污水设计流量的确定-给水排水工程

污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量称为污水设计流量。进行污水管道系统设计时常采用最大日最大时流量为设计流量，其单位为L/s。合理确定设计流量是污水管道系统设计的主要内容之一，也是做好设计的关键。污水设计流量包括生活污水和工业废水两大类，现分述如下。

一、生活污水设计流量

1.居住区生活污水设计流量

居住区生活污水设计流量按下式计算：

式中：Q1为居住区生活污水设计流量，L/s；n为居住区生活污水定额，L/（cap·d）；N为设计人口数；Kz为生活污水量总变化系数。

（1）居住区生活污水定额：居住区生活污水定额包括居民生活污水定额或综合生活污水定额。

1）居民生活污水定额：指居民每人每天日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水量[L/（cap·d）]。

2）综合生活污水定额：指居民生活污水和公共设施（包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业网点、学校和机关办公室等地方）排出污水等两部分的总和[L/（cap·d）]。

居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。在按用水定额确定污水定额时，对给排水系统完善的地区可按用水定额的90%计，一般地区可按用水定额的80%计。设计中可根据当地用水定额确定污水定额。若当地缺少实际用水定额资料时，可根据GB13-86《室外给水设计规范》1997年局部修订条文规定的居民生活用水定额和综合生活用水定额，结合当地实际情况选用。然后根据当地建筑内部给排水设施水平和给排水系统完善程度确定居民生活污水定额和综合生活污水定额。

有些城市的设计部门，为了简化计算，除将排水量特别大的工业企业单独计算外，对市区内居住区（包括公共建筑、小型工厂在内）的污水量按比流量计算。比流量是指从单位面积上排出的日平均污水流量，以L/（s·104m2）或L/（s·ha）表示。该值是根据人口密度、卫生设备等情况定出的一个综合性的污水量标准。因此生活污水设计流量也可根据下式计算：

式中：Q1为居住区生活污水设计流量，L/s；q为比流量，L/（s·ha）；F为污水管道服务面积，ha；Kz为生活污水量总变化系数。

（2）设计人口：指污水排水系统设计期限终期的规划人口数，是计算污水设计流量的基本数据。该值是由城镇和工业企业的总体规划确定的。在计算污水管道服务的设计人口时，常用下式计算。

式中：N为设计人口数，人；p为人口密度，人/ha或人/104m2；F为污水管道服务面积，ha。

人口密度表示人口分布的情况，是指居住在单位面积上的人口数。当人口密度所用的地区面积包括街道、公园、运动场、水体在内时，该人口密度称做总人口密度。当所用的面积只是街区内的建筑面积时，该人口密度称做街区人口密度。在规划或初步设计时，计算污水量是根据总人口密度计算；而在技术设计或施工图设计时，一般采取街区人口密度计算。

（3）生活污水量总变化系数：由于居住区的生活污水量标准是平均值，因此根据设计人口和生活污水量标准计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻都在变化。夏季与冬季污水量不同；一天中，日间与晚间污水量不同；而且各个小时的污水量也有很大的差异。

污水量的变化程度一般用变化系数表示。变化系数分为日、时、总变化系数。

一年中最大日污水量与平均日污水量的比值称为日变化系数（Kd）。

最大日最大时污水量与该日平均时污水量的比值称为时变化系数（Kh）。

最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数（Kz）。并有(www.xing528.com)

通常，污水管道的设计断面根据最大日最大时污水流量确定，因此需要求出总变化系数。其值可按表21-1采用。

表21-1　生活污水量总变化系数

在污水管道中，污水流量的变化情况随着人口数和污水量标准的变化而定。若污水量标准一定，流量变化幅度随人口增加而减少；若人口数一定，流量变化幅度随污水量标准增加而减少。因此，在采用同一污水量标准的地区，上游管道由于服务人口少，管道中出现的最大流量与平均流量的比值较大。而在下游管道中，服务人口多，来自各排水地区的污水由于流行时间不同，高峰流量得到削减，最大流量与平均流量的比值较小，流量变化幅度小于上游。即表明总变化系数与平均流量之间有一定的关系，平均流量愈大，总变化系数愈小。

2.公共建筑生活污水设计流量

某些公共建筑的生活污水量是比较大的，如公共浴室、洗衣房、医院、饭店、学校等。在设计时，常将这些建筑的污水量作为集中污水量单独计算。其计算方法参考建筑给排水设计规范及手册。

3.工业企业生活污水及淋浴污水设计流量

这部分流量可按下式计算：

式中：Q3为工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量，L/s；A1为一般车间最大班职工人数，人；A2为热车间最大班职工人数，人；B1为一般车间职工生活污水量标准，25L/（人·班）；B2为热车间职工生活污水量标准，35L/（人·班）；K1为一般车间生活污水量时变化系数，3.0；K2为热车间生活污水量时变化系数，2.5；T为每班工作时数，h；C1为一般车间最大班使用淋浴的职工人数，人；C2为热车间最大班使用淋浴的职工人数，人；D1为一般车间的淋浴污水量标准，40L/（人·班）；D2为热车间的淋浴污水量标准，60L/（人·班），其中淋浴时间以60min计。

二、工业废水设计流量

工业废水设计流量按下式计算：

式中：Q4为工业废水设计流量，L/s；m为生产过程中每单位产品的废水量标准，L/单位产品；M为产品的平均日产量；T为每日生产时数，h；Kz为总变化系数。

工业废水量标准是指生产单位产品或加工单位数量原料所排出的平均废水量，也叫做生产过程中单位产品的废水量定额。该定额可用工业用水量标准或参考与其生产工艺过程相似的已有工业企业的数据来确定。各个工厂的工业废水量标准有很大差别，主要与生产的产品及所采用的工艺过程有关。为了保护水资源，从源头上控制污染物的排放总量，各工厂应改革生产工艺，提高水的循环利用率。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）对部分行业最高允许排水定额作了明确规定。

在不同的工业企业中，工业废水的排放情况很不一致。工业废水量的变化取决于工厂的性质和生产工艺过程。一般工业废水量的日变化较少，其日变化系数为1。时变化系数可实测，某些工业废水量的时变化系数大致如下：化工1.3～1.5，纺织工业1.5～2.0，造纸1.3～1.8，冶金工业1.0～1.1，食品1.5～2.0。

三、城市污水设计总流量

城市污水设计总流量是居住区生活污水、公共建筑生活污水、工业企业生活污水和工业废水设计流量等4部分之和：

污水管道设计是采用这种简单累加法来计算流量的，即各种污水在同一时间发生最大流量。但在设计污水泵站和污水厂时，如果也采用各项最大流量之和作为设计依据，将会很不经济。因为各种污水最大流量同时发生的可能性很少，而且各种污水流量汇合时互相调节，使流量高峰降低。因此为了合理地确定污水泵站和污水厂各处理构筑物的最大污水设计流量，就必须考虑各种污水流量的逐时变化，取最大时流量作为总设计流量，但往往由于缺乏污水量逐时变化资料而不便采用，所以仍采用上式计算设计流量。