高?？蒲修k公樓用水量變化特征及對(duì)污水處理工程設(shè)計(jì)參數(shù)的影響分析

張憲寧 楊東慧 李耀 李其喬 趙文玉 馬邦定,2*

（1桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 廣西桂林 541004 2桂林理工大學(xué)科技園 廣西桂林 541004）

桂林某高校新校區(qū)是一個(gè)建設(shè)在離市區(qū)比較遠(yuǎn)的地段的新校區(qū)，設(shè)計(jì)污水管網(wǎng)將高校產(chǎn)生的污水輸送到城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的投資過大，因而需要單獨(dú)建立污水處理設(shè)施。并且，校區(qū)內(nèi)建筑分散，地勢(shì)高低起伏,難以將所有污水集中處理,需對(duì)某一單獨(dú)建筑物或一些建筑物群進(jìn)行處理。因此,研究高校某一功能建筑用水特征對(duì)污水處理設(shè)計(jì)有重要指導(dǎo)作用,本文研究了該高?？蒲修k公樓用水特征及污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)。

1 研究方案

科研辦公樓主要功能在于教師辦公、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究，是高校非常重要的功能區(qū)之一，因此對(duì)該樓的研究具有很大的意義。根據(jù)教師上班的時(shí)間以及學(xué)生做實(shí)驗(yàn)研究的時(shí)間特點(diǎn)，在2013年的3月、6月及2014年的10月、12月中各抽出為期一周的時(shí)間，每日數(shù)據(jù)采集時(shí)間點(diǎn)定于 7：30、12：00、14：30、18：00、21：00 五個(gè)時(shí)間點(diǎn)記錄該樓水表的讀數(shù)，通過各時(shí)間點(diǎn)的差值可得出該時(shí)間段的用水量。為將用水量合理分配到每個(gè)小時(shí)段上，選取了幾天時(shí)間由前期每日五次數(shù)據(jù)記錄縮小到每日早六點(diǎn)至夜間零點(diǎn)逐時(shí)監(jiān)測(cè)。據(jù)此綜合整理數(shù)據(jù)，得出高?？蒲修k公樓的用水特征。

2 用水量變化特征分析

數(shù)據(jù)綜合處理結(jié)果如圖1～圖6所示。

圖1 春季逐時(shí)用水量變化曲線圖

圖2 夏季逐時(shí)用水量變化曲線圖

圖3 秋季逐時(shí)用水量變化曲線圖

圖4 冬季逐時(shí)用水量變化曲線圖

圖5 采樣周日間用水量變化曲線

圖6 采樣月日間用水量變化曲線

2.1 日內(nèi)逐時(shí)用水量變化特征

從圖1至圖4可以看出，一年中各個(gè)季節(jié)的日內(nèi)用水規(guī)律都很相似，用水高峰期主要在早上8：00～9：00 和下午 14:00～15:00這兩個(gè)時(shí)間段。8點(diǎn)剛好是教師剛上班時(shí)間，部分研究生早起做實(shí)驗(yàn)，故用水達(dá)到一個(gè)峰值。據(jù)調(diào)查，本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多在下午14點(diǎn)以后，故14:00～15：00這個(gè)時(shí)間段出現(xiàn)一個(gè)峰值。18點(diǎn)是教師下班時(shí)間，本科生實(shí)驗(yàn)用水基本為零，故18點(diǎn)以后用水量急劇下降。

圖7 不同季節(jié)用水量對(duì)比圖

2.2 日間用水量變化特征

從圖1至圖5可以看出，除一些特殊情況外，各季節(jié)日內(nèi)用水特性基本一樣：周一至周五用水量相近，周六和周日用水量則少些，因?yàn)楦咝Ｃ恐苡须p休日，但有部分研究生做實(shí)驗(yàn)。

由圖6也可看出，除了5月1日、2日和3日假期用水量少以外，其他時(shí)間也基本呈現(xiàn)出周一至周五用水量多，周六、周日用水量少的規(guī)律（5月1日為周四）。

2.3 不同季節(jié)用水量特性

由圖7可以看出，夏季、秋季和冬季用水總量很接近，都在65m3左右，而春季少于其他三個(gè)季節(jié)，因?yàn)榇杭居晁?，同時(shí)也是病菌快速繁殖的季節(jié)，一些環(huán)境要求嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)不適于在春季做。

2.4 設(shè)計(jì)用水量的確定

由圖1至圖4可以得出，最高日用水量為11.57m3/d，平均日用水量為9.29m3/d，最高時(shí)用水量為2.00m3/h，由圖1至圖5及所有數(shù)據(jù)，可求得平均日用水量為9.29m3/d。最高日用水量為冬季周一用水量11.57m3/d，最高日逐時(shí)用水量見表1。

表1 最高日逐時(shí)用水量

由表知，最高日最高時(shí)為14～15時(shí)，用水量為2.00m3/h，占全天用水量的17.29%，時(shí)變化系數(shù)為4.15。

2.5 污水調(diào)節(jié)池容積計(jì)算

由《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50014-2006(2014年版)》知，污水處理設(shè)計(jì)流量采用平均日流量，為用水量的70%～80%，調(diào)節(jié)池流量由最高日逐時(shí)排水量計(jì)算，最高日逐時(shí)排水量取最高日逐時(shí)用水量的75%，計(jì)算結(jié)果如圖8。

圖8 調(diào)節(jié)容積池計(jì)算

調(diào)節(jié)池的理論調(diào)節(jié)容積等于圖8中面積A和面積B中較大者，即調(diào)節(jié)池的理論容積為3.89m3，設(shè)計(jì)中采用的調(diào)節(jié)池容積，一般考慮增加理論調(diào)節(jié)容積的10%～20%，本調(diào)節(jié)池采用增加15%的理論調(diào)節(jié)容積，即調(diào)節(jié)池容積為5.84m3。

3 結(jié)語(yǔ)

3.1 用水量變化特征

桂林某高?？蒲修k公樓用水變化具有一定規(guī)律，日內(nèi)用水逐時(shí)變化主要出現(xiàn)兩個(gè)高峰值，為早上8：00～9：00和下午14:00～15:00這兩個(gè)時(shí)間段；日間用水變化特性呈現(xiàn)周一至周五用水多，周六、周日少；季節(jié)性變現(xiàn)為夏季、秋季和冬季用水量大致相同，春季用水量少。

3.2 污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)

高校科研辦公樓最高日用水量為11.57m3/d，平均日用水量為9.29m3/d，最高時(shí)用水量為2.00m3/h，日變化系數(shù)為1.24，時(shí)變化系數(shù)為4.15，調(diào)查得知，科研辦公樓日均人數(shù)穩(wěn)定在310人左右，故人均用水定額為37.232L/（cap*d），設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)容積為5.84m3。