第一節(jié)  污水設計流量的計算

     污水管道系統(tǒng)的設計流量是污水管道及其附屬構筑物能保證通過的最大流量。通常以最大日最大時流量作為污水管道系統(tǒng)的設計流量，其單位為L/s。它包括生活污水設計流量和工業(yè)廢水設計流量兩大部分。就生活污水而言又可分為居民生活污水、公共設施排水和工業(yè)企業(yè)內生活污水和淋浴污水三部分。

一、生活污水設計流量

1.居民生活污水設計流量

   居民生活污水主要來自居住區(qū)，它通常按下式計算：

                           

=                                (8-1)

                           

式中： Q1—— 居民生活污水設計流量，L／s；

       n ——居民生活污水量定額，L／(cap·d)；

       N ——設計人口數，cap；

       KZ——生活污水量總變化系數。

    （1）居民生活污水量定額

    居民生活污水量定額，是指在污水管道系統(tǒng)設計時所采用的每人每天所排出的平均污水量。

在確定居民生活污水量定額時，應調查收集當地居住區(qū)實際排水量的資料，然后根據該地區(qū)給水設計所采用的用水量定額，確定居民生活污水量定額。在沒有實測的居住區(qū)排水量資料時，可按相似地區(qū)的排水量資料確定。若這些資料都不易取得，則根據《室外排水設計規(guī)范》(GBJl4-87)的規(guī)定，按居民生活用水定額確定污水定額。對給水排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按用水定額的90%計，一般地區(qū)可按用水定額的80%計。

    （2）設計人口數

設計人口數是指污水排水系統(tǒng)設計期限終期的規(guī)劃人口數，是計算污水設計流量的基本數據。它是根據城市總體規(guī)劃確定的，在數值上等于人口密度與居住區(qū)面積的乘積。即：

                                                           (8-2)

式中：

N——設計人口數，cap；

ρ——人口密度，cap/hm2；

F——居住區(qū)面積，hm2；

cap——“人”的計量單位。

人口密度表示人口的分布情況，是指單位面積上居住的人口數，以cap/h m2表示。它有總人口密度和街坊人口密度兩種形式。總人口密度所用的面積包括街道、公園、運動場、水體等處的面積，而街坊人口密度所用的面積只是街坊內的建筑用地面積。在規(guī)劃或初步設計時，采用總人口密度，而在技術設計或施工圖設計時，則采用街坊人口密度。

設計人口數也可根據城市人口增長率按復利法推算，但實際工程中使用不多。

（3）生活污水量總變化系數

   流入污水管道的污水量時刻都在變化。污水量的變化程度通常用變化系數表示。變化系數分為日變化系數、時變化系數和總變化系數三種。

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(Kd)；

   最大日最大時污水量與最大日平均時污水量的比值稱為時變化系數(Kh)；

   最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值稱為總變化系數(Kz)。

顯然，按上述定義有

                                                (8-3)

               

生活污水量總變化系數                  

注：①當污水平均日流量為中間數值時，總變化系數用內插法求得；

②當居住區(qū)有實際生活污水量變化資料時，可按實際數據采用。

我國在多年觀測資料的基礎上，經過綜合分析歸納，總結出了總變化系數與平均流量之間的關系式，即：

=                                   (8-4)

式中：

      Q —污水平均日流量，L/s。當Q＜5L/s時，Kz=2.3；當Q＞1000L/s時，Kz=1.3。

設計時也可采用式（8-4）直接計算總變化系數，但比較麻煩。

2.公共設施排水量

公共設施排水量Q2應根據公共設施的不同性質，按《建筑給水排水設計規(guī)范》(GB50015-2003)的規(guī)定進行計算。

3.工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設計流量

工業(yè)企業(yè)的生活污水和淋浴污水主要來自生產區(qū)的食堂、衛(wèi)生間、浴室等。其設計流量的大小與工業(yè)企業(yè)的性質、污染程度、衛(wèi)生要求有關。一般按下式進行計算：

=  +                    （8-5）                     

式中 Q3——工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設計流量，L/s；

A1 ——一般車間最大班職工人數，cap；

B1——一般車間職工生活污水定額，以25L/(cap·班)計；

K1——一般車間生活污水量時變化系數，以3.0計；

A2——熱車間和污染嚴重車間最大班職工人數，cap；

B2——熱車間和污染嚴重車間職工生活污水量定額，以35L／(cap·班)計；

     K2——熱車間和污染嚴重車間生活污水量時變化系數，以2.5計；

     C1——一般車間最大班使用淋浴的職工人數，cap；

     D1——一般車間的淋浴污水量定額，以40L／(cap·班)計；

     C2——熱車間和污染嚴重車間最大班使用淋浴的職工人數，cap；

     D2——熱車間和污染嚴重車間的淋浴污水量定額，以60L／(cap·班)計；

     T ——每工作班工作時數，h。

淋浴時間按60min計。

二、工業(yè)廢水設計流量

工業(yè)廢水設計流量按下式計算：

                        (8-6)

式中  Q4 ——工業(yè)廢水設計流量，L／s；

m ——生產過程中每單位產品的廢水量定額，L／單位產品；

     M ——產品的平均日產量，單位產品/d；

     T ——每日生產時數，h；

KZ——總變化系數。

三、城市污水管道系統(tǒng)設計總流量

城市污水管道系統(tǒng)的設計總流量一般采用直接求和的方法進行計算，即直接將上述各項污水設計流量計算結果相加，作為污水管道設計的依據，城市污水管道系統(tǒng)的設計總流量可用下式計算：

                     （L/s）                      (8-7)

    設計時也可按綜合生活污水量進行計算，綜合生活污水設計流量為：

                 （L/s）                       (8-8)

式中  Q1/——綜合生活污水設計流量，L/s；

n/—— 綜合生活污水定額，對給水排水系統(tǒng)完善的地區(qū)按綜合生活用水定額90%計，一般地區(qū)按80%計；

其余符號同前。

此時，城市污水管道系統(tǒng)的設計總流量為：

                     （L/s）                             (8-9)

【例8-1】 河北某中等城市一屠宰廠每天宰殺活牲畜260t，廢水量定額為10m3/t，工業(yè)廢水的總變化系數為1.8，三班制生產，每班8h。最大班職工人數800cap，其中在污染嚴重車間工作的職工占總人數的40%，使用淋浴人數按該車間人數的85%計；其余60%的職工在一般車間工作，使用淋浴人數按30%計。工廠居住區(qū)面積為10ha,人口密度為600cap/ha。各種污水由管道匯集輸送到廠區(qū)污水處理站，經處理后排入城市污水管道，試計算該屠宰廠的污水設計總流量。