采用34臺(tái)，不宜大于8臺(tái)?？膳渲貌煌?guī)格水泵，不超過兩種，并應(yīng)按規(guī)定配備用泵。4 雨水泵站進(jìn)水井設(shè)置要求、水泵的選擇設(shè)置要求：雨水管道的斷面一般都很大，其敷設(shè)的坡度較小，可將管道本身作為備用調(diào)節(jié)池利用。進(jìn)水池有效容積應(yīng)以不小于最大一

20、臺(tái)泵30S的出水量計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使進(jìn)水均等的流向每臺(tái)水泵，必要時(shí)可設(shè)置導(dǎo)流壁，以防止渦流的形成。水泵的選擇：雨水泵特點(diǎn)出水量大、揚(yáng)程小，符合的為軸流泵和混流泵。設(shè)計(jì)流量為入量管道流量的120%。選型應(yīng)滿足最大設(shè)計(jì)流量的要求，考慮雨水徑流量的變化。臺(tái)數(shù)一般不少于2-3臺(tái)，最好為同一型號(hào)，可不設(shè)備用水泵。5 水泵全揚(yáng)程、管道局部水頭損失等含義全揚(yáng)程：凈揚(yáng)程、總水頭損失和自由水頭三者之和。管道局部水頭損失：是指由管道局部邊界急劇改變導(dǎo)致水流結(jié)構(gòu)改變、流速分布改變并產(chǎn)生旋渦區(qū)而引起的水頭損失。6 雨污泵站的主要區(qū)別（1）泵的選擇不同，臺(tái)數(shù)不同：污水泵一般為3-4臺(tái)，雨水泵一般不宜少于2-3臺(tái)，且污水泵站需配備備用水泵，雨水泵站不需要配備用水泵（2）與污水泵相比雨水泵比較大型（3）進(jìn)水池設(shè)置不同：污水泵站有效容積應(yīng)不小于最大一臺(tái)泵的5min出水量，雨水泵站的有效容積應(yīng)不小于最大一臺(tái)泵30s的出水量（4）設(shè)計(jì)流量不同：污水泵站的設(shè)計(jì)流量根據(jù)最大時(shí)、平均時(shí)和最小時(shí)入流量設(shè)計(jì)。雨水泵站設(shè)計(jì)流量為如流管道的120%。7有效容積進(jìn)水池最高水位和最低水位之間的容積。污水泵站有效容積不應(yīng)小于最大一臺(tái)泵的5min出水量，雨水泵站的有效容積應(yīng)不小于最大一臺(tái)泵30S的出水量。第六章1 管渠的施工方法（1）開挖施工法：在開挖的溝槽內(nèi)敷設(shè)管道（2）在地層內(nèi)開挖成