城市需要水。人们早上刷牙打开水龙头。工厂机器运转需要水。大雨落下街道不能积水。这些事归给排水专业管。给排水专业研究水的来和去。水怎么来？水要干净。水怎么去？水不能污染环境。这是一个重要的专业。

水从河里来。水从湖里来。水从地下深处来。这些水叫水源。水源的水不能直接喝。水里有泥沙。水里有细菌。水里有看不见的脏东西。我们要把水弄干净。这个弄干净的过程叫水处理。水处理在一个地方进行。这个地方叫自来水厂。

自来水厂很大。水先来到混合池。工人往水里加一种白色粉末。这种粉末叫混凝剂。混凝剂让水里的小颗粒粘在一起。小颗粒变成大颗粒。大颗粒沉得快。水进入沉淀池。大颗粒慢慢沉到池子底部。水变清了一点。但水里还有更小的东西。这些东西很轻。它们不沉淀。

水接着走。水来到滤池。滤池里铺着厚厚的沙子。沙层下面有小石子。水从沙子里慢慢流过。沙子挡住很多小颗粒。水变得更清了。现在水看起来很干净。但水里还有微生物。微生物很小。有些微生物让人生病。必须杀死它们。

水进入最后一道工序。工人往水里加氯气。氯气能杀死微生物。这个过程叫消毒。有时候也用紫外线照射。紫外线也能杀死微生物。消毒后的水是安全的。水通过巨大的管道流走。这些管道埋在地下。管道一直通到城市下面。管道通到每一栋楼下面。管道通到每一个水龙头。

这就是水的来路。给排水专业设计自来水厂。他们计算城市需要多少水。他们选择最好的混凝剂。他们设计沉淀池的大小。他们决定沙滤池的厚度。他们确定加多少氯气。每一步都要计算。计算错误就有麻烦。水少了不够用。水不干净人生病。

水到了家里。人们用水洗菜。人们用水洗澡。人们用水冲厕所。水变脏了。脏水必须离开。脏水从下水道流走。下水道是埋在地下的管道。这些管道更大。脏水流进更粗的管道。城市地下像一张巨大的网。这张网由管道组成。所有脏水都流向一个地方。这个地方叫污水处理厂。

污水处理厂处理脏水。脏水很臭。脏水里有粪便。脏水里有食物残渣。脏水里有肥皂沫。工厂的脏水更复杂。脏水里可能有化学物质。处理这些水不容易。污水处理厂第一步是拦截。脏水经过格栅。格栅像一个大筛子。筛子拦住塑料袋。筛子拦住菜叶。筛子拦住大块垃圾。工人把这些垃圾捞出来。

脏水接着进入沉砂池。水流速度慢下来。水里的沙子沉底。沙子很重。沙子会磨损机器。必须去掉沙子。去掉沙子的水进入初沉池。水在这里停留更久。水里的固体废物慢慢下沉。这些下沉的污泥被刮到池子中央。污泥被抽走。水面漂浮的油脂被刮走。这是初步处理。

水还不干净。水里有溶解的脏东西。这些脏东西是食物和粪便分解的。微生物喜欢吃这些脏东西。水来到生物处理池。池子里有无数微生物。微生物看不见。微生物附着在塑料片子上。脏水流过这些片子。微生物吃掉水里的脏东西。微生物不断生长。水变干净了。这个过程需要空气。鼓风机往池底吹空气。空气帮助微生物工作。

生物处理后的水进入二沉池。微生物变成絮状物沉底。这些污泥也被抽走。一部分污泥回到生物处理池。这可以保持微生物数量。多余污泥要处理。处理后的水看起来干净了。但水里还有细菌。水需要消毒。消毒可以用氯。也可以用紫外线。消毒后的水可以排入河流。

排入河流的水必须干净。干净的标准由国家规定。水不能发黑。水不能发臭。水里的有害物质不能超标。污水处理厂每天检测水质。检测合格才能排水。这是水的去路。给排水专业设计污水管网。他们计算管道坡度。坡度太小水流不动。坡度太大会冲刷管道。他们选择合适的管材。混凝土管便宜。塑料管耐腐蚀。钢管强度高。

他们设计污水处理厂。他们决定处理工艺。他们计算池子尺寸。他们选择鼓风机型号。他们考虑污泥怎么处理。污泥很麻烦。污泥有臭味。污泥含有有害物质。但污泥也有用处。污泥可以发酵产生沼气。沼气可以烧锅炉。污泥可以堆肥。堆肥后的污泥能用于种树。污泥处理是给排水专业的重要部分。

城市还会下大雨。雨水也要排走。雨水从屋顶流下。雨水从马路流下。雨水流进雨水口。雨水口连着雨水管道。雨水管道直接通向河流。雨水一般比较干净。但雨水流过马路会变脏。雨水带走马路上的油污。雨水带走轮胎磨损的颗粒。这些雨水直接进河会污染河流。现在很多城市建雨水调蓄池。

大雨时雨水先进入调蓄池。调蓄池是一个大池子。池子可以建在地下。池子可以建在公园下面。雨水在池子里停留。雨水里的颗粒沉底。雨停后慢慢把水送去污水处理厂。这样减少河流污染。给排水专业设计雨水系统。他们计算多大的雨会积水。他们计算管道需要多粗。他们设计调蓄池的位置和大小。

城市的地下空间很拥挤。给水管道在这里。污水管道在那里。雨水管道在另一边。还有煤气管。还有电缆管。还有通信管。所有管道不能打架。给排水工程师要和其他工程师商量。他们画很多图纸。图纸上标明每条管道的准确位置。施工队按照图纸挖开马路。他们把管道放下去。他们把管道连接好。他们回填泥土。他们把马路修好。

给排水专业也研究节约用水。中国很多城市缺水。人们不能浪费水。马桶可以用更少的水。水龙头可以自动关闭。工厂可以循环用水。冷却水用过后可以降温再用。造纸厂的水可以处理后再用。这叫水回用。给排水专业研究回用技术。回用技术能把污水处理得很干净。干净到可以喝吗？理论上可以。但人们心理上接受不了。

还有一种水叫中水。中水不是上中下的中。中水是中等质量的水。中水来自污水处理厂。中水经过进一步处理。中水不能喝。中水可以浇花。中水可以洗车。中水可以冲厕所。中水可以用于工厂冷却。用中水代替自来水。这样节约很多新鲜水。给排水专业设计中水系统。中水管道是紫色的。紫色提醒人们这不是饮用水。中水系统需要单独铺设管道。新建小区容易做到。老城区改造很困难。

给排水专业还考虑未来。气候变化影响给排水。夏天暴雨更猛。暴雨可能淹没城市。给排水系统要应对更大暴雨。冬天可能更干旱。水源可能不足。需要寻找新水源。海水很多。海水是咸的。海水不能直接喝。海水淡化技术可以去除盐分。海水淡化需要大量能源。成本很高。给排水专业研究如何降低成本。

人口增加需要更多水。城市扩张需要更大管道。新工厂排放新的污染物。给排水专业必须不断学习。新材料出现了。新管道更耐用。新泵效率更高。新药剂处理效果更好。新检测仪器更快更准。计算机模型可以模拟水流。模拟帮助设计更好系统。这些进步让城市更安全。

给排水专业是默默无闻的专业。人们打开水龙头就有水。人们冲厕所脏水就消失。人们走在干燥的街道上。这一切似乎理所当然。背后是给排水工程师的工作。他们计算每一个数字。他们检查每一段管道。他们监控水质变化。他们的工作保障城市运行。他们的工作保护公众健康。他们的工作保护河流湖泊。水是生命之源。管理好水是人类的大事。给排水专业承担这份责任。