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城市生活汙水與工業廢水的流量設計分析

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城市的正常執行取決於汙水管網的高效執行。現代社會,城市規模大,城市汙水管網佔地面積大,工作量大。如何在滿足城市汙水需求的基礎上,科學地設計城市汙水管道系統的設計流程,實現經濟效益的最大化,是城市建設者和設計師非常重視的問題。論述了城市汙水管道系統設計流程的相關問題,並依次詳細論述了城市生活汙水和工業汙水設計流程的確定,對城市汙水管網設計單位更好地開展工作具有一定的參考意義。

現代城市每天都產生大量的生產和生活汙水。汙水管道系統已成為現代社會城市建設中必不可少的基礎設施工程之一。隨著我國城市化程序的不斷加快,城市的規模和建設速度都在不斷提高。做好汙水管道工程,保證汙水系統正常穩定執行,是城市生產生活順利發展的需要。在汙水管道工程中,汙水管道的設計流量是一個關鍵指標,它直接決定著汙水管道的汙水排放能力和汙水容許極限。所謂汙水管道系統設計流程。指汙水管道及相關附屬構築物能通過的最大的汙水流量計。實際工作中,最大日最大小時流量作為汙水管道係數的設計流量,其單位為升/秒。根據汙水的不同型別,城市汙水管道的設計流程分為生活汙水設計流程和工業廢水設計流程兩部分。科學確定汙水管道設計流量,對於做好城市汙水管道工程設計,保證汙水管道系統正常高效執行,滿足秋季城市生產和生活汙水排放需求,具有重要的現實意義。

1.生活汙水流量計的設計與分析

生活汙水是城市汙水的兩種型別之一。根據具體來源,城市生活汙水可分為三個分支:住宅區生活汙水、工業企業生活汙水和公共建築生活汙水。由於三種生活汙水的具體情況不同,設計流量的計算方法也不同。詳情如下:

1.1住宅區生活汙水流量計的設計與分析

計算居住區生活汙水設計流量時,應考慮以下因素:

(1)生活汙水量標準對居住區設計流量的影響

在設計生活汙水管道的流量時,設計者採用的城市人口每人每天平均排放的生活汙水量稱為居民生活汙水定額。該指標是計算汙水管道設計流量的依據。不同的生活汙水定額直接影響生活汙水管道的設計流量。為確保選定的流量定額符合實際情況,設計者必須綜合收集和統計設計區域內居民人口日常生活汙水排放的相關資訊,並以此為基礎確定當地居民生活汙水定額的大小。如果由於實際情況難以收集當地居民區的生活汙水資料,需要根據當地情況選擇一個大致的區域,收集實際汙水排放的相關資訊,以確定生活汙水排放配額。如果不能滿足上述條件,則按照國內《室外排水設計規範》的相關內容,由生活用水定額確定排汙定額。通常大多數地區的城市生活汙水定額是生活用水定額的80%,給排水系統特別完善的城市生活汙水定額可以確定為用水定額的90%。

(2)設計進口對設計流量的影響

這裡的設計入口指的是汙水和排水系統設計期末對應的人口。這些資料對於計算汙水排放系統的設計流量非常重要。一般來說,城市建設和發展規劃中應界定城市設計人口。人口密度和分佈面積的乘積就是人口。人口密度代表人口的分佈,用單位面積人口表示,單位是人-每平方公里或人-每平方米。人口密度包括總人口密度和鄰里人口密度。鄰里的人口密度簡單地表示鄰里的建築面積內的人口分佈。總人口密度涵蓋街道、公園、運動場和水體。在專案規劃或初步設計中,可以採用總人口密度,而在具體計算階段,應採用鄰里人口密度。

(3)生活汙水總變異係數對設計流量的影響

城市每天產生的汙水量不是一個固定值,汙水管道中的汙水量一直在變化。在汙水管道設計中,代表汙水變化程度的數值稱為變化係數。按照相應的時間,汙水的變化係數包括日變化係數、時變化係數和總變化係數三種。其中,日變化係數是一年中最大日排汙量與平均日排汙量的比值;時間變異係數是最大日排汙量與最大日平均排汙量的比值。總變異係數是最大日排汙量與平均日平均排汙量的比值。城市生活汙水管道的設計流量一般是根據最大日最大汙水流量計來確定管道直徑。因此,必須得到總變異係數。但在實踐中,大部分城市都沒有關於日變係數和時變係數的資訊,無法用上述方法計算總變係數。根據實踐經驗,汙水流量計的變化隨著人口和汙水量標準的變化而變化。汙水標準不變,人口越多,變化就越小。人口不變,汙水標準越大,變化越小。可以看出,汙水總變異係數隨汙水平均流量變化,趨勢相反。平均流量越大,汙水總變異係數越小。我國《室外排水設計規範》明確闡述了汙水總變異係數隨平均流量的變化。

1.2工業企業生活汙水流量計的設計與分析

工業企業的生活汙水通常來自食堂、廁所、浴室等。其特點是工業生活汙水會在下班後一小時內流出,流量變化不大。

1.3公共建築生活汙水流量計的設計與分析

這裡的公共建築是指大型公共建築,由於汙水排放量大,所以單獨計算。具體計算方法按照《建築給水排水設計規範》的相關內容執行。

2.工業廢水流程的設計與分析

與住宅區生活汙水管道流量的計算一樣,在計算工業廢水管道流量時,也需要採用標準定額。這個定額叫工業廢水定額,是指生產單位產品或加工單位數量原料所排放的廢水的平均量。這個定額一般是從生產實踐中收集的。如果是新建工業專案,可根據同類型、同規模、同生產工藝企業的工業廢水量確定定額。如果實際資料難以收集,可根據工業用水標準計算工業廢水定額。不同行業的廢水標準差異很大,甚至在同一個行業,不同的生產工藝或生產裝置會使廢水標準發生重大變化。此外,企業是否採用迴圈供水系統對工業廢水量影響很大。採用迴圈供水系統的企業排放的廢水比不採用迴圈供水系統的企業少

確定城市汙水設計流量的一般原則是假設所有條件都處於最高限值,汙水管道必須滿足的流量標準。用這種方法計算的管道流量在正常情況下可以滿足城市生活的所有變化需求,但這種極端情況並不經常發生。如果單獨用這種方法計算,汙水管道系統的成本會過高,經濟效益達不到標準。因此,在實際工作中,通常採用混合汙水後的最大小時流量作為設計流量。

4.結束語

排水系統是基礎設施建設的基本組成部分。目前工程建設領域常用的“七連一平”標準包括排水系統。中國是一個人口大國,城市數量多,規模大。做好城市汙水系統建設是保證城市功能正常執行和社會秩序和諧穩定的重要措施。有關部門和單位必須高度重視城市汙水管道系統的設計,準確確定管道的設計流量,實現城市建設經濟效益和社會效益的優化。
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