關(guān)于工業(yè)企業(yè)給排水設(shè)計中的用水量計算探討

【摘 要】本文講述了工業(yè)企業(yè)給排水設(shè)計中用水量計算，分析了水量計算的重要性 ，工業(yè)企業(yè)用水量分類，工業(yè)企業(yè)用水量計算重點(diǎn)，工業(yè)企業(yè)新鮮用水量的計算。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)企業(yè)；用水量；計算

As for industrial business enterprise design medium ground for catchment to use amount of water to compute a study

Li Hua-zhong

(Xinyu steel and iron works the first motive factory mobile section Jiang Xinyu 338001)

【Abstract】The article related industrial business enterprise to design convenient water quantity calculation for catchment. Analyzed amount of water calculating importance, the industrial business enterprise is used water quantity classification, the industrial business enterprise is used the amount of water calculation point, and the industrial business enterprise is fresh to use the calculation that water measures.

【Key words】Industrial business enterprise; Water measure; Compute

1． 水量計算的重要性

水量計量的單位為m³/h或m³/d。在工業(yè)企業(yè)中常用的水量為日用水量(以m³/d計)，平均小時用水量和最大小時用水量(以m³/h計)。工業(yè)企業(yè)前期設(shè)計(可行性研究和初步設(shè)計)階段中，給排水專業(yè)一個重要任務(wù)是進(jìn)行全廠用水量計算。全廠的平均小時用水量和最大小時用水量是工業(yè)企業(yè)用水量的重要參數(shù)，因為它決定著工業(yè)企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的管徑和從市政管網(wǎng)引入給水管的管徑以及初次水增容費(fèi)的多少。同時，如果該企業(yè)遠(yuǎn)離城市或城市供水量不能滿足企業(yè)自身的用水量需求時，企業(yè)一般需要自建水廠，需要的話，還要自建 污水處理場。如一些大型的化工廠或石油化工企業(yè)等。此時，上述兩個用水量又決定著自建水廠和 污水處理場的規(guī)模。換句話說，平均時用水量和最大時用水量影響著待建企業(yè)的給排水部分的投資。因此，此階段的給排水專業(yè)的水量計算是十分重要的。合理計算全廠中各種用水量，正確繪制水平衡圖，對設(shè)計中確定工廠自建取水廠、 污水處理場規(guī)模，合理繳納水增容費(fèi)及控制水資源、節(jié)約用水等有非常重要的意義和積極的指導(dǎo)作用。

2. 工業(yè)企業(yè)用水量分類

根據(jù)《工業(yè)用水分類及定義》(CJ19-87)中的有關(guān)規(guī)定，工業(yè)企業(yè)用水量是指工業(yè)企業(yè)完成全部生產(chǎn)過程所需要的各種水量的總和。它包括間接冷卻水量、工藝用水量、鍋爐用水量和生活用水量。除此以外，工廠中還有消防用水量。

3. 工業(yè)企業(yè)用水量計算重點(diǎn)

在上述各用水量中，間接冷卻水一個較穩(wěn)定的用水量，補(bǔ)充水量計入工廠生產(chǎn)用新鮮水量中，一般是個相對穩(wěn)定的數(shù)值。消防用水量是根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定的，水量固定。因此企業(yè)用水量的計算重點(diǎn)和難點(diǎn)在于工業(yè)企業(yè)全廠新鮮水用量的平均時用水量和最大時用水量。

4. 工業(yè)企業(yè)新鮮用水量的計算

為討論問題方便，下述用水量均指企業(yè)用新鮮水量。從水量的單位可以看出，決定工業(yè)企業(yè)全廠用水量的因素有兩個：一個是用水立方米數(shù)，另一個是用掉這些水的用水時間。但，要正確計算小時用水量，除對這兩個因素進(jìn)行必要的分析外，還需對各用水設(shè)備或用水點(diǎn)的最大用水量是否在同一時間段發(fā)生進(jìn)行概率分析。

對于生活用水量，一般根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中的用水定額和工藝專業(yè)向給排水專業(yè)提供的最大班人數(shù)，經(jīng)計算確定，此用水量記為Q_S1。此外還有工業(yè)企業(yè)中淋浴用水量，記為Q_S2。職工生活用水最大用水量和淋浴用水量，通常不同時發(fā)生。也就是說，這兩個水量同時發(fā)生的概率很小。這可以通過對職工上班、下班的生活規(guī)律的分析，得出這個結(jié)論。因此，在計算工業(yè)企業(yè)總的生活用水最大小時流量(記為Q_S3)時，宜取淋浴小時用水量和職工生活用水平均時用水量之和。隨著人們對生活環(huán)境要求的越來越高，工業(yè)企業(yè)的綠化用水量也不容忽視。它的計算可根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的綠化用水定額和企業(yè)中綠化面積進(jìn)行計算。此部分一般歸類為生活用水量范疇，記為Q_S4。

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用新鮮水中的間接冷卻循環(huán)水的補(bǔ)充水量，是一個較衡定的用水量，它的值在確定了循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水量和循環(huán)水處理方式后也就確定下來，記為QX。除循環(huán)水補(bǔ)充水以外的生產(chǎn)用的其它新鮮水，隨著生產(chǎn)工藝不同而有差異，用水時間也是長短不一。企業(yè)在安排產(chǎn)品生產(chǎn)時是根據(jù)市場需要而進(jìn)行的。同一套生產(chǎn)設(shè)備，會因它在不同階段使用不同的原材料生產(chǎn)不同的產(chǎn)品而使用水量發(fā)生變化。由此帶來的水量計算，尤其是最大時用水量更難準(zhǔn)確把握。以下，就某一化工廠的初步設(shè)計來探討一下水量的計算。

表1中摘錄了某化工廠初步設(shè)計時，化工工藝等專業(yè)向給排水專業(yè)所提的用水量條件表內(nèi)容中的一部分。 從表1中可以看出：生產(chǎn)用新鮮水主要分為兩大類，一類為生產(chǎn)連續(xù)用水量，一類為間斷用水量。連續(xù)用水量中又分為平均時用水量和最大時用水量。在計算連續(xù)用水的平均時用水量時，可以直接將表1的平均用水量數(shù)據(jù)相加即可。而計算連續(xù)用水的最大小時用水量時，在計算時卻有兩種方法：第一種是將表1的最大用水量數(shù)據(jù)直接相加，取其和；第二種是將表1的最大用水量數(shù)據(jù)相加，再乘以一個折減系數(shù)，將所得出的結(jié)果作為最大小時用水量。第一種方法所表達(dá)的意義是指所有產(chǎn)生最大時用水量的事件在同一時間發(fā)生。這種概率是存在的，但它發(fā)生的概率隨著用水項序號的增加而減小。

表1中，間斷用水中卻有每次用水量、每次最長用水時間、每天用水次數(shù)三個因素控制。將表1的間斷用水量單獨(dú)取出來，制成表2。

由表2可以看出，一天中，就某一次間斷用水量發(fā)生而言，其一次用水時間并不長，一次用水量也并不太大，但將其折合成小時用水量時卻比較大。把表2中“小時用水量”直接相加得出用水量為21.20m³/h。如果將此水量作為間斷用水量的小時用水量的話，顯然偏大。因為這個水量代表的意義同樣是所有間斷用水量發(fā)生在同一時間段。這種概率，同樣隨著間斷用水量個數(shù)的增加而減小。因此，計算間斷用水的小時用水量，也同樣不能將其折合成小時用水量后簡單地疊加。

以表1中的數(shù)據(jù)為例，本文推薦一種工業(yè)企業(yè)小時用水量的計算方法，方法如下：

4.1 計算連續(xù)用水部分的平均小時用水量Q_L1。將工藝等專業(yè)所提的連續(xù)用水量的平均時用水量相加，此用水量記為Q_L1，即表1中序號為第3、6、7、9的平均用水量相加得出：Q_L1＝44.0m³/h；

4.2 計算循環(huán)水的補(bǔ)充水量Q_X。

4.3 計算連續(xù)用水部分的最大小時用水量Q_L3。將連續(xù)用水量的最大時用水量相加，此用水量記為Q_L2，即表1中序號為第3、6、7、9的最大用水量，相加得出：Q_L1＝６００m³/h。考慮到若干項連續(xù)用水量的最大小時用水量在同一小時內(nèi)發(fā)生的概率，因此將Q_L2乘以一個系數(shù)k(k≤1)，即Q_L3＝kQ_L2，把Q_L3作為連續(xù)用水部分的最大小時用水量。k的取值，依據(jù)連續(xù)最大用水量個數(shù)可取0.6～1。當(dāng)連續(xù)最大用水量個數(shù)多時，取小值；當(dāng)連續(xù)最大用水量個數(shù)少時，取大值；當(dāng)連續(xù)最大用水量個數(shù)只有一個時，取1。

5. 計算間斷用水部分的小時用水量Q_J

間斷用水部分的小時用水量分為以下三部分：

5.1 選取單項一天用水總時間超過8h的用水項目，認(rèn)定這些間斷小時用水量為準(zhǔn)連續(xù)用水量熂幢1中的序號13、14，這部分小時用水量之和記為Q_J1。本例中Q_J1＝1.2m³/h。

5.2 取間斷用水量中最大一個小時用水量熂幢1中的序號12，這部分小時用水量記為Q_J2。本例中Q_J2＝5.0 m³/h。

5.3 除去上述準(zhǔn)連續(xù)用水量和間斷用水量后，將其它間斷用水(即表1中的序號4、5、8、11、15)一天用水量之和(1＋2＋3×3＋5＋2＝19.0 m³/h。)牫以用這些水所需總用水時間(0.5＋0.5＋3×1＋2.5＋0.5＝7.0h)，得出一平均用水量，記為Q_J3。本例中Q_J3＝2.7 m³/h。 那么，間斷用水小時用水量Q_J可取上述三部分用水量之和。本例中Q_J＝Q_J1＋Q_J2＋Q_J3＝8.9 m³/h。

綜合上述分析，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)生活用新鮮水量可以用下式計算：（不包括消防用水量）

平均小時用水量：

Q＝K(Q_L1＋Q_J＋Q_X＋Q_S1＋Q_S4)(1)

最大小時用水量：

Q_max＝K(KQ_L2＋Q_J＋Q_X＋Q_S3)

＝K(Q_L3＋Q_J＋Q_X＋Q_S3＋Q_S4) (2)

式中，K為管網(wǎng)損失量系數(shù)，可以視管網(wǎng)大小，取1.1～1.2。

上述關(guān)于連續(xù)用水量中最大小時用水量系數(shù)ｋ的附加，大家可以從數(shù)學(xué)的概率論中得到解釋。同樣，間斷用水量從上述三個方面計算得出的結(jié)果Q_J，基本上可以代表不同的間斷用水量在同一時間發(fā)生較有代表性概率時的用水量。

6. 結(jié)語

6.1 工業(yè)企業(yè)新鮮水連續(xù)用水最大小時用水量的計算，宜分析各不同用水設(shè)備或用水點(diǎn)最大小時用水量在同一時間內(nèi)發(fā)生的概率大小，從而選取“k”值；

6.2 工業(yè)企業(yè)新鮮水間斷用水小時用水量的計算，宜對各不同間斷用水量的用水特點(diǎn)進(jìn)行必要的分析，從中選取一個較合理的計算方法，以期使計算得出的用水量值既滿足使用需要又是一個經(jīng)濟(jì)用水量值。

同樣，如果計算工業(yè)企業(yè)中全廠最大小時排水量，也可以參照用水量的計算方法進(jìn)行計算。

本文根據(jù)多年的設(shè)計實踐經(jīng)驗，探討了如何合理地計算工業(yè)企業(yè)中正常生產(chǎn)生活時所需的新鮮水量。以上用水量計算方法是否正確、合理，請廣大給排水工作者給與評論和指導(dǎo)，并歡迎各位同行參與討論。

［文章編號］1006-7619（2008）10-14-591

［作者簡介］李華忠（1969.2-），男，本科學(xué)歷。