生態(tài)透析技術(shù)與傳統(tǒng)處理技術(shù)在軌道交通工程公共衛(wèi)生間的應(yīng)用

劉麗　林榮斌

摘 要：通過對(duì)比生態(tài)透析處理技術(shù)、重力排系統(tǒng)、密閉水箱提升系統(tǒng)、真空排水系統(tǒng)及菌種投加處理技術(shù)等方法，重點(diǎn)討論對(duì)比各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，結(jié)合地鐵空間的實(shí)際情況，建議在后續(xù)的設(shè)計(jì)中盡量增加衛(wèi)生間污水處理設(shè)備及預(yù)留空間，以保證污水臭氣得到及時(shí)治理。在對(duì)污水臭氣的治理選擇中，可采用密閉收集的措施，配合生態(tài)透析技術(shù)對(duì)臭氣污水就地治理，以便實(shí)現(xiàn)無臭無污排放的目的。

關(guān)鍵詞：生態(tài)透析；軌道交通衛(wèi)生間；污水治理

城市的發(fā)展已經(jīng)離不開地下軌道交通，從1863年英國(guó)的第一條地鐵通車，標(biāo)志著快速軌道交通在世界誕生，到目前為止，世界上已經(jīng)有100多座城市建成了地下鐵道，線路總長(zhǎng)度超過了7000公里。東京地鐵近2000公里，年運(yùn)量在100億人次以上。如此多的人流量引發(fā)了人們對(duì)地鐵人性化的強(qiáng)烈要求，地鐵公共衛(wèi)生間就是其中的重要議題。隨著群眾的呼聲越來越強(qiáng)烈，許多地鐵站開始嘗試在地下空間設(shè)置衛(wèi)生間，并用采取相關(guān)的手段對(duì)衛(wèi)生間產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理。目前地鐵采用的污水處理技術(shù)主要有重力排水、真空排水、密閉水箱提升等，但是實(shí)際的運(yùn)行情況卻不容樂觀。有關(guān)調(diào)查顯示，80%以上的乘客不滿意目前衛(wèi)生間的衛(wèi)生狀況，認(rèn)為衛(wèi)生間臭味污染嚴(yán)重，有超過60%的乘客甚至擔(dān)憂，衛(wèi)生間臭味是否對(duì)乘客及周邊群眾的健康帶來影響。為了改善地下公共衛(wèi)生間的衛(wèi)生狀況，對(duì)衛(wèi)生間產(chǎn)生的污水進(jìn)行及時(shí)治理，還乘客一個(gè)健康、舒適的地鐵環(huán)境，各地都在開展地下密閉空間衛(wèi)生間污水臭氣的治理研究，并取得了一定的成果。本論文的目的，就是通過對(duì)各種地下空間污水臭氣的治理方案進(jìn)行比選，討論各種方案的最佳應(yīng)用方式。

1 生態(tài)透析技術(shù)

生態(tài)透析技術(shù)是2013年起由廣州市地下鐵道總公司與廣州賽特環(huán)保工程有限公司共同研發(fā)的污水臭氣治理技術(shù)，該技術(shù)目前已經(jīng)在廣州市白云公園站公共衛(wèi)生間投入使用。其原理是利用彎曲河流的生態(tài)穩(wěn)定的特性，利用填料模擬河流，在系統(tǒng)內(nèi)形成完整的生態(tài)鏈系統(tǒng)，通過生態(tài)鏈的物質(zhì)能量傳遞規(guī)律，實(shí)現(xiàn)污染物的逐級(jí)降解吸收，最終實(shí)現(xiàn)無臭味、無固體殘?jiān)欧拧o化學(xué)物質(zhì)添加的三無處理。

1.1 生態(tài)透析技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

生態(tài)透析技術(shù)是一種新興的污水處理技術(shù)，其具有處理效率高、占地面積小的特點(diǎn)，由于采用特殊的填料及處理技術(shù)，其可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水、臭氣及致病菌的同時(shí)處理。另外，其采用的是就地處理技術(shù)，避免了長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)距離運(yùn)輸污水帶來的污染擴(kuò)散問題，有著良好的社會(huì)效益。

1.2 生態(tài)透析技術(shù)的缺點(diǎn)

該技術(shù)屬于污水臭氣處理技術(shù)，而不是污水臭氣的收集技術(shù)，需配合污水收集技術(shù)進(jìn)行使用。

2 重力排水系統(tǒng)

重力排水就是利用水本身所有的重力作用，通過排水管的收集排入車站內(nèi)的污水集水池，再通過設(shè)置于污水池的潛污泵將收集的車站內(nèi)的污水抽至室外化糞池經(jīng)處理后排入市政污水管。[1]

2.1 重力排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

重力排水系統(tǒng)是最傳統(tǒng)的排水方式，其對(duì)排水管道要求簡(jiǎn)單，控制點(diǎn)少，穩(wěn)定性強(qiáng)。在非密閉空間的污水收集中有著明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.2 重力排水系統(tǒng)的缺點(diǎn)

重力排水系統(tǒng)采用的是敞開或半敞開式的管道，導(dǎo)致臭味及致病菌污染嚴(yán)重；重力排水系統(tǒng)是一種污水的收集及運(yùn)輸方式，而不是一種污水處理方式，其需借助其他污水處理設(shè)施才能實(shí)現(xiàn)污水凈化。重力排水系統(tǒng)對(duì)僅僅對(duì)水進(jìn)行輸送，對(duì)臭氣及致病菌無法進(jìn)行收集的處理。

3 真空排水系統(tǒng)

真空排水系統(tǒng)是利用真空將各分散點(diǎn)的污水收集至提升器，再通過污水泵將污水排至指定地點(diǎn)的一種排水系統(tǒng)。真空排水系統(tǒng)具有三種不同的形式，即純真空式真空排水系統(tǒng)、在線式真空排水系統(tǒng)和重力流與真空結(jié)合式真空排水系統(tǒng)[2]。純真空排水系統(tǒng)即所有排污點(diǎn)均安裝真空便器、真空污水提升器和真空地漏，真空便器用于高濃度收集糞尿進(jìn)入真空污水泵站，真空污水提升器用于收集洗手臺(tái)、小便器等其它排水設(shè)施的污水進(jìn)入真空污水泵站，真空地漏用于收集地漏水進(jìn)入真空污水泵站。在線式真空排水系統(tǒng)由真空機(jī)組、真空管路及真空衛(wèi)生器具組成，利用真空機(jī)組在壓力平衡罐及管道內(nèi)形成真空，污水在室外大氣壓與管路真空壓差的作用下被抽吸到真空管路并排至真空機(jī)組，再由真空機(jī)組排放至排污地點(diǎn)。重力流和真空結(jié)合式排水系統(tǒng)即大便器和小便器采用真空污水提升器收集，地漏水采用真空地漏，洗手水采用真空廢水提升器收集，如此廢水和污水在進(jìn)入真空系統(tǒng)前是嚴(yán)格分開的，避免了便器管路的臭氣傳入廢水管路（比如地漏）。無論哪種真空排水方式，其原理均是在衛(wèi)生間各排放點(diǎn)安裝真空廢污水提升器，斷續(xù)的廢污水利用短距離的重力流進(jìn)入提升器，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，真空控制閥會(huì)自動(dòng)開啟，真空泵站中的真空泵使管道內(nèi)維持0.6bar的負(fù)壓，污水將以4m/s-6m/s的速度通過真空管道進(jìn)入真空泵站中的真空罐。廢污水在真空罐中存儲(chǔ)到一定水位后，污水泵開啟，把污水排入市政管污水管道。

3.1 真空排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

真空排水系統(tǒng)管道密閉，臭味及致病菌不易散發(fā)，改善了傳統(tǒng)重力排水的弊端，可實(shí)現(xiàn)同層排水。

3.2 真空排水系統(tǒng)的缺點(diǎn)

真空排水系統(tǒng)工藝復(fù)雜，投資成本高，設(shè)備的控制點(diǎn)多，容易發(fā)生故障。而且，由于需要采用負(fù)壓抽吸，真空泵需頻繁啟閉，當(dāng)遇到人流量大時(shí)，容易出現(xiàn)故障，且頻繁的啟閉嚴(yán)重影響了真空泵及密封塞的壽命。真空便器需在傳統(tǒng)便器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，由于人口素質(zhì)殘差不齊，真空便器故障率人為因素相關(guān)性較大，維護(hù)頻繁。目前，真空排水系統(tǒng)大多用于人流量小的場(chǎng)所。廣州地鐵APM線天河南站公共衛(wèi)生間采用真空排水系統(tǒng)。

4 密閉水箱排水系統(tǒng)

密閉水箱排水系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的重力排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其針對(duì)重力排水系統(tǒng)管道密封性不夠的確定，采用密閉水箱及管道替代原有的管道及集水坑，一定程度的避免了臭氣外溢。

4.1 密閉水箱排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

密閉水箱排水系統(tǒng)采用密閉管道，一定程度的降低了臭氣及致病菌外溢。

4.2 密閉水箱排水系統(tǒng)的缺點(diǎn)

密閉排水系統(tǒng)中，密閉水箱是主要儲(chǔ)污系統(tǒng)，其水箱產(chǎn)生的臭氣需通過排氣口排放，以維持水箱的正常壓力。排氣口帶出了大量的臭氣及致病菌，對(duì)外圍環(huán)境帶來了極大的影響。同樣的，密閉水箱排水系統(tǒng)屬于污水的收集系統(tǒng)而不是處理系統(tǒng)，其污水、臭氣及致病菌均未能得到 有效的治理。

5 菌種投加處理技術(shù)

與以上的幾種排污系統(tǒng)不同，菌種投加處理技術(shù)是一種就地處理的方式，通過在污水箱或集水坑中投加處理菌種，利用菌種將污水進(jìn)行凈化。目前該技術(shù)在上海的生態(tài)廁所有所應(yīng)用。

5.1 菌種投加處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

就地處理，一定程度的減少了污水的輸送，防止污染的進(jìn)一步擴(kuò)散。

5.2 菌種投加處理技術(shù)的缺點(diǎn)

外來菌種針對(duì)性不強(qiáng)， 需重復(fù)多次投加，成本大，管理難度高。而且外來菌種對(duì)臭氣及致病菌無作用，無法解決臭氣及致病菌污染的問題。

6 各種污水處理技術(shù)的對(duì)比分析

從以上的分析可以發(fā)現(xiàn)，五種處理技術(shù)可以分為兩類：污水收集技術(shù)和污水處理技術(shù)。第一類：污水收集技術(shù)包括重力排水系統(tǒng)、真空排水系統(tǒng)和密閉水箱排水系統(tǒng)，其共同的特點(diǎn)是僅對(duì)污水進(jìn)行收集，而非對(duì)污水進(jìn)行處理，是一種污染物的收集及轉(zhuǎn)移的技術(shù)，而不是處理技術(shù)。第二類：污水處理技術(shù)包括生態(tài)透析技術(shù)和菌種投加處理技術(shù)，其共同點(diǎn)是就地處理，是一種真正意義上的處理技術(shù)。其中，菌種投加處理技術(shù)僅針對(duì)污水進(jìn)行治理， 無法解決臭氣及致病菌污染的問題，而生態(tài)透析技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氣及致病菌的同時(shí)治理，是一種全新的處理技術(shù)。在實(shí)際中考察發(fā)現(xiàn)，菌種投加技術(shù)需要專業(yè)人員進(jìn)行投加及管理，針對(duì)性不強(qiáng)，在地鐵使用起來難度較大，不建議使用。而傳統(tǒng)的重力排水、密閉提升系統(tǒng)及真空排水系統(tǒng)均無法實(shí)現(xiàn)污水處理，建議配合生態(tài)透析技術(shù)同時(shí)使用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水、臭氣及致病菌的同時(shí)治理，具體如下：（1）在投資及條件許可的情況下，優(yōu)先采用密閉提升排水系統(tǒng)進(jìn)行污水收集，以減少臭氣及致病菌的散發(fā)。由于密閉提升系統(tǒng)水箱排氣口臭味及致病菌污染嚴(yán)重，建議配合生態(tài)透析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)尾氣的處理。對(duì)周邊無管網(wǎng)的區(qū)域，生態(tài)透析系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)污水進(jìn)行治理，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)可解決密閉水箱臭氣污染問題。（2）在地下空間允許的情況下，可在地下空間安裝生態(tài)透析系統(tǒng)個(gè)，同時(shí)對(duì)水和氣進(jìn)行治理；（3）地下空間有限的情況下，優(yōu)先對(duì)臭氣和致病菌進(jìn)行就地治理，防止臭氣飄溢散發(fā)。

7 結(jié)束語

地鐵發(fā)展至今，設(shè)立衛(wèi)生間解決民眾需求已經(jīng)是勢(shì)在必行，如何處理好污水和臭氣是地鐵的重要任務(wù)。對(duì)地下空間而言，污水和臭氣的治理應(yīng)盡量就地及時(shí)處理，任何形式的運(yùn)輸都不可避免的導(dǎo)致污染物的擴(kuò)散，帶來極大的安全隱患。在后續(xù)的地鐵站規(guī)劃中，建議盡量增加衛(wèi)生間污水處理設(shè)備及預(yù)留空間，以保證污水臭氣得到及時(shí)的治理。在對(duì)污水臭氣的治理選擇中，可采用密閉收集的措施，配合生態(tài)透析技術(shù)對(duì)臭氣污水就地治理，以便實(shí)現(xiàn)無臭無污排放的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]柳常春.淺談地鐵衛(wèi)生間排污系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].安徽建筑，2012（1）：201-204.

[2]宋嶸.真空排污系統(tǒng)在地鐵車站中的運(yùn)行分析[J].機(jī)電工程技術(shù)，2011（6）：118-120.