污水设计流量的确定是污水管渠系统设计的重要内容。城市污水流量是城市污水排水系统管渠及设备和各附属构筑物在单位时间内保证通过的最大污水量。在管渠系统中，通常以一年中最大日最大时流量作为城市污水设计流量，包括城市生活污水设计流量和工业废水设计流量两部分。
生活污水量的大小取决于生活用水量的大小，在城市人民生活中，绝大多数用过的水都成为污水流入污水管道。根据某些城市的实测资料统计，污水量约占用水量的80%～100%。生活污水量和生活用水量的这种关系符合大多数城市的情况。如果已知城市用水量，在城市污水管道系统规划设计时，可以根据当地的具体条件取城市生活用水量的80%～100%作为城市生活污水量。在详细规划中可以根据城市规模、污水量标准和污水量的变化情况计算生活污水量。
工业废水量则与工业企业的性质、工艺流程、技术设备等有关。
2.3.1.1 生活污水设计流量
城市生活污水设计流量包括居住区生活污水设计流量、公共设施排水量和工业企业职工生活污水和淋浴污水设计流量。
1.居住区生活污水设计流量Q1
居住区生活污水设计流量按下式确定：
式中 Q1——居住区生活污水设计流量，L/s；
n——平均日生活污水排水定额，L/（人·d）；
N——设计人口数；
Kz——总变化系数；
（1）设计人口。设计人口是污水排除系统设计期限终期的计划人口数，它取决于城乡或工业企业的发展规模。设计时应按近期和远期的发展规模，分期估算出各期的设计人口，在设计分期建设的工程项目时，应采用各个分期的计算人口作为该项目的设计人口。
在城乡总体规划中，人口分布以人口密度表示。人口密度是住在单位面积上的居民数，常以人/hm2表示。如果测算人口密度所用的地区面积包括街道、公园、运动场和水体等在内时，该人口密度称为总人口密度；如果所用面积为街区内的建筑面积，所得的人口密度称为街区人口密度。在规划或做初步设计时，常根据总人口密度计算；当进行技术设计或扩大初步设计时，需要计算各管段所承受的污水量，需根据街区人口密度来求得设计人口。
（2）居住区生活污水排水定额。居住区生活污水排水定额是指城镇居民每人每日所排入排水系统的平均污水量，它与生活用水量定额、室内卫生设备设置情况、所在地区气候、生活水平等因素有关。在确定污水量定额时应根据城市排水现状资料，按城市的规划年限并综合考虑各方面的因素来确定，并应注意与本城市采用的居民用水定额相协调。《室外排水设计规范》（GB50014—2006）建议根据生活用水定额的80%～90%确定生活污水排水定额。对于新建城市应参照条件相似的城市生活污水排水定额确定，一般可采用表2.3.1中的规定。
表2.3.1中所列数值包括居住区内小型公共建筑的污水量。大型公共建筑及某些污水量较大的公共建筑，如洗衣房、公共浴室、饭店、学校、影剧院等作为集中污水量单独计算。公共建筑内每人每日的生活污水量定额可以按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009版）中的生活用水量定额确定；高层建筑用水量较大，且水源不一，因此应根据实际调查资料来确定。
表2.3.1 居住区生活污水排水定额（平均日）
注 1.第一分区包括黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北、山西、陕西偏北的一小部分，宁夏偏东的部分。
2.第二分区包括北京、天津、河北、山东、山西、陕西的大部分，甘肃、宁夏、辽宁的南部，河南的北部，青海偏东和江苏偏北的一小部分。
3.第三分区包括上海，浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北的东部，河南南部。
4.第四分区包括广东、台湾的全部，广西的大部分，福建、云南的南部。
5.第五分区包括贵州的全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃在秦岭以南的地区，广西偏北的一小部分。
（3）总变化系数。城市生活污水排水定额是一个平均值，而生活污水量实际是不均匀的，逐月、逐日、逐时都在变化。一年之中，冬季和夏季的污水量不同；一日之中，白天和夜间的污水量不一样；各小时的污水量也有很大变化；即使在1h内污水量也是变化的。但在城市污水管道规划设计中，通常都假定在1h内污水量是均匀的。污水量的变化程度常用变化系数来表示，变化系数有日变化系数Kd、时变化系数Kh和总变化系数Kz。
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，即
一年中最大时污水量与平均时污水量的比值称为时变化系数，即
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，即
污水管道应按最大日最大时的污水量来进行设计，因此需要求出总变化系数。用式（2.3.4）计算总变化系数一般都难以做到，因为城市中关于日变化系数和时变化系数的资料都较缺乏。但通常服务面积越大，服务人口越多，则污水量越大，而变化幅度越小，也就是变化系数越小；反之则变化系数越大。也可以说总变化系数一般与污水量有关，其流量变化幅度与平均流量之间的关系可按下式计算：
式中 Q——平均日平均时污水流量，L/s。
公式经多年应用总结后认为Kz不宜小于1.3。居住区综合生活污水量总变化系数也可按表2.3.2计算。当居住区有实际生活污水量总变化系数值时，可按实测资料确定。
根据以上方法分别确定设计人口、居民区污水排水定额和总变化系数后，就可以按式（2.3.1）计算居民区生活污水设计流量。
表2.3.2 综合生活污水量总变化系数
2.公共设施排水量Q2
公共设施排水量应根据公共设施的不同性质，按《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）（2009版）的规定进行计算。
3.工业企业生活污水及淋浴污水设计流量Q3
工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算：
式中 Q3——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量，L/s；
N1——一般车间最大班职工人数；
N2——热车间及严重污染车间最大班人数；
q1——一般车间职工生活污水量定额，以25L/（人·班）计；
q2——热车间及严重污染车间职工生活污水量定额，以35L/（人·班）计；
N3——一般车间最大班使用淋浴的职工人数；
N4——热车间及严重污染车间最大班使用淋浴的职工人数；(www.xing528.com)
q3——一般车间的淋浴污水量定额，以40L/（人·班）计；
q4——热车间及严重污染车间淋浴污水量定额，以60L/（人·班）计；
T——每班工作时数，h；
K1——一般车间职工生活污水总变化系数，一般取3.0；
K2——热车间及严重污染车间职工生活污水总变化系数，一般取2.5；
淋浴时间按1h计。
2.3.1.2 工业废水设计流量
在工业企业中，工业废水设计流量一般按日产量或单位产品排水量定额计算。公式如下：
式中 Q4——工业废水设计流量，L/s；
m——生产过程中单位产品的废水量定额，L；
M——每日的产品数量；
Kg——工业废水总变化系数；
T——工业企业每日工作时数，h。
在新建工业企业时，可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。各工厂的工业废水量标准有很大差别，即使生产同样的产品，由于生产过程不同，其废水量标准也有很大差异。若采用循环给水时，废水量较直流给水时大为减少，在生产工艺改造革新的情况下也会使工业废水量减少。因而工业废水量取决于生产种类、生产过程、单位产品用水量等。
工厂中工业废水的排出情况很不相同，有的比较均匀，有的排水量变化很大，因此工业废水的变化系数变化很大，它随着工业的性质和生产工艺过程而不同。表2.3.3列出一些工业企业的工业废水量时变化系数。
一般情况下，工业企业工业废水量由该企业提供，设计人员经调查核实后采用。
表2.3.3 工业企业的工业废水量时变化系数
2.3.1.3 城市污水设计流量
城市污水设计总流量Q为上述三项设计流量之和，即
设计时也可按综合生活污水量进行计算，综合生活污水设计流量为
式中 Q′1——综合生活污水设计流量，L/s；
n′——综合生活污水定额（L/人·d），对给水排水系统完善的地区按综合生活用水定额90%计，一般地区按80%计。
此时，城市污水管道系统的设计总流量为
在上述计算所求得的污水设计总流量中，每项都是按最大时流量计算，污水管网设计就是根据各项污水最大时流量之和来计算，这种方法称为最大流量累加法。但在污水泵站和污水处理厂的设计中，如果也采用各项污水最大时流量之和作为设计依据，将是很不经济的。因为所有各项最大时污水量同时发生的可能性极小，采用这样估算的设计流量来设计泵站和污水处理厂，显然是过大的。各种污水汇合时，可能相互错开而得到调节，因而使流量高峰降低。为了正确、合理地计算污水泵站和污水处理厂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，从而求出一日内最大时流量作为总设计流量，这种方法称为综合流量法。按这种方法求得泵站和污水处理厂的设计总流量，是较为经济合理的。但逐时污水量的变化资料往往是难于取得的，因此限制了这种方法的使用。
【例2.3.1】 河北省某中等城市一屠宰场每天宰杀活牲畜260t，废水量定额为10m3/t，工业废水的总变化系数为1.8，三班制生产，每班8h。最大班职工人数为800，其中在污染严重车间工作的职工占总人数的40%，使用淋浴人数按该车间人数的85%计；其余60%的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按30%计。工厂居住区面积为10hm2，人口密度为600人/hm2。各种污水由管道汇集输送到厂区污水处理站，经处理后排入城市污水管道，试计算该屠宰场的污水设计总流量。
【解】 该屠宰厂的污水包括居民生活污水、工业企业生活污水和淋浴污水、工业废水3种，因该厂区公共设施情况未给出，故按综合生活污水计算。
（1）综合生活污水设计流量计算。查综合生活用水定额，河北位于第二分区，中等城市的平均日综合用水定额为110～180L/（人·d），取165L/（人·d）。假定该厂区给水排水系统比较完善，则综合生活污水定额为165×90%=148.5L/（人·d），取150L/（人·d）。
居住区人口数为600×10=6000（人）。
用内插法查总变化系数表，得Kz=2.24。
于是综合生活设计流量为Q′1=10.4×2.24=23.30（L/s）。
（2）工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算。由题意知：一般车间最大班职工人数为800×60%=480（人），使用淋浴的人数为480×30%=144（人）；污染严重车间最大班职工人数为800×40%=320（人），使用淋浴的人数为320×85%=272（人）。
所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为
（3）工业废水设计流量计算：
该厂区污水设计总流量：
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