耿廣晉

摘 要：隨著國家的發(fā)展，人口的增長，人們對城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的要求也日益加大。作為我國城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分之一的地鐵系統(tǒng)的污水排放問題是重點研究解決的問題。傳統(tǒng)的排污方式已經(jīng)不能滿足地鐵排污的要求，很多新型的排污系統(tǒng)應(yīng)運而生。該文首先介紹了重力排污、一體化排污、生態(tài)廁所及真空排污等幾種地鐵排污系統(tǒng)，詳細分析了這些系統(tǒng)的技術(shù)及其特點、經(jīng)濟性等方面并對這些方法進行了橫向?qū)Ρ妊芯?，深入分析了各種技術(shù)在地鐵應(yīng)用中的可行性，從中選出了技術(shù)先進、經(jīng)濟合理且運行可靠的排污系統(tǒng)方案。從而為城市軌道交通設(shè)施的排污系統(tǒng)方案的設(shè)計選取提供了重要的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵 污水排放 一體化設(shè)備 真空排污

中圖分類號：U23 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0119-03

隨著國內(nèi)城市人口持續(xù)增長，人們對城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的要求也日益加大。目前國內(nèi)地鐵衛(wèi)生間污水排放的需求以及負面影響日益嚴重，傳統(tǒng)重力流（集水坑）排放方式已經(jīng)不能滿足人流量大、使用人員素質(zhì)參差不齊等情況。傳統(tǒng)的重力排污系統(tǒng)正逐漸淡出舞臺。

近年來國內(nèi)外對新技術(shù)研發(fā)和推廣力度的不斷加大，人們對環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求也不斷提高，幾種新型的排污系統(tǒng)應(yīng)運而生。比較典型的如真空排污系統(tǒng)，生態(tài)環(huán)保廁所和一體化排污系統(tǒng)等。這些新型的排污系統(tǒng)均有著各自的特點，并在不同項目的實際應(yīng)用中表現(xiàn)出了不同的技術(shù)優(yōu)勢，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

該文將分別從各種技術(shù)及其特點、經(jīng)濟性等角度對幾種排污系統(tǒng)進行綜合對比研究，以便為地鐵設(shè)計選擇一種“技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、運行可靠”的排污系統(tǒng)方案。

1 地鐵排污系統(tǒng)簡介

1.1 重力排污系統(tǒng)

重力排污系統(tǒng)是指利用污水本身的重力作用，將污水通過排水管收集進入車站內(nèi)的污水集水池，再通過設(shè)置于污水池內(nèi)的潛污泵將收集的污水提升至室外化糞池，并經(jīng)處理后排入市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)[1]。重力排污系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

該排污方式的初投資較低；作為傳統(tǒng)的排污模式，重力排污系統(tǒng)有著成熟的設(shè)計。但重力排污系統(tǒng)需單獨在車站內(nèi)單獨設(shè)置污水集水池、污水泵房，給土建施工增加難度增加成本，污水池一般均設(shè)置在車站的站臺板下，臭味較大影響環(huán)境，且排污泵的維護不便。污水池清掏時，池內(nèi)沼氣可能造成人身事故。

1.2 一體化排污系統(tǒng)

一體化排污系統(tǒng)，采用水箱蓄水，外置水泵排水的形式，一般水箱的容積和水泵的體積較小，節(jié)省空間，便于安裝和維修，底板不需下沉。由于整個系統(tǒng)為密閉形式，對車站的空氣污染也較小，有利于改善車站的衛(wèi)生條件，是目前替代原有排水系統(tǒng)中使用最普遍的一類產(chǎn)品。但該類產(chǎn)品水箱和水泵的流量較小，因此在廁所使用人數(shù)多時，水泵啟動頻繁狀態(tài)，對于水泵的性能要求較高，目前在實際工程中使用的水泵大多為進口產(chǎn)品，價格較高[2]如圖2所示。

1.3 生態(tài)廁所系統(tǒng)

生態(tài)廁所（Bio-toilet）是環(huán)保廁所中的一類，是指具有不對環(huán)境造成污染，并且能充分利用各種資源，強調(diào)污染物自凈和資源循環(huán)利用概念和功能的一類廁所。[3]目前的生態(tài)廁所利用率最多的是微生物菌種分解糞便的廁所，它利用其生長繁殖活動對糞便中可利用的大分子有機化合物進行生物降解并轉(zhuǎn)化為菌體生物量，競爭性的抑制并殺死糞便中的病原性微生物，吸附、降解、轉(zhuǎn)化糞便中產(chǎn)生的臭味物質(zhì)，實現(xiàn)了糞便的無害化、資源化處理。能達到零排放的功能，對環(huán)境完全不造成任何污染。但是生態(tài)廁所在客流量大的車站，無法滿足使用需求，存在著容客量小的問題。且其造價較高如圖3所示。

1.4 真空排污系統(tǒng)

該系統(tǒng)是采用真空抽吸的排污系統(tǒng)，主要由真空泵、控制箱、真空式衛(wèi)生器具、灰水箱、配套閥門及管路等，系統(tǒng)由控制箱自動檢測排水管道內(nèi)的壓力控制真空泵的啟停，排除污水[4]。該系統(tǒng)占地更小，污水直接排出室外，室內(nèi)停留時間短，管道又處于密閉真空狀態(tài)，因此基本無空氣污染問題，但由于該系統(tǒng)采用真空排水，因此要采用特制的衛(wèi)生器具，并且真空泵在廁所使用期間基本為常開狀態(tài)，因此，無論從安裝到日常運營的費用都是較高的，設(shè)備管理復(fù)雜。目前在個別大型樞紐和一些地鐵車站中使用，效果有待進一步考證。如圖4所示。

2 各種排污系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟對比分析

各方案經(jīng)濟分析如表1所示，基于以上對各方案的比較分析，真空排污系統(tǒng)具有比較突出的技術(shù)優(yōu)勢，比較適合人員流動性大的地鐵車站等公共場所使用。

3 真空排污系統(tǒng)的對比

3.1 重力與真空結(jié)合式（半真空）方案

該系統(tǒng)中大便器和小便器均為傳統(tǒng)重力式便器，糞便污水采用真空污水提升器收集，地漏水、洗滌水采用真空廢水提升器收集，這樣廢水和污水在進入真空系統(tǒng)前是嚴格分開的，避免了便器管路的臭氣傳入廢水管路。如圖5所示。

該方案的優(yōu)點：

1）系統(tǒng)采用常規(guī)重力便器，與常規(guī)重力排污系統(tǒng)相比，初投資增加較少。

2）采用常規(guī)重力便器，符合老百姓使用習(xí)慣，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠。

3）在便器內(nèi)污水進入真空泵站之前，經(jīng)過真空廢污水提升器前設(shè)置的格柵可檢查口，可以有效防止真空泵站被堵塞，系統(tǒng)運行的安全性提高。

該方案的不足：

相比于方案二，本方案的不足之處在于，系統(tǒng)采用常規(guī)便器，節(jié)水性能不明顯。

3.2 全真空式方案

在各衛(wèi)生間安裝真空馬桶或蹲便器，真空馬桶或蹲便器自動完成整個沖洗抽吸過程，將糞尿污水高濃度抽吸進入真空管路系統(tǒng)，最后被輸送至真空廢污水泵站提升至室外如圖6所示。

該方案的優(yōu)點：

系統(tǒng)采用真空便器，節(jié)水性能明顯。

該方案的不足：

1）系統(tǒng)采用真空便器，初投資高，無論與常規(guī)重力排污系統(tǒng)還是與方案一比，初投資增加較多。

2）要求使用人員的素質(zhì)比較高，由于真空便器排污口徑很小，容易堵塞，導(dǎo)致一個便器出現(xiàn)堵塞漏氣，就會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓.

4 結(jié)語

通過以上對幾種排污系統(tǒng)進行的技術(shù)、經(jīng)濟綜合分析可以看出，真空排污系統(tǒng)相比于其它的排污系統(tǒng)具有比較明顯的技術(shù)優(yōu)勢。考慮到地鐵站公共衛(wèi)生間人流量大，人口素質(zhì)參差不齊，而真空便器故障率人為因素相關(guān)性較大，同時真空便器價格較高，維護量大等因素。在軌道交通車站衛(wèi)生間排污系統(tǒng)中半真空真空排污系統(tǒng)更具有應(yīng)用和推廣價值。

參考文獻

[1] 《泵站設(shè)計規(guī)范》GB 50265-2010[S].北京：中國計劃出版社.

[2] 杜兵，司亞安，孫艷玲.給水排水[J].2003，29（5）.

[3] 梁景暉.中國給水排水[J]，2014年08期.

[4] 趙輕松，王艷伍.城市軌道交通研究[J].2011（5）.