2019年一建市政工程凌平平精讲班考点：给水排水厂站工程结构与特点

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凌平平老师介绍

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专题四 城市给水排水工程

第47讲 给水排水厂站工程结构与特点

1K414010 给水排水厂站工程结构与特点

1K414011 厂站工程结构与施工方法

一、给水排水场站工程结构特点

（一）场站构筑物组成

（1）水处理(含调蓄)构筑物是给水排水系统中对原水(污水)进行水质处理、污泥处理而设置的各种构筑物的总称。

给水处理构筑物包括:调节池、调流阀井、格栅间及药剂间、集水池、取水泵房、混凝沉淀池、澄清池、配水井、混合井、预臭氧接触池、主臭氧接触池、滤池及反冲洗设备间、紫外消毒间、膜处理车间、清水池、调蓄清水池、配水泵站等。

污水处理构筑物

污水处理构筑物包括:

污水进水闸井、进水泵房、格栅间、沉砂池、初次沉淀池、二次沉淀池、曝气池、配水井、调节池、生物反应池、氧化沟、消化池、计量刷、闸井等。

总结：

污水构筑物：2进3沉曝、生消养闸刷

给水和污水共有的：调配格

练习题

1、下列构筑物中，属于污水处理构筑物的是（ ）

A．混凝沉淀池

B．清水池

C．紫外消毒间

D．曝气池

2、属于给水处理构筑物的是（ ）。

A．消化池

B．曝气池

C．氧化沟

D．混凝沉淀池

( 2 ) 工艺辅助构筑物，指主体构筑物的走道平台、梯道、设备基础、导流墙(槽)、支架、盖板、栏杆等的细部结构工程，各类工艺井(如吸水井、泄空井、浮渣井)、管廊桥架、闸槽、水槽(廊) 、堪口、穿孔、孔口等。

（1）水处理（调蓄）构筑物和泵房多数采用地下或半地下钢筋混凝土结构，特点是构件断面较薄，属于薄板或薄壳型结构，配筋率较高，具有较高抗渗性和良好的整体性要求。

（总结：薄壁、多筋、抗渗、整体）

（2）工艺辅助构筑物多数采用钢筋混凝土结构，特点是构件断面较薄，结构尺寸要求精确；少数采用钢结构预制，现场安装，如出水堰等。（总结：薄壁、精尺）

出水堰

练习题

1、现浇施工水处理构筑物的构造特点有（ ）

A．断面较薄

B．配筋率较低

C．抗渗要求高

D．整体性要求高

E．满水试验为主要功能性试验

( 5 )工艺管线中给水排水管道越来越多采用水流性能好、抗腐蚀性高、抗地层变位性好的PE管、球墨铸铁管等新型管材。（PE铸铁流变腐）

二、构筑物与施工方法

（一）全现浇混凝土施工

（1）水处理（调蓄）构筑物的钢筋混凝土池体大多采用现浇混凝土施工。浇筑混凝土时应依据结构形式分段、分层连续进行，浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定，一般为：

1 )采用振动棒进行振捣时，混凝土分层振捣最大厚度≤振捣器作用部分长度的1.25倍，且最大不超过500mm 。

2) 采用平板振动器进行振捣时,混凝土分层振捣最大厚度≤200mm

3 )采用附着振动器进行振捣时，混凝土分层振捣最大厚度，要根据附着振动器的设置方式，通过试验确定。

（2）水处理构筑物中圆柱形混凝土池体结构，当池壁高度大（12～18m）时宜采用整体现浇施工，支模方法有：满堂支模法及滑升模板法。前者模板与支架用量大，后者宜在池壁高度≥15m时采用。

答疑解惑：滑升模板是一种自行向上滑升的浇筑高耸构筑物的工具式模板。由模板系统、液压系统和操作平台系统三部分组成。

（二）单元组合现浇混凝土施工

（1）沉砂池、生物反应池、清水池等大型池体的断面形式可分为圆形水池和矩形水池，宜采用单元组合式现浇混凝土结构，池体由相类似底板及池壁板块单元组合而成。

单元一次性浇注而成，底板单元间用聚氯乙烯胶泥嵌缝，壁板单元间用橡胶止水带接缝。这种单元组合结构可有效防止池体出现裂缝渗漏。

图 1K414011-1 圆形水池单元组合结构

1、2、3—单元组合混凝土结构；4—钢筋；5—池壁内缝填充处理；6、7、8—池底板内缝填充处理；9—水池壁单元立缝；10—水池底板水平缝；11、12—工艺管线

（3）大型矩形水池为避免裂缝渗漏，设计通常采用单元组合结构将水池分块（单元）浇筑。各块（单元）间留设后浇缝带，池体钢筋按设计要求一次绑扎好，缝带处不切断，待块（单元）养护42d后，再采用比块（单元）强度高一个等级的混凝土或掺加UEA的补偿收缩混凝土灌筑后浇缝带使其连成整体。

答疑解惑：UEA补偿收缩混凝土是一种微膨胀混凝土，当UEA膨胀剂加入普通水泥和水拌合后，水化反应形成膨胀性水化物钙矾石

图 1K414011-2 矩形水池单元组合结构

1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12—均为混凝土施工单元，其中：1、2—块（单元）；3—后浇带；4—钢筋（缝带处不切断）；5—端面凹形槽

（三）预制拼装施工

（1）水处理构筑物中沉砂池、沉淀池、调节池等圆形混凝土水池宜采用装配式预应力钢筋混凝土结构，以便获得较好的抗裂性和不透水性。

（2）预制拼装施工的圆形水池可采用缠绕预应力钢丝法、电热张拉法进行壁板环向预应力施工。

（五）预制沉井施工

（1）钢筋混凝土结构泵房、机房通常采用半地下式或完全地下式结构，在有地下水、流沙、软土地层的条件下，应选择预制沉井法施工。

（2）预制沉井法施工通常采取排水下沉沉井方法和不排水下沉沉井方法。前者适用于渗水量不大、稳定的黏性土；后者适用于比较深的沉井或有严重流沙的情况。

（2） 排水下沉分为人工挖土下沉、机械挖土下沉、水力机具下沉。

不排水下沉分为水下抓土下沉、水下水力吸泥下沉、空气吸泥下沉。

水力机具下沉

（六）土膜结构水池施工

（1）稳定塘等塘体构筑物，因其施工简便、造价低近些年来在工程实践中应用较多，如BIOLAKE工艺中的稳定塘。

知识补充：

稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。

（2）基槽施工是塘体构筑物施工关键的分项工程，必须做好基础处理和边坡修整，以保证构筑物的整体结构稳定。

（3）塘体结构防渗施工是塘体结构施工的关键环节，应按设计要求控制防渗材料类型、规格、性能、质量，严格控制连接、焊接部位的施工质量，以保证防渗性能要求。

1K414012 给水与污水处理工艺流程

一、给水处理

（3）常用的给水处理方法（见表1K414012-1）

常用的给水处理方法 表1K414012-1

练习题

1、用以去除水中粗大颗粒杂质的给水处理方法是（　　）

A．过滤

B．软化

C．混凝沉淀

D．自然沉淀

（二）工艺流程与适用条件（见表1K414012-2）

常用处理工艺流程及适用条件 表1K414012-2

练习题

2、某一水库的原水悬浮物一般在40～70mg/L，水质稳定，合理的给水处理工艺流程是（　　）。

A．原水→沉淀→消毒

B．原水→接触过滤→消毒

C．原水→澄清→过滤→消毒

D．原水→混凝、沉淀→过滤→消毒

二、污水处理

（一）处理方法与工艺

（2）处理方法可根据水质类型分为物理处理法、生物处理法、污水处理产生的污泥处置及化学处理法，还可根据处理程度分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺流程。

1）物理处理方法是利用物理作用分离和去除污水中污染物质的方法。常用方法有筛滤截留、重力分离、离心分离等，相应处理设备主要有格栅、沉砂池、沉淀池及离心机等。（物理重筛离，格沉离是设备）

2）生物处理法是利用微生物的代谢作用，去除污水中有机物质的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等，还有氧化塘及污水土地处理法。（活膜塘地泥）

3）化学处理法，用于城市污水处理，混凝法类同于城市给水处理。

（3）污泥需处理才能防止二次污染，其处置方法常有浓缩、厌氧消化、脱水及热处理等。（污水热化浓）

练习题

4、下列污水处理方法中，属于生物处理法的有（　　）

A．重力分离法

B．活性污泥法

C．生物膜法

D．氧化塘法

E．紫外线法

（二）工艺流程

（1）一级处理工艺流程如图1K414012-1所示。主要针对水中悬浮物质，常采用物理方法，经过一级处理后，污水悬浮物去除可达40%左右，附着于悬浮物的有机物也可去除30%左右。

练习题

5、城市污水一级处理工艺中采用的构筑物是（　　）

A．污泥消化池

B．沉砂池

C．二次沉淀池

D．污泥浓缩池

（2）二级处理以氧化沟为例。其工艺流程如图1K414012-2所示。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。通常采用的方法是微生物处理法，具体方式有活性污泥法和生物膜法。经过二级处理后，BOD5去除率可达90%以上，二沉池出水能达标排放。

1）活性污泥处理系统，在当前污水处理领域，是应用最为广泛的处理技术之一，曝气池是其反应器。污水与污泥在曝气池中混合，污泥中的微生物将污水中复杂的有机物降解，并用释放出的能量来实现微生物本身的繁殖和运动等。

2）氧化沟是传统活性污泥法的一种改型，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，动力来自于转刷与水下推进器。一般不需要设置初沉池，并且经常采用延时曝气。

（3）三级处理是在一级处理、二级处理之后，进一步处理难降解的有机物既可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等。三级处理常用于二级处理以后，以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的。

三级处理使用的方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀（澄清、气浮）、过滤、活性炭吸附等。

三、再生水回用

1K414013 给水与污水处理厂试运行

一、试运行目的与内容

（二）主要内容与程序

2. 基本程序

（1）单机试车;

（2）设备机组充水试验;

（3）设备机组空载试运行;

（4）设备机组负荷试运行;

（5）设备机组自动开停机试运行。

二、试运行要求

（二）单机试车要求

（1）单机试车，一般空车试运行不少于 2h;

（2）各执行机构运作调试完毕，动作反应正确;

（3）自动控制系统的信号元件及元件动作正常;

（4）监测并记录单机运行数据。

二、试运行要求

（三）联机运行要求

（1）按工艺流程各构筑物逐个通水联机试运行正常;

（2）全厂联机试运行、协联运行正常;

（3）先采用手工操作，处理构筑物和设备全部运转正常后，方可转人自动控制运行;

（4）全厂联机运行应不少于 24h;

（5）监测并记录各构筑物运行情况和运行数据。

（六）连续试运行

（1）处理设备及泵房单机组累计运行达 72h;

（2）连续试运行期间，开机、停机不少于 3 次;

（3）处理设备及泵房机组联合试运行时间，一般不少于 6h;

（4）水处理和泥处理工艺系统试运行满足工艺要求;

（5）填写设备负荷联动(系统)试运行记录表;

（6）整理分析试运行技术经济资料。

练习题

6、关于污水处理厂试运行的规定，错误的是（　　）

A．参加试运行人员须经过培训考试合格

B．单机试车后再进行设备机组试运行

C．全长联机运行时间为12h

D．试运行前，所有单项工程验收合格