第1章污水的水量水质特性Word文档下载推荐.docx
《第1章污水的水量水质特性Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章污水的水量水质特性Word文档下载推荐.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
正态分布（在带标准X轴的对数坐标纸上成直线）
对数正态分布（在带对数X轴的对数坐标纸上成直线）
平均值
=f（50%）
分布范围s=f（84%）-f（50%）
或s=f（50%）-f（16%）
log
=logf（50%）+1.1513s2
s=log[f（84%）-f（50%）]
或s=log[f（50%）]-log[f（16%）]
图1.4为对数坐标纸上绘出的丹麦Sjæ
lsø
处理厂进水量数据图，显而易见，最大小时流量Qh,max和每日的进水量可假定为对数正态分布，而最大秒流量却不是规则的直线。
图1.5绘出了在旱季若干天内，流到丹麦EjbyMø
lle处理厂的最大小时流量图。
这些数据点在普通对数坐标纸上具有相当好的线性，可以把它们作为正态分布对待，最大小时平均流量Qh,max可按50%的概率读出：
Qh,max=3175m3/h
【例1.1】流入EjbyMø
lle处理厂的旱季最大小时流量分布范围是多少？
旱季最大小时流量小于3650m3/h的天数占旱季天数的百分数是多少?
s=f（84%）-f（50%）=3525-3175=350m3/h
分布范围s，可确定为84%概率曲线值与50%概率的曲线值之差，见表1.1。
借助于该曲线，可得出90%的天数，最大小时流量将小于或等于3650m3/h。
1.1.3污水水量的估算
如果不能获得足够的污水流量测定数据，就必须进行估算和计算，为此目的，可以将污水分成具有代表性的几个组成部分：
♦生活污水；
♦工业和公共设施污水；
♦入渗水。
就生活污水而言，可按图1.6所示的方法计算，这种算法的基数是人口数及其每年所产生的污水量Qyr,pers。
在表1.2中给出了Qyr,pers的数值概念，但所表示仅是粗略的近似平均值。
根据年污水量，可进行其他计算或估算，见图1.6。
【例1.2】Heraklion城位于希腊克里特岛的北部沿海地区，它拥有一个精美的博物馆，博物馆内藏有来自附近古城Knossos的物品，确实值得一游。
不包括入渗和渗漏水量，计算克里特岛上Herakloin城的最大小时生活污水量，人口总数共计12万人。
图1.5丹麦Odense，EjbyMø
lle污水处理厂（数据为无降雨日数个24小时周期,资料/20/）
人均污水量（不包括工业污水）[2][3][4][5][6][7][8]表1.2
国家
年份
m3/（人∙年）
（不包括入渗水量）
（包括入渗水量）
阿尔巴尼亚
1977
60
瑞士
1976
95
阿尔及利亚
40
西班牙
1969
50
澳大利亚
1981
90
奥地利
瑞典
1970
85
比利时
30
瑞曲
75
巴西
1975
1978
丹麦
1982
55
叙利亚
35
埃及
荷兰
芬兰
1973
210
法国
突尼斯
土耳其
希腊
英国
意大利
70
1972
80
美国
140
挪威
西德
100
从表1.2查到，希腊每人每年污水量大约为60m3。
Qyr,pers=60m3/（年∙人）
N=120000人
Qyr=Qyr,persN=60m3/（年∙人）⨯120000人
Qyr=7.2⨯106m3/年
Qd,av=Qyr/365=（7.2⨯106m3/年）/365=19700m3/d
小时系数th,d，按一般城镇确定为15h/d（见图1.6）。
Qh,max=Qd,av/th,d=（19700m3/d）/（15h/d）=1315m3/h
图1.6生活污水流量计算
生活污水量:
Qyr,pers=50～100m3/（人∙年）（见表1.2）
th,d=14～18（大城镇）
10～14（小城镇）
fh,max=1.3～1.7（大城镇）
1.7～2.4（小城镇）
fh,min=0.2～0.4
Qyr旱季，年污水量（m3/年）
Qyr,pers每人每年的污水量（m3/年）
Qd,av旱季，一年内，污水平均日流量（m3/d）
Qh,av旱季，一年内，污水平均时流量（m3/h）
Qh,max旱季，一年数天内，污水最大时流量（m3/h）
Qs,max旱季，最大平均时流量内，污水平均秒流量（m3/s）
Qh,min旱季，一年的数天期间，污水最小时流量（m3/h）
N人数th,d时变化系数（h/d）
fh,max最大时变化系数fh,min最小时变化系数
对于工业和公共设施污水，可按图1.7所示步骤进行计算，在这里基本算法还是每年产生的污水，对于工业污水，常用生产单位产品产生的污水量和每年生产单位产品的数量来计算（例如酿酒厂，年产106百升啤酒，每百升产0.6m3污水，厂总污水产量为0.6×
106m3/年）。
表1.3给出了各种不同工业的污水产生概况，而表1.4给出的则为各种公共设施污水的基本数据。
【例1.3】年洗12000t的洗衣房，计算最大时污水流量（每周5天工作日，每个工作日工作14小时）？
从表1.3找出，洗衣房每洗1吨衣物产生20～60m3污水，在此，估算为每洗1吨产生50m3污水。
Qyr=（12000t/年）⨯（50m3/t）=600000m3/年
每年的工作日数td,yr估算为：
45周/年⨯5天/周=225天/年
Qd,av=Qyr/td,yr=（600000m3/年）/（225d/年）=2670m3/h
时变化系数th,d估算为12h/d（14小时工作期间，每小时产生的污水不相同）
Qh,max=Qd,av/th,d=（2670m3/d）/（12h/d）=220m3/h
图1.7工业及公共设施污水量计算
工业及公共设施污水量
Qyr=可变性最大（见表1.3和表1.4）
th,yr=100～365（典型值225～275）
th,d=4～24（典型值6～8）
fh,max=1～6（典型值3～4）
fh,min=0.1～0.2
Qyr旱季，年污水量（m3/年）
Qd,av旱季，一年内污水平均日流量（m3/d）
Qh,av旱季，一年内污水平均时流量（m3/h）
Qh,max旱季，一年内数天，污水最大时流量（m3/h）
Qs,max旱季，平均最大小时内平均秒流量（m3/s）
Qs,av在一年期间平均小时内污水平均秒流量（m3/s）
Qh,min旱季，在一年的数天期间，污水最小时流量（m3/h）
td,yr日变系数（d/年）th,d时变化系数（h/d）
fh,max最大时变化系数fh,min最小时变化系数
工业污水种类、单位产量和浓度（1kgBOD7约相当于0.85kgBOD5）[12]表1.3
工业/产品
耗水量
单位产品
（原料）污水产量
污染物产量
污染物浓度
（含量）
备注
奶品场
市售牛奶
乳酪
合成产品
0.7～0.2m3/t
0.7～3.0m3/t
0.7～2.5m3/t
0.7～1.7m3/t
0.7～2.0m3/t
0.4～1.8kgBOD7/t
0.7～2.0kgBOD7/t
0.7～2.0kgBOD7/t
500～1500gBOD7/t
1000～2000gBOD7/t
t=吨牛奶
注意：
pH变化/排放
屠宰场
屠宰
屠宰+肉制品
肉制品
3～8m3/tp
3～12m3/tp
1～15m3/tp
7～16kgBOD7/tp
10～25kgBOD7/tp
6～15kgBOD7/tp
500～2000gBOD7/tp
10～20gTP/tp
500～1000gBOD7/tp
tp=吨产品
强气味，浓毛，消毒剂耗水量变化大小取决于生产种类
酿酒厂
啤酒和软饮料
3～7m3/m3
3～7m3/m3*
4～15kgBOD7/m3
1000～3000gBOD7/m3
m3*=产品
高pH
续表1.3
单位产品（原料）污水产量
罐头厂
土豆皮（干法去皮）
土豆皮（湿法去皮）
甜菜头
胡萝卜
豌豆
蔬菜（混合生产）
鱼
2～4m3/t
4～8m3/t
5～10m3/t
15～30m3/t
20～30m3/tf
8～15m3/t
3～6kgBOD7/t
5～15kgBOD7/t
20～40kgBOD7
15～30kgBOD7/t
10～50kgBOD7/t
1000～2000gBOD7/m3
2000～3000gBOD7/m3
3000～5000gBOD7/m3
800～1500gBOD7/m3
5000～10000gBOD7/m2
t=吨原料
可漂浮（浮选）
tf=吨加工产品
t=吨原料
纺织工业
工业总体
棉
羊毛
合成纤维
100～250m3/t
50～100m3/t
50～100kgBOD7/m3
70～120kgBOD7/m3
15～30kgBOD7/m3
100～1000gBOD7/m3
200～600gBOD7/m3
500～1500gBOD7/m3
100～300gBOD7/m3
高水温与pH，氯气，H2S气,危险化学品（过敏性反应）
制革厂
混合生产
皮革
毛皮
20～70m3/t
20～40m3/t
60～80m3/t
20～70m3/t
30～100kgBOD7/m3
1～4kgCr/t
0～100kgS2/t
10～20kgTN/t
1000～2000kgBOD7/m3
30～70gCr/m3
0～100gS2/t
200～400gTN/m3
铬，pH变化，污泥和毛状物
洗衣房
湿洗
20～60m3/t
20～60m3/t
20～40kgBOD7/t
10～20kgTP/t
300～800kgBOD7/m3
10～50gTP/m3
t=吨洗涤物
使用逆流洗涤的洗衣房约降低70%的耗水量，但同样有污染物排放（kgBOD7/t）
高温
电镀工业
20～200L/m2
<
1m3/h*
最大10m3/h
3～30ghm/m2
2～20gCN/m2
在厂内处理前:
约150ghm/m2
约100gCN/m2
在厂内处理后
1～10ghm/m2
0.1～0.5gCN/m2
m2=m2表面积
hm=重金属
*50%的电镀工业排放量小于1m3/h
溶剂、氰比物、高pH值，重金属，复合清洗物
电子电路工业
0.5～1.5m3/m2
100～200gCu/m2
0～5gSn/m2
0～5gPb/m2
100～200gCu/m3
0～5gSn/m3
0～5gPb/m3
m2=m2绝缘板
图片洗印厂
100～200gBOD7/m2
400～700gBOD7/m3
50～100gEDTA/m3
m2=m2感光胶片
通过接触对皮肤有危险，过敏反应
印刷厂
30～40m3/d
约7kgZn/d
约0.04kgAg/d
约0.03kgCr/d
约0.01kgCd/d
170～230gZn/m3
1.0～1.3gAg/m3
0.8～1.0gCr/m3
0.2～0.3gCd/m3
损耗以生产中的调查为准。
该表所示为平均一台印刷机每天耗水30～40m3/d
溶剂，酸
车辆修理/冲洗
轿车
载重车
约400L/（Lt）
约200L/（Ht）
约1200L/（Ht）
溶剂
Lt=低压冲洗
Ht=高压冲洗
各种公共设施的污水量表1.4
类型
污水量（m3/年）
单位
资料来源
学校
8～10
学生
/10/，/2/
工作场所
15～20
雇员
营地
25～30
每天、每人
/2/
村舍，别墅
40～60
别墅
军事设施
50～60
永久居住者
/10/
医院
150～250
床
/10/，/2/，/11/
疗养院、休养地
100～150
旅馆、宿舍
60～100
饭店等
游泳浴场
每天每个游客
【例1.4】计算一个平均700人的野营地，在5月15日到10月1日旺季期间的最大时流量。
从表1.4中查到Qyr,pers=25～30m3/（人∙年）。
取Qyr,pers为30m3/（人∙年）。
Qyr=NQyr,pers=（700人）×
（30m3/（人∙年））=21000m3/年
日变系数td,yr等于野营地开放天数，即135天
Qd,av=Qyr/td,yr=（21000m3/年）/（135d/年）=156m3/d
时变化系数th,d较高，约为6h/d
Qh,max=Qd,av/th,d=（156m3/d）/（6h/d）=26m3/h
图1.8表示如何估算入渗水量，一般来说，入渗水量取决于污水系统的长度、总体状况和收集区域内的地下水位，入渗水量通常按面积估算，度量单位为L/（s∙ha）。
但也有一些计算公式按单位长度污水管的入渗水量计算[13]。
最简单但不太可靠的方法是设定入渗水量为污水总量的某个百分数（例如50%～100%）。
渗入水量也可能是负值（即渗出量），特别是在温暖而干燥的气候条件下，渗出量可达到排入污水管污水量的50%。
即使在丹麦，在污水管位于地下水位之上且维护不好的某些地方，渗出水量相当可观。
图1.8入渗水量的计算
入渗水量:
Qs,A=0.02～0.06L/（s∙ha）
td,yr=200～365
fd,max=2～3
fs,max=0.1～0.2
Qyr年入渗水量（m3/年）
Qd,av在入渗期内，每天的平均入渗水量（m3/d）
Qd,av,max年内入渗水量最高月，日平均入渗量（m3/d）
Qh,max年内入渗水量最高月，时平均入渗水量（m3/h）
Qs,A入渗期内每公顷每秒平均入渗水量（L/（s∙ha））
Qs,av入渗期平均秒入渗水量（L/s）
Qs,max年入渗最高月内，平均秒入渗水量（m3/s）
A汇水面积（ha）
td,yr日变化系数（d/年）
fd,max最高月的日变化系数
fs,max最高月的秒变化系数
【例1.5】计算收集区面积为20公顷的日最大渗入水量。
图1.8指出Qs,A=0.02～0.06L/（s∙ha），取为Qs,A=0.05L/（s∙ha）
Qd,av=Qs,A×
3600s/h⨯24t/d⨯A=0.05L/（s∙ha）⨯3600s/h⨯24t/d⨯20ha
=80400L/d=86.4m3/d
以图1.8为基准，最大日变化系数fd,max估算为2.5
Qd,max=Qd,max⨯fd,max=（86.4m3/d）⨯2.5=216m3/d
Qs,max值可直接用Qd,max除以（24×
3600），因此：
Qs,max=Qd,max/（24×
3600）=（216m3/d）/（24×
3600s/d）=0.0025m3/s
Qs,max=2.5L/s
通过计算生活污水、工业污水和入渗水的最大时流量，可得到Qh,max，该值可在以后的设计中采用。
Qh,max=Qh,max（生活）+Qh,max（工业）+Qh,max（入渗）（1.1）
1.1.4人口当量
有时污水量采用单位人口当量（PE）计算，对于水量来说，1PE=0.2m3/d。
单位人口当量PE与每人的真实污水量是无关的，见例1.6。
人口当量还有其它方式的定义（PEBOD、PESS、PEN等），因此，当指述PE数值时，应注意所采用的是什么基准。
1PEBOD为60gBOD/d，1个PE也相当125gCOD/d、13gN/d和2.5gP/d，其值因国而异。
【例1.6】一个1000人居住的集水区域，耗水量为150m3/d，到达处理厂的污水量为250m3/d。
在污水量基础上，找出入渗水量和人口当量数。
入渗水量约等污水量与耗水量之差：
Q（入渗水量）=250-150=100m3/d
人口当量为
PE=Q（污水量）/0.2=（250m3/d）/（0.2m3/（d∙PE））=1250PE
1.1.5污水量的预测
当扩建和重建污水处理厂时，需要预测未来10～20年的污水量。
在50年代和60年代，世界上许多地方的单位污水量的增长比较稳定，但从70年代开始出现了变化，单位污水量或者不变（家庭污水）或是实际下降（工业污水）。
水和污水服务的收费使工业耗水量和污染物排放量明显降低（许多地区按污染负荷付费），污水管道系统的更新也促使污水量减少。
污水量的预测分析应以汇水区域的人口增长和工业生产增加
升级会员 