污水計(jì)量裝置主要用于精準(zhǔn)收集、計(jì)量和均勻混合每個(gè)時(shí)間間隔樓宇內(nèi)居民產(chǎn)生的污水，并自動(dòng)完成每個(gè)時(shí)間間隔的取樣工作，主要由進(jìn)出水管、取樣池、取樣調(diào)節(jié)池、采樣器等功能單元構(gòu)成。雖然也可使用在線分析儀表代替采樣器完成測(cè)試工作，但為確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，原則上推薦利用采樣器的標(biāo)準(zhǔn)取樣程序進(jìn)行自動(dòng)取樣，并交由有資質(zhì)的化驗(yàn)室進(jìn)行分析化驗(yàn)。

取樣池容積應(yīng)根據(jù)樓宇內(nèi)常住人口數(shù)量、居民生活污水排放特征和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上可選用自動(dòng)采樣器取樣瓶數(shù)量確定，鑒于自動(dòng)采樣器取樣過(guò)程及相關(guān)泵閥開(kāi)關(guān)時(shí)間要求，取樣池停留時(shí)間以40 ~ 60 min，水量變化系數(shù)以不低于1.5為宜，取樣池內(nèi)需設(shè)置攪拌機(jī)、液位計(jì)、閥門(mén)控制的排水管等;取樣調(diào)節(jié)池用于取樣期間居民排放污水的臨時(shí)存儲(chǔ)，一般可按15 ~ 20 min停留時(shí)間或取樣池容積1/3設(shè)計(jì);按設(shè)計(jì)液位、時(shí)間周期和特定啟動(dòng)條件三種方式設(shè)置取樣程序，為保障樣品的均勻性，原則上取樣前應(yīng)設(shè)置3~ 5 min的混合攪拌時(shí)間;取樣程序結(jié)束后排空取樣池，開(kāi)啟取樣調(diào)節(jié)池閥門(mén)，進(jìn)入下一個(gè)取樣時(shí)間間隔。

2.2 人員出入監(jiān)控系統(tǒng)

城鎮(zhèn)居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量測(cè)算需要的另一個(gè)重要數(shù)據(jù)是每個(gè)取樣時(shí)間間隔內(nèi)的排污人口當(dāng)量，也即產(chǎn)生該排污量的人口數(shù)量，由取樣時(shí)間間隔起始點(diǎn)的人口基準(zhǔn)值和該時(shí)間間隔內(nèi)出入樓宇人員停留時(shí)間的折算當(dāng)量計(jì)算，各時(shí)間間隔的起點(diǎn)和終點(diǎn)由計(jì)量裝置的取樣程序確定。第一次取樣前需對(duì)樓宇內(nèi)的人口基準(zhǔn)值進(jìn)行摸底調(diào)查，以后各取樣時(shí)間間隔起始點(diǎn)的人口基準(zhǔn)值由人員出入監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算;各時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)出人員的折算當(dāng)量可由該時(shí)間間隔內(nèi)所有進(jìn)入樓宇人員自進(jìn)入樓宇到本次時(shí)間間隔結(jié)束的時(shí)間總和，扣減所有離開(kāi)樓宇人員自離開(kāi)樓宇到本次時(shí)間間隔結(jié)束的時(shí)間總和，除以該時(shí)間間隔總時(shí)長(zhǎng)計(jì)算獲得，計(jì)算結(jié)果為正值代表該時(shí)間間隔排污人口當(dāng)量增加，負(fù)值代表該時(shí)間間隔排污人口當(dāng)量減少。以某城市樓宇為例，如2:00—3:00取樣時(shí)間間隔內(nèi)，2:15有10人離開(kāi)樓宇，則10人離開(kāi)樓宇到本次時(shí)間間隔結(jié)束的總時(shí)間為10*45 min=450 min;2:45有20人進(jìn)入樓宇，則20人進(jìn)入樓宇到本次時(shí)間間隔結(jié)束的總時(shí)間為20*15 min=300 min，據(jù)此可計(jì)算2:00 ~ 3:00取樣時(shí)間間隔內(nèi)出入樓宇人員停留時(shí)間為300-450=-150 min，人口當(dāng)量為-150/60=-2.5，如2:00 ~ 3:00取樣時(shí)間間隔起始點(diǎn)人數(shù)200人，則該時(shí)間間隔的人口當(dāng)量為200-2.5=197.5人。

鑒于居民樓宇人員進(jìn)出情況的特殊性，為盡量降低對(duì)樓宇內(nèi)居民生活的影響，原則上該人員出入監(jiān)控系統(tǒng)不做人員身份識(shí)別，不做每個(gè)個(gè)體在樓宇內(nèi)停留時(shí)間的具體分析，只記錄每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的人員進(jìn)出數(shù)量，也就是說(shuō)人員出入監(jiān)控系統(tǒng)只記錄某時(shí)間點(diǎn)有多少人員進(jìn)入樓宇，有多少人員離開(kāi)樓宇。

2.3 數(shù)據(jù)計(jì)算平臺(tái)

在取樣階段，污水收集計(jì)量裝置和人員出入監(jiān)控系統(tǒng)是兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，但每次取樣時(shí)間間隔的起始和終止時(shí)間是由污水收集計(jì)量裝置的控制系統(tǒng)決定的，也就是說(shuō)人員出入監(jiān)控系統(tǒng)的排污人口當(dāng)量數(shù)據(jù)計(jì)算有賴(lài)于污水收集計(jì)量裝置提供的起始和終止時(shí)間。但受限于樓宇內(nèi)頻繁的人員流動(dòng)和不同時(shí)間段人均用水量的明顯變化，通常難以人為控制污水收集計(jì)量裝置每個(gè)時(shí)間間隔的起始和終止時(shí)間，并根據(jù)起始和終止時(shí)間人工統(tǒng)計(jì)計(jì)算每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的人口當(dāng)量變化情況，為此需建立數(shù)據(jù)計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)污水收集計(jì)量裝置和人員出入監(jiān)控系統(tǒng)的功能耦合，自動(dòng)根據(jù)污水收集計(jì)量裝置反饋的起始和終止時(shí)間，計(jì)算每個(gè)時(shí)間間隔的人口當(dāng)量，并結(jié)合人工輸入的第一次取樣前摸底調(diào)查的樓宇內(nèi)人口基準(zhǔn)值和每個(gè)時(shí)間間隔的污染物濃度化驗(yàn)值，自動(dòng)進(jìn)行人均日污水污染物產(chǎn)生量、人均日排水量等指標(biāo)的計(jì)算。

3 試驗(yàn)樓宇要求

鑒于對(duì)人員出入情況的監(jiān)控要求和污水輸送過(guò)程的無(wú)損耗控制要求，本方法主要用于對(duì)獨(dú)棟樓宇或滿(mǎn)足樓宇選擇要求，距離較近的數(shù)棟樓宇進(jìn)行測(cè)試，不適用于小區(qū)總排放口測(cè)試。

為保障被測(cè)試樓宇生活污水的全收集，原則上被測(cè)試樓宇應(yīng)以高層建筑為主。鑒于多數(shù)樓宇排水需使用污水提升裝置，為降低系統(tǒng)復(fù)雜性，應(yīng)盡量選擇旱季污水排放口(不含雨水立管)不超過(guò)3個(gè)的居民樓宇，排放口相對(duì)較多時(shí)，可結(jié)合實(shí)際條件對(duì)多個(gè)排放口進(jìn)行合并收集，并做好各項(xiàng)防倒流措施。

為避免個(gè)別居民非正常狀況對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，應(yīng)盡量選擇常住人口數(shù)量相對(duì)較多的樓宇，結(jié)合前期調(diào)研結(jié)果，所選擇居民樓宇的入住戶(hù)數(shù)應(yīng)不少于120戶(hù)，或常住人口應(yīng)不少于300人，單棟樓宇不能達(dá)到常住人口數(shù)量要求的，也可選擇周邊區(qū)域內(nèi)多個(gè)符合條件的樓宇開(kāi)展聯(lián)合測(cè)試。

為確保對(duì)樓宇內(nèi)的人員出入情況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控和精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，原則上所選樓宇的人員出入口數(shù)量不宜超過(guò)5個(gè)。

污水收集計(jì)量系統(tǒng)需要約1個(gè)常規(guī)車(chē)位的安裝空間，居民小區(qū)應(yīng)具備裝置運(yùn)輸和吊裝條件;為降低污水提升管道對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，計(jì)量裝置安裝點(diǎn)與污水排放口之間的最大距離原則上應(yīng)不超過(guò)50 m。

4 結(jié)語(yǔ)

作為城鎮(zhèn)居民生活污水收集率行業(yè)管理指標(biāo)的重要基礎(chǔ)指標(biāo)，城鎮(zhèn)居民日生活污水污染物產(chǎn)生量的準(zhǔn)確計(jì)量已經(jīng)成為提升行業(yè)管理能力和水平的重要問(wèn)題。所提出的居民日生活污水污染物產(chǎn)生量測(cè)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案已于2019年5月得到專(zhuān)家認(rèn)可，并耗時(shí)3個(gè)多月完成了試驗(yàn)場(chǎng)地選擇、設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)和測(cè)算平臺(tái)開(kāi)發(fā)工作，9月初在太湖流域某城市居民小區(qū)進(jìn)行了裝置安裝和試驗(yàn)性測(cè)試，已經(jīng)成功完成近10次的24 h取樣測(cè)試，基本實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。目前正在對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，相關(guān)結(jié)果將在《中國(guó)給水排水》雜志陸續(xù)發(fā)布。接下來(lái)，將進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備產(chǎn)品和測(cè)算平臺(tái)的研究開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作，并選擇全國(guó)不同地區(qū)、不同類(lèi)型的城市樓宇開(kāi)展測(cè)試工作。

編輯：王媛媛