給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) ⅱ排水工程復(fù)習(xí)

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1、會計學(xué)1給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) 排水工程復(fù)習(xí)排水工程復(fù)習(xí)排水系統(tǒng)的體制及選擇排水系統(tǒng)的體制及選擇n n對生活污水、工業(yè)廢水和降水對生活污水、工業(yè)廢水和降水所采取的不同排除方式所形成所采取的不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱做排水系統(tǒng)的的排水系統(tǒng)，稱做排水系統(tǒng)的體制（簡稱排水體制）。體制（簡稱排水體制）。n n排水體制一般分為合流制和分排水體制一般分為合流制和分流制兩種類型。流制兩種類型。第1頁/共59頁合流制合流制排水體制排水體制n n直排式合流制n n截流式合流制第2頁/共59頁分流制排水系統(tǒng)分流制排水系統(tǒng)n n完全分流制l不完全分流制第3頁/共59頁城市污水管道系統(tǒng)城市污水管道系統(tǒng)

2、設(shè)計與計設(shè)計與計算算第4頁/共59頁本章本章主要內(nèi)容主要內(nèi)容確定污水設(shè)計流量確定污水設(shè)計流量污水管道平面布置污水管道平面布置確定確定污水管段的設(shè)污水管段的設(shè)計流量計流量污水管道水力計算污水管道水力計算繪圖繪圖第5頁/共59頁本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)污水設(shè)計流量計算：污水設(shè)計流量計算：Q=Q1+Q2+Q3+Q4污水管段設(shè)計流量計算：污水管段設(shè)計流量計算：水力計算：兩個公式，水力計算水力計算：兩個公式，水力計算圖（表）圖（表）設(shè)計規(guī)定：設(shè)計規(guī)定：vDh/D I 埋深埋深銜接銜接第6頁/共59頁生活污水設(shè)計流量生活污水設(shè)計流量n n居住區(qū)生活污水設(shè)計流量居住區(qū)生活污水設(shè)計流量 Q Q1 1居住區(qū)生活污水設(shè)計

3、流量（居住區(qū)生活污水設(shè)計流量（L/sL/s）n n 居住區(qū)生活污水定額（居住區(qū)生活污水定額（L/L/capcap d d）N N設(shè)計人口數(shù)設(shè)計人口數(shù) K KZ Z 生活污水量總變化系數(shù)生活污水量總變化系數(shù) 第7頁/共59頁公共建筑生活污水設(shè)計公共建筑生活污水設(shè)計流量流量常作為集中污水量單獨(dú)計算常作為集中污水量單獨(dú)計算Q2第8頁/共59頁工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計流量工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計流量第9頁/共59頁工業(yè)廢水設(shè)計流量工業(yè)廢水設(shè)計流量Q3：工業(yè)廢水設(shè)計流量（L/s）m：生產(chǎn)工程中每單位產(chǎn)品的廢水量（L/單位產(chǎn)品）M：產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量 KZ：總變化系數(shù)T：每日生產(chǎn)時數(shù)（h）第10

4、頁/共59頁地下水滲入量地下水滲入量地下水位較高的地區(qū)，通常需考慮地地下水位較高的地區(qū)，通常需考慮地地下水位較高的地區(qū)，通常需考慮地地下水位較高的地區(qū)，通常需考慮地下水的滲入量。下水的滲入量。下水的滲入量。下水的滲入量。一般取污水量的一般取污水量的一般取污水量的一般取污水量的1010101020202020第11頁/共59頁城市污水設(shè)計總流量城市污水設(shè)計總流量Q=Q1+Q2+Q3+Q4第12頁/共59頁污水管道的水力計算污水管道的水力計算 計算目的：計算目的：計算目的：計算目的：合理的、經(jīng)濟(jì)的選擇管道的合理的、經(jīng)濟(jì)的選擇管道的合理的、經(jīng)濟(jì)的選擇管道的合理的、經(jīng)濟(jì)的選擇管道的斷面尺寸、坡度和埋深

5、斷面尺寸、坡度和埋深斷面尺寸、坡度和埋深斷面尺寸、坡度和埋深。第13頁/共59頁水力計算的設(shè)計數(shù)據(jù)水力計算的設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計原設(shè)計原則則不沖刷不沖刷不淤積不淤積不溢流不溢流通風(fēng)通風(fēng)基本公式基本公式流量公式：Q=A v流速公式：曼寧公式：第14頁/共59頁設(shè)計充滿度：設(shè)計充滿度：在設(shè)計流量下，污水在管道中的水在設(shè)計流量下，污水在管道中的水深和管道直徑的比值。深和管道直徑的比值。引起污水中懸浮物沉淀的決定性因素。引起污水中懸浮物沉淀的決定性因素。第15頁/共59頁設(shè)計流速：設(shè)計流速：與設(shè)計流量、設(shè)計充滿度相應(yīng)的與設(shè)計流量、設(shè)計充滿度相應(yīng)的水流平均流速。水流平均流速。最小流速：保證管內(nèi)不致發(fā)生淤積的流速

6、最小流速：保證管內(nèi)不致發(fā)生淤積的流速 0.6m/s0.6m/s最大流速：保證管道不被沖刷損壞的流速最大流速：保證管道不被沖刷損壞的流速 10m/s10m/s（金屬管道）（金屬管道）5m/s 5m/s（非金屬管道）（非金屬管道）第16頁/共59頁最小最小管徑管徑在街坊和廠區(qū)內(nèi)：在街坊和廠區(qū)內(nèi)：DN200mmDN200mm在街道下：在街道下：DN300mmDN300mm最小設(shè)計坡度：最小設(shè)計坡度：相應(yīng)于管道內(nèi)流速為最小流速的管道坡度相應(yīng)于管道內(nèi)流速為最小流速的管道坡度第17頁/共59頁埋設(shè)埋設(shè)深度深度埋深：管道內(nèi)壁底到地面的 距離。覆土厚度：管道外壁頂部到 地面的距離。第18頁/共59頁最小覆土厚

7、最小覆土厚度：度：必須防止管道內(nèi)的污水冰凍或土壤凍漲而損壞管道。必須防止管道內(nèi)的污水冰凍或土壤凍漲而損壞管道。必須防止管壁因地面負(fù)荷而受到破壞。必須防止管壁因地面負(fù)荷而受到破壞。必須滿足街坊污水連接管銜接的要求。必須滿足街坊污水連接管銜接的要求。最大埋深：最大埋深：干燥土壤：干燥土壤：7 78m8m多水、流沙、石灰?guī)r地層：多水、流沙、石灰?guī)r地層：5m5m第19頁/共59頁管段設(shè)計流量及其確管段設(shè)計流量及其確定定n nq1q1本管段沿線污水流量；本管段沿線污水流量；本管段沿線污水流量；本管段沿線污水流量；n nq2q2轉(zhuǎn)輸沿線污水流量；轉(zhuǎn)輸沿線污水流量；轉(zhuǎn)輸沿線污水流量；轉(zhuǎn)輸沿線污水流量；n n

8、q3q3集中污水流量集中污水流量集中污水流量集中污水流量 本段集中流量轉(zhuǎn)輸集中流量本段集中流量轉(zhuǎn)輸集中流量本段集中流量轉(zhuǎn)輸集中流量本段集中流量轉(zhuǎn)輸集中流量n nQ=q1+q2+q3Q=q1+q2+q3；q1Qq3第20頁/共59頁本段流量本段流量本管段服務(wù)區(qū)的全部污水量。本管段服務(wù)區(qū)的全部污水量。本管段服務(wù)區(qū)的全部污水量。本管段服務(wù)區(qū)的全部污水量。q q1 1=F=F q q0 0 K KZ ZF:F:F:F:設(shè)計管段服務(wù)的街坊面積（設(shè)計管段服務(wù)的街坊面積（設(shè)計管段服務(wù)的街坊面積（設(shè)計管段服務(wù)的街坊面積（ha)ha)ha)ha)q q0 0:比流量比流量比流量比流量(L/s(L/s(L/s(L

9、/s haha)q q0 0=(n=(n p)/86400p)/86400K KZ Z:生活污水量總變化系數(shù)生活污水量總變化系數(shù)生活污水量總變化系數(shù)生活污水量總變化系數(shù)第21頁/共59頁轉(zhuǎn)輸流量：從上游管段或旁側(cè)管段流來的轉(zhuǎn)輸流量：從上游管段或旁側(cè)管段流來的污水量。污水量。集中流量：從工業(yè)企業(yè)或其它大型的公共集中流量：從工業(yè)企業(yè)或其它大型的公共建筑物流來的污水量。建筑物流來的污水量。第22頁/共59頁污水管道的銜接污水管道的銜接原則原則原則原則盡可能提高下游管段高程，以減小埋深盡可能提高下游管段高程，以減小埋深避免在上游管段中出現(xiàn)回水造成淤積避免在上游管段中出現(xiàn)回水造成淤積 方法方法水面平接水

10、面平接管頂平接管頂平接第23頁/共59頁水水面面平平接接適用于等管徑相適用于等管徑相接或小管徑接大接或小管徑接大管徑管徑 管管頂頂平平接接適用于小管徑接適用于小管徑接大管徑大管徑 第24頁/共59頁跌水連跌水連接接適用于地面坡度很大的地適用于地面坡度很大的地區(qū)區(qū)第25頁/共59頁控制點(diǎn)的確定控制點(diǎn)的確定vv定義 對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)vv位置 離出水口最遠(yuǎn)點(diǎn) 具有相當(dāng)深度的工廠排出口 低洼地區(qū)的管道起點(diǎn)第26頁/共59頁城市雨水管道系統(tǒng)城市雨水管道系統(tǒng)設(shè)計與計算設(shè)計與計算第27頁/共59頁本章小結(jié)本章小結(jié)1.雨水設(shè)計流量的確定：雨水設(shè)計流量的確定：重點(diǎn)重點(diǎn)暴雨強(qiáng)度公式，極限強(qiáng)度法原理

11、暴雨強(qiáng)度公式，極限強(qiáng)度法原理暴雨強(qiáng)度公式，極限強(qiáng)度法原理暴雨強(qiáng)度公式，極限強(qiáng)度法原理推理公式，各參數(shù)的確定（推理公式，各參數(shù)的確定（推理公式，各參數(shù)的確定（推理公式，各參數(shù)的確定（PtPtPtPt）2.雨水管渠的布置特點(diǎn)雨水管渠的布置特點(diǎn)3.雨水管渠的計算：雨水管渠的計算：重點(diǎn)重點(diǎn)設(shè)計規(guī)定，計算公式，計算方法設(shè)計規(guī)定，計算公式，計算方法設(shè)計規(guī)定，計算公式，計算方法設(shè)計規(guī)定，計算公式，計算方法4.特殊地區(qū)雨水系統(tǒng)的設(shè)計特特殊地區(qū)雨水系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)點(diǎn)5.排洪溝排洪溝第28頁/共59頁暴雨強(qiáng)度暴雨強(qiáng)度 指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平均降雨量，即單位時間的平均降雨量，即單位時間的平均

12、降雨深度。均降雨深度。第29頁/共59頁工程上常用單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體工程上常用單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積表示積表示q(L/haq(L/ha s)s)。第30頁/共59頁我國暴雨強(qiáng)度公式我國暴雨強(qiáng)度公式q:q:設(shè)計暴雨強(qiáng)度（設(shè)計暴雨強(qiáng)度（L/sha)P:L/sha)P:設(shè)計重現(xiàn)期（設(shè)計重現(xiàn)期（a a）t t：降雨歷時（：降雨歷時（minmin）A A1 1、c c、b b、n n：地方參數(shù)：地方參數(shù)第31頁/共59頁雨水管渠設(shè)計流量的確雨水管渠設(shè)計流量的確定定 式式中中：Q Q雨雨水水設(shè)設(shè)計計流流量量(L/s L/s)徑徑流流系系數(shù)數(shù)，其其數(shù)數(shù)值值小于小于1 1；F F匯水面積匯水

13、面積(ha)(ha)q q設(shè)設(shè) 計計 暴暴 雨雨 強(qiáng)強(qiáng) 度度(L/(sL/(sha)ha)第32頁/共59頁極限強(qiáng)度法原理極限強(qiáng)度法原理 承認(rèn)降雨強(qiáng)度隨降雨歷時的承認(rèn)降雨強(qiáng)度隨降雨歷時的增長而減小的規(guī)律性增長而減小的規(guī)律性匯水面積的增長與降雨歷時匯水面積的增長與降雨歷時成正比成正比匯水面積隨降雨歷時的增長匯水面積隨降雨歷時的增長較降雨強(qiáng)度隨降雨歷時增長較降雨強(qiáng)度隨降雨歷時增長而減小的速度更快而減小的速度更快 第33頁/共59頁雨水管渠匯流量分析雨水管渠匯流量分析0：雨水徑流從最遠(yuǎn)點(diǎn)出口斷面經(jīng)歷的時間。分析：當(dāng)t0時，t增大，F(xiàn)不變，q減小，Q減小。因此，t=0時全面積匯流，產(chǎn)生最大匯流量。第3

14、4頁/共59頁極限強(qiáng)度理論的內(nèi)容極限強(qiáng)度理論的內(nèi)容當(dāng)匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水達(dá)當(dāng)匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水達(dá)集流點(diǎn)時，集流點(diǎn)時，全面積匯流，雨水全面積匯流，雨水管渠的流量最大。管渠的流量最大。當(dāng)降雨歷時等于當(dāng)降雨歷時等于匯水面積上最匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水達(dá)集流點(diǎn)的集流時遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水達(dá)集流點(diǎn)的集流時間時，雨水管道的雨量最大。間時，雨水管道的雨量最大。第35頁/共59頁假設(shè)條件假設(shè)條件降降雨雨在在整整個個匯匯水水面面積積上上的的分分布布是均勻的是均勻的降降雨雨強(qiáng)強(qiáng)度度在在選選定定的的降降雨雨時時段段內(nèi)內(nèi)均勻不變均勻不變匯匯水水面面積積隨隨集集流流時時間間增增長長的的速速度為常數(shù)度為常數(shù) 第36頁/共59頁

15、集水時間的確定集水時間的確定t=t1+mt2 t1:地面集水時間地面集水時間 t2:管內(nèi)雨水流行時管內(nèi)雨水流行時間間 m:m:折減系數(shù)折減系數(shù) 第37頁/共59頁地面集水時間地面集水時間t t1 1的確的確定定 影響因素：影響因素：地形坡度地形坡度、地面鋪砌、地、地面鋪砌、地面種植情況、面種植情況、水流路程水流路程、道、道路縱坡和寬度、暴雨強(qiáng)度等。路縱坡和寬度、暴雨強(qiáng)度等。室外排水設(shè)計規(guī)范室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：一般采用一般采用t1=515min。第38頁/共59頁管渠內(nèi)雨水流行時間管渠內(nèi)雨水流行時間t2的確定的確定 L L：各管段的長度：各管段的長度(m)(m)；v v：各各管管段段滿滿

16、流流時時的的水水流流速速度度(m/s)(m/s)；6060：單位換算系數(shù)，：單位換算系數(shù)，1min=60s 1min=60s 第39頁/共59頁折減系數(shù)折減系數(shù)m值的確定值的確定 按極限強(qiáng)度法計算的重力流雨水管道存在空隙容量。按極限強(qiáng)度法計算的重力流雨水管道存在空隙容量。按極限強(qiáng)度法計算的重力流雨水管道存在空隙容量。按極限強(qiáng)度法計算的重力流雨水管道存在空隙容量。折減系數(shù)折減系數(shù)折減系數(shù)折減系數(shù)mm實(shí)際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)兩實(shí)際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)兩實(shí)際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)兩實(shí)際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)兩者的乘積。者的乘積。者的乘積。者的乘積。室外排水設(shè)計規(guī)范室外排水

17、設(shè)計規(guī)范室外排水設(shè)計規(guī)范室外排水設(shè)計規(guī)范建議：暗管建議：暗管建議：暗管建議：暗管m=2.0m=2.0，明渠，明渠，明渠，明渠m=1.2m=1.2。在陡坡地區(qū)，暗管。在陡坡地區(qū)，暗管。在陡坡地區(qū)，暗管。在陡坡地區(qū)，暗管m=1.22.0m=1.22.0。第40頁/共59頁徑流系數(shù)的確定徑流系數(shù)的確定影響因素：影響因素：地面覆蓋情況地面覆蓋情況、地面坡度、地貌、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面鋪砌、降雨歷時、暴建筑密度的分布、路面鋪砌、降雨歷時、暴雨強(qiáng)度、暴雨雨型等雨強(qiáng)度、暴雨雨型等 第41頁/共59頁vv平均徑流系數(shù)平均徑流系數(shù)vv區(qū)域綜合徑流系數(shù)區(qū)域綜合徑流系數(shù) 一般市區(qū)的綜合徑流系數(shù)取一般

18、市區(qū)的綜合徑流系數(shù)取=0.5=0.50.80.8，郊區(qū)取，郊區(qū)取=0.4=0.40.6 0.6 第42頁/共59頁設(shè)計重現(xiàn)期的確定設(shè)計重現(xiàn)期的確定影響因素：影響因素：匯水面積的地面建設(shè)性質(zhì)、地形匯水面積的地面建設(shè)性質(zhì)、地形特點(diǎn)、匯水面積和氣象特點(diǎn)等。特點(diǎn)、匯水面積和氣象特點(diǎn)等。重現(xiàn)期一般選用重現(xiàn)期一般選用0.50.53a3a，對于重，對于重要地區(qū)，一般選用要地區(qū)，一般選用2 25a5a。在同一個排水系統(tǒng)中可采用同一在同一個排水系統(tǒng)中可采用同一個設(shè)計重現(xiàn)期或不同的設(shè)計重現(xiàn)個設(shè)計重現(xiàn)期或不同的設(shè)計重現(xiàn)期。期。第43頁/共59頁設(shè)計充滿度設(shè)計充滿度 管道設(shè)計充滿度按滿管道設(shè)計充滿度按滿流考慮流考慮

19、明渠超高明渠超高0.20m0.20m 街道邊溝超高街道邊溝超高0.03m0.03m雨水管渠水力計算的設(shè)計參數(shù)雨水管渠水力計算的設(shè)計參數(shù) 第44頁/共59頁設(shè)計流速設(shè)計流速最小流速：最小流速：管道管道0.75m/s0.75m/s 明渠明渠0.40m/s0.40m/s最大流速：最大流速：管道：金屬管道管道：金屬管道10m/s10m/s 非金屬管道非金屬管道5m/s 5m/s 第45頁/共59頁最小管徑及最小設(shè)計坡度最小管徑及最小設(shè)計坡度 雨水管道：雨水管道：DNDNminmin=300=300 i iminmin=0.003=0.003雨水口連接管：雨水口連接管：DNDNminmin=200=20

20、0 i iminmin=0.010=0.010最大埋深最大埋深 干燥土壤：干燥土壤：7 78m8m多水、流沙、石灰?guī)r地層：多水、流沙、石灰?guī)r地層：5m5m第46頁/共59頁管道銜接方式管道銜接方式管頂平接管頂平接第47頁/共59頁立體交叉道路排水立體交叉道路排水盡量縮小匯水面積盡量縮小匯水面積取用較高的排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)取用較高的排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)雨水口的布設(shè)位置要便于攔雨水口的布設(shè)位置要便于攔截徑流截徑流管道布置應(yīng)于其它市政管道管道布置應(yīng)于其它市政管道綜合考慮綜合考慮適當(dāng)加大管道斷面適當(dāng)加大管道斷面設(shè)置排水及降低地下水位的設(shè)置排水及降低地下水位的措施措施第48頁/共59頁城市合流制管道系統(tǒng)城市合流制管道

21、系統(tǒng)設(shè)計與計算設(shè)計與計算第49頁/共59頁本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)n n合流制排水管渠的設(shè)計合流制排水管渠的設(shè)計流量計算流量計算n n截流倍數(shù)的定義截流倍數(shù)的定義n n舊合流制系統(tǒng)的改造途舊合流制系統(tǒng)的改造途徑徑第50頁/共59頁n n第一個溢流井中上游管渠的設(shè)計第一個溢流井中上游管渠的設(shè)計流量流量 Q=QQ=Qs s+Q+Qi i+Q+Qr rQ Q Q Qs s s s：生活污水設(shè)計流量：生活污水設(shè)計流量：生活污水設(shè)計流量：生活污水設(shè)計流量 Q Q Q Qi i i i：工業(yè)廢水設(shè)計流：工業(yè)廢水設(shè)計流：工業(yè)廢水設(shè)計流：工業(yè)廢水設(shè)計流量量量量Q Q Q Qr r r r：雨水設(shè)計流量：雨水設(shè)計流量：

22、雨水設(shè)計流量：雨水設(shè)計流量合流制排水管渠的設(shè)計合流制排水管渠的設(shè)計流量流量l實(shí)際工程中，若Qs+Qi5 Qr，則Qs、Qi可不計。第51頁/共59頁：生活污水平均流量：生活污水平均流量：工業(yè)廢水最大班平均流量：工業(yè)廢水最大班平均流量 旱流流量旱流流量第52頁/共59頁溢流井下游管渠的設(shè)計流量溢流井下游管渠的設(shè)計流量n n雨水設(shè)計流量雨水設(shè)計流量Q Qr r：溢流井下游排水面積上的雨水設(shè)計流量：溢流井下游排水面積上的雨水設(shè)計流量n n0 0：截流倍數(shù)，溢流時截流的雨水與旱流流量之比。：截流倍數(shù)，溢流時截流的雨水與旱流流量之比。與污水水量、水質(zhì)以及總變化系數(shù)，水體的衛(wèi)生要與污水水量、水質(zhì)以及總變化

23、系數(shù)，水體的衛(wèi)生要 求、水文、氣象等有關(guān)。求、水文、氣象等有關(guān)。規(guī)范規(guī)定取用規(guī)范規(guī)定取用1 15 5，通常采用，通常采用n n0 03 3。第53頁/共59頁n n溢流井下游管渠的設(shè)計流量第54頁/共59頁合流制排水管渠的水力計算合流制排水管渠的水力計算 n n水力計算內(nèi)容合理確定溢流井的位置和數(shù)目合理確定溢流井的位置和數(shù)目溢流井上游合流管渠的計算溢流井上游合流管渠的計算截流干管和溢流井的計算截流干管和溢流井的計算晴天旱流情況校核晴天旱流情況校核第55頁/共59頁n n計算方法計算方法 溢流井上游合流管渠的計算與雨水管溢流井上游合流管渠的計算與雨水管 渠的計算基本相同渠的計算基本相同 按滿流進(jìn)行計算按滿流進(jìn)行計算 合流制雨水重現(xiàn)期一般比同一情況下合流制雨水重現(xiàn)期一般比同一情況下 雨水設(shè)計重現(xiàn)期提高雨水設(shè)計重現(xiàn)期提高10102525第56頁/共59頁設(shè)計參數(shù)的選擇設(shè)計參數(shù)的選擇充充 滿滿 度度流流 速速管管 徑徑埋埋 深深同雨水管道同雨水管道 0.20.20.5m/s0.5m/s對于平底管道宜在溝底做低水流對于平底管道宜在溝底做低水流槽槽旱流流速旱流流速第57頁/共59頁舊合流制改造途徑舊合流制改造途徑n n改合流制為分流制比較徹底的改造方法n n改直排式合流制為截流式合流制n n對溢流混合污水進(jìn)行適當(dāng)處理 n n修建全部處理的污水處理廠 第58頁/共59頁