排水工程課后答案及例題

排水工程課后答案及例題?一、緒論課后答案1.簡述排水工程的主要內(nèi)容排水工程主要包括污水的收集、輸送、處理和排放。具體涵蓋生活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行管理等方面。通過合理的排水系統(tǒng)，將各類污水收集起來，經(jīng)過處理達到相應(yīng)標準后排放，以保護環(huán)境和保障公共衛(wèi)生。2.排水工程的任務(wù)是什么排水工程的任務(wù)是保護環(huán)境免受污水的污染，防止水資源的浪費，保障人民的健康和正常生活、生產(chǎn)活動。具體包括：收集和處理城市污水、工業(yè)廢水，使其達到排放標準后排放；及時排除雨水，防止城市內(nèi)澇；合理利用水資源，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展。

例題例1：某城市新建一區(qū)域，規(guī)劃有居民小區(qū)、商業(yè)區(qū)和工廠區(qū)。請簡述該區(qū)域排水工程的主要任務(wù)。答案：對于居民小區(qū)，要收集生活污水，包括廚房、衛(wèi)生間等排放的污水，通過排水管道輸送至污水處理設(shè)施進行處理，達標后排放，防止生活污水污染周邊環(huán)境和水體。商業(yè)區(qū)同樣要收集商業(yè)活動產(chǎn)生的污水，如餐飲廢水、店鋪清潔廢水等，進行有效處理和排放，保障商業(yè)區(qū)域的環(huán)境衛(wèi)生。工廠區(qū)則需收集工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，這些廢水成分復(fù)雜，可能含有有害物質(zhì)，必須經(jīng)過嚴格處理達到排放標準后才能排放，避免對周邊水環(huán)境造成嚴重污染。同時，整個區(qū)域都要做好雨水的排放工作，通過合理規(guī)劃雨水排水系統(tǒng)，及時排除降雨，防止出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象，保障區(qū)域的正常運行和安全。

二、污水的性質(zhì)及污染指標課后答案1.污水的物理性質(zhì)包括哪些方面污水的物理性質(zhì)包括顏色、氣味、溫度、固體物質(zhì)含量等。顏色可反映污水中雜質(zhì)的成分和濃度；氣味能初步判斷污水的污染程度和成分；溫度影響污水的處理效果和微生物活性；固體物質(zhì)含量又分為懸浮固體、膠體和溶解性固體，其含量對污水處理工藝的選擇有重要影響。2.常用的污水污染指標有哪些常用的污水污染指標有化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、懸浮物（SS）、氨氮（NH?N）、總磷（TP）、總氮（TN）等。COD反映水中有機物被化學(xué)氧化劑氧化所需的氧量；BOD表示水中可生物降解有機物被微生物分解所需的氧量；SS是污水中懸浮在水中的固體物質(zhì)含量；氨氮是水中氨態(tài)氮的含量；總磷和總氮分別是污水中磷和氮的總量，它們是水體富營養(yǎng)化的重要指標。

例題例2：某污水處理廠進水的COD為300mg/L，BOD為150mg/L，SS為200mg/L。請分析該污水的污染程度及主要污染物類型。答案：從COD為300mg/L來看，說明污水中含有一定量的有機物，需要消耗較多的化學(xué)氧化劑來氧化分解。BOD為150mg/L，表明其中可生物降解的有機物含量也較高，這部分有機物可以通過微生物的作用進行分解。SS為200mg/L，說明污水中懸浮固體較多，可能會影響水的清澈度和后續(xù)處理工藝。綜合分析，該污水污染程度中等偏高，主要污染物類型為有機物和懸浮固體。其中有機物既有可生物降解的部分，也有難生物降解的部分，需要采用合適的污水處理工藝來去除這些污染物，以達到排放標準。

三、污水管道系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)課后答案1.污水管道系統(tǒng)的設(shè)計原則有哪些污水管道系統(tǒng)的設(shè)計原則包括：滿足環(huán)境保護要求，防止污水對環(huán)境造成污染；與城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，考慮城市發(fā)展和布局；合理確定管道走向和管徑，保證排水順暢且經(jīng)濟合理；便于施工、維護和管理；考慮污水的收集范圍和水量變化，具有一定的適應(yīng)性和擴展性。2.污水管道系統(tǒng)的設(shè)計流量如何確定污水管道系統(tǒng)的設(shè)計流量包括生活污水設(shè)計流量、工業(yè)廢水設(shè)計流量和地下水滲入量。生活污水設(shè)計流量根據(jù)城市人口數(shù)量、用水定額和排水普及率等因素計算；工業(yè)廢水設(shè)計流量根據(jù)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝和排水系數(shù)等確定；地下水滲入量可根據(jù)經(jīng)驗或?qū)崪y數(shù)據(jù)估算，一般按每公里管道每日滲入的水量計算。設(shè)計流量取上述三者之和作為設(shè)計依據(jù)。

例題例3：某城市小區(qū)人口為10000人，生活污水定額為200L/（人·d），排水普及率為90%。小區(qū)內(nèi)有一工廠，工業(yè)廢水設(shè)計流量為500m3/d。已知該區(qū)域地下水滲入量按每公里管道每日滲入10m3計算，小區(qū)污水管道總長度為2km。試計算該小區(qū)污水管道系統(tǒng)的設(shè)計流量。答案：首先計算生活污水設(shè)計流量：生活污水設(shè)計流量=人口數(shù)×生活污水定額×排水普及率=10000×200÷1000×90%=1800m3/d工業(yè)廢水設(shè)計流量為500m3/d地下水滲入量=每公里管道每日滲入量×管道長度=10×2=20m3/d則該小區(qū)污水管道系統(tǒng)的設(shè)計流量=生活污水設(shè)計流量+工業(yè)廢水設(shè)計流量+地下水滲入量=1800+500+20=2320m3/d

四、污水管道系統(tǒng)的平面布置課后答案1.污水管道平面布置的一般原則是什么污水管道平面布置的一般原則包括：應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃和地形特點，合理確定管道走向，盡量減少管道的埋深和長度；管道應(yīng)盡量沿道路敷設(shè)，便于施工和維護；要充分考慮地形坡度，使污水能自流排放，減少提升泵站的設(shè)置；避免穿越鐵路、河流等障礙物，如必須穿越，應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施；與其他地下設(shè)施如給水管道、熱力管道等保持一定的安全距離。2.污水管道與建筑物的距離有什么要求污水管道與建筑物的距離應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。一般情況下，污水管道與建筑物基礎(chǔ)的水平凈距不宜小于3m；當不能滿足要求時，應(yīng)采取有效的防護措施，如設(shè)置套管等。污水管道與建筑物的垂直凈距，在有外壓可能時，應(yīng)根據(jù)計算確定，但不宜小于0.15m。

例題例4：在某城市規(guī)劃區(qū)進行污水管道平面布置，該區(qū)域地形西高東低，有一條主要道路貫穿南北。有一新建小區(qū)位于道路東側(cè)。請簡述污水管道平面布置的思路。答案：首先，考慮到地形西高東低，污水管道應(yīng)盡量利用地形坡度，從西向東敷設(shè)，使污水能夠自流排放，減少能耗。沿主要道路敷設(shè)污水管道，這樣既便于施工，又能借助道路的附屬設(shè)施，如路燈、消火栓等，為管道的維護提供便利。對于新建小區(qū)，污水管道應(yīng)靠近小區(qū)設(shè)置，收集小區(qū)內(nèi)的污水?？梢栽谛^(qū)周邊合適的位置布置污水管道接入點，使小區(qū)污水能夠順利接入主污水管道系統(tǒng)。同時，要注意與小區(qū)內(nèi)建筑物保持一定的安全距離，滿足污水管道與建筑物的距離要求，避免對建筑物造成影響。在穿越道路時，要采取相應(yīng)的保護措施，確保管道的安全和正常運行。

五、污水管道系統(tǒng)的高程布置課后答案1.污水管道高程布置的原則是什么污水管道高程布置的原則包括：應(yīng)在保證污水自流排出的前提下，盡量減小管道埋深，降低工程造價；充分利用地形坡度，使污水在重力作用下順利流動；合理確定管道的起點、終點和中途控制點的高程，保證管道系統(tǒng)的排水能力；與其他地下設(shè)施的高程相協(xié)調(diào)，避免相互干擾。2.如何確定污水管道的最小覆土厚度污水管道的最小覆土厚度應(yīng)考慮以下因素確定：防止管道受到外部壓力破壞，一般情況下，車行道下的最小覆土厚度不宜小于0.7m；保證管道內(nèi)污水不冰凍，在寒冷地區(qū)，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐谋鶅錾疃?，使管道埋深在冰凍線以下一定距離，通常為0.15m以上；滿足支管接入的要求，便于支管與干管的連接。

例題例5：某城市污水管道系統(tǒng)，地形坡度為0.003。已知某段污水管道起點高程為30.00m，設(shè)計流量下的水力坡度為0.002。求該段管道終點的高程。答案：首先計算該段管道的降落值：降落值=水力坡度×管道長度假設(shè)管道長度為L，則降落值=0.002L終點高程=起點高程降落值=30.000.002L如果已知管道長度L的具體數(shù)值，代入上式即可求出終點的精確高程。例如，若管道長度為500m，則降落值=0.002×500=1m，終點高程=30.001=29.00m。

六、污水管道的水力計算課后答案1.污水管道水力計算的基本公式有哪些污水管道水力計算的基本公式包括：流量公式（Q=vA），其中Q為流量，v為流速，A為過水斷面面積；謝才公式（$v=C\sqrt{Ri}$），其中C為謝才系數(shù)，R為水力半徑，i為水力坡度；曼寧公式（$C=\frac{1}{n}R^{\frac{1}{6}}$），n為粗糙系數(shù)。通過這些公式相互關(guān)聯(lián)，可以計算出污水管道的管徑、流速、坡度等水力參數(shù)。2.如何確定污水管道的管徑確定污水管道管徑時，首先根據(jù)設(shè)計流量，利用流量公式和謝才公式等，初步計算出所需的過水斷面面積A。然后根據(jù)不同的管徑規(guī)格，選擇最接近計算出的過水斷面面積的管徑。同時，要考慮流速的要求，一般污水管道的流速應(yīng)不小于最小設(shè)計流速，以防止管道內(nèi)污泥淤積，又不宜大于最大設(shè)計流速，避免對管道造成沖刷破壞。

例題例6：已知某污水管道設(shè)計流量為0.5m3/s，粗糙系數(shù)n=0.013，水力坡度i=0.003。試計算該管道的管徑和流速。答案：首先根據(jù)曼寧公式計算謝才系數(shù)C：$C=\frac{1}{n}R^{\frac{1}{6}}$設(shè)水力半徑R=D/4（D為管徑）由流量公式Q=vA，A=$\frac{\piD^{2}}{4}$，v=C$\sqrt{Ri}$可得Q=C$\sqrt{\frac{D}{4}i}$×$\frac{\piD^{2}}{4}$將Q=0.5m3/s，n=0.013，i=0.003代入上式，通過試算求解管徑D。假設(shè)先取D=800mm=0.8m則R=0.8/4=0.2m$C=\frac{1}{0.013}×0.2^{\frac{1}{6}}$≈50.4v=C$\sqrt{Ri}$=50.4×$\sqrt{0.2×0.003}$≈1.23m/sQ=vA=1.23×$\frac{\pi×0.8^{2}}{4}$≈0.62m3/s＞0.5m3/s說明管徑偏大，再試取D=700mm=0.7m則R=0.7/4=0.175m$C=\frac{1}{0.013}×0.175^{\frac{1}{6}}$≈48.5v=C$\sqrt{Ri}$=48.5×$\sqrt{0.175×0.003}$≈1.1m/sQ=vA=1.1×$\frac{\pi×0.7^{2}}{4}$≈0.42m3/s＜0.5m3/s說明管徑偏小。通過逐步試算，最終確定合適的管徑D，使計算流量接近設(shè)計流量0.5m3/s。當確定管徑后，可計算出流速v=C$\sqrt{Ri}$。

七、污水提升泵站課后答案1.污水提升泵站的作用是什么污水提升泵站的作用是將上游來水提升到較高的水位，以滿足下游污水管道自流排放的要求。當污水管道系統(tǒng)的地形無法滿足污水自流排放時，就需要設(shè)置污水提升泵站，通過水泵等設(shè)備將污水提升，使其能夠順利流入后續(xù)的污水管道或污水處理廠，保證污水排水系統(tǒng)的正常運行。2.污水提升泵站的主要組成部分有哪些污水提升泵站主要由集水池、泵房、格柵、除污機、水泵、管道及控制系統(tǒng)等組成。集水池用于收集和調(diào)節(jié)污水流量；泵房是安裝水泵等設(shè)備的場所；格柵和除污機用于攔截污水中的粗大雜質(zhì)；水泵將污水提升到所需高度；管道用于輸送污水；控制系統(tǒng)用于控制泵站的運行，包括水泵的啟停、流量調(diào)節(jié)等。

例題例7：某污水管道系統(tǒng)，由于地形原因，有一段污水需要提升5m才能自流排放。已知該段污水流量為1000m3/d，水泵的效率為70%，電費為0.8元/kWh。求提升該段污水每天所需的電費。答案：首先計算水泵提升污水所需的功率：功率P=$\frac{QH\rhog}{\eta}$其中Q=1000÷24÷3600≈0.0116m3/s（將流量換算為m3/s），H=5m，ρ=1000kg/m3，g=9.8m/s2，η=70%=0.7P=$\frac{0.0116×5×1000×9.8}{0.7}$≈812W=0.812kW每天運行時間t=24h則每天耗電量W=Pt=0.812×24=19.488kWh每天所需電費=19.488×0.8=15.59元

八、污水處理方法概述課后答案1.污水處理的基本方法有哪些污水處理的基本方法有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法。物理法包括沉淀、過濾、離心分離等，主要用于去除污水中的懸浮固體；化學(xué)法有中和、混凝、氧化還原等，可去除污水中的溶解性污染物；生物法利用微生物的代謝作用分解污水中的有機物，如活性污泥法、生物膜法等；物理化學(xué)法結(jié)合了物理和化學(xué)方法的優(yōu)點，如吸附、離子交換、膜分離等。2.簡述活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理是向污水中注入空氣，使污水與活性污泥（含有大量微生物的絮狀體）充分接觸。污水中的有機物在微生物的作用下被分解代謝，微生物利用有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)進行生長繁殖。活性污泥中的微生物主要包括細菌、真菌、原生動物等，它們通過吸附、分解、氧化等過程將有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和微生物自身的細胞物質(zhì)。處理后的污水中有機物含量降低，水質(zhì)得到凈化。同時，活性污泥不斷生長，需要定期排放部分污泥，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

例題例8：某污水處理廠采用活性污泥法處理污水。進水COD為300mg/L，BOD為150mg/L。經(jīng)過處理后，出水COD降至50mg/L，BOD降至10mg/L。請分析活性污泥法對該污水中有機物的去除效果。答案：進水COD去除量=進水C