污水管道系統的設計計算

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第一節  污水設計流量的計算

     污水管道系統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企業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，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實際排水量的資料，然后根據該地區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排水量資料時，可按相似地區的排水量資料確定。若這些資料都不易取得，則根據《室外排水設計規范》(GBJl4-87)的規定，按居民生活用水定額確定污水定額。對給水排水系統完善的地區可按用水定額的90%計，一般地區可按用水定額的80%計。

    （2）設計人口數

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

污水平均日流量（L/s）	5	15	40	70	100	200	500	≥1000
總變化系數Kz	2.3	2.0	1.8	1.7	1.6	1.5	1.4	1.3

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范》(GB50015-2003)的規定進行計算。

3.工業企業生活污水和淋浴污水設計流量

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

=  +                    （8-5）                     

式中 Q3——工業企業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、工業廢水設計流量

工業廢水設計流量按下式計算：

                        (8-6)

式中  Q4 ——工業廢水設計流量，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、城市污水管道系統設計總流量

城市污水管道系統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，對給水排水系統完善的地區按綜合生活用水定額90%計，一般地區按80%計；

其余符號同前。

此時，城市污水管道系統的設計總流量為：

                     （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。

【解】  該屠宰廠的污水包


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2012-11-27 11:45 上傳

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