淺談地鐵排污系統

耿廣晉

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

關鍵詞：地鐵 污水排放 一體化設備 真空排污

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

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

近年來國內外對新技術研發和推廣力度的不斷加大，人們對環境衛生標準要求也不斷提高，幾種新型的排污系統應運而生。比較典型的如真空排污系統，生態環保廁所和一體化排污系統等。這些新型的排污系統均有著各自的特點，并在不同項目的實際應用中表現出了不同的技術優勢，引起了業界的廣泛關注。

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

1 地鐵排污系統簡介

1.1 重力排污系統

重力排污系統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的污水集水池，再通過設置于污水池內的潛污泵將收集的污水提升至室外化糞池，并經處理后排入市政污水管網系統[1]。重力排污系統示意圖如圖1所示。

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

1.2 一體化排污系統

一體化排污系統，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，節省空間，便于安裝和維修，底板不需下沉。由于整個系統為密閉形式，對車站的空氣污染也較小，有利于改善車站的衛生條件，是目前替代原有排水系統中使用最普遍的一類產品。但該類產品水箱和水泵的流量較小，因此在廁所使用人數多時，水泵啟動頻繁狀態，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品，價格較高[2]如圖2所示。

1.3 生態廁所系統

生態廁所（Bio-toilet）是環保廁所中的一類，是指具有不對環境造成污染，并且能充分利用各種資源，強調污染物自凈和資源循環利用概念和功能的一類廁所。[3]目前的生態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、轉化糞便中產生的臭味物質，實現了糞便的無害化、資源化處理。能達到零排放的功能，對環境完全不造成任何污染。但是生態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

該系統是采用真空抽吸的排污系統，主要由真空泵、控制箱、真空式衛生器具、灰水箱、配套閥門及管路等，系統由控制箱自動檢測排水管道內的壓力控制真空泵的啟停，排除污水[4]。該系統占地更小，污水直接排出室外，室內停留時間短，管道又處于密閉真空狀態，因此基本無空氣污染問題，但由于該系統采用真空排水，因此要采用特制的衛生器具，并且真空泵在廁所使用期間基本為常開狀態，因此，無論從安裝到日常運營的費用都是較高的，設備管理復雜。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 各種排污系統方案技術經濟對比分析

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

3 真空排污系統的對比

3.1 重力與真空結合式（半真空）方案

該系統中大便器和小便器均為傳統重力式便器，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。

該方案的優點：

1）系統采用常規重力便器，與常規重力排污系統相比，初投資增加較少。

2）采用常規重力便器，符合老百姓使用習慣，系統運行穩定、可靠。

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

該方案的不足：

相比于方案二，本方案的不足之處在于，系統采用常規便器，節水性能不明顯。

3.2 全真空式方案

在各衛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，最后被輸送至真空廢污水泵站提升至室外如圖6所示。

該方案的優點：

系統采用真空便器，節水性能明顯。

該方案的不足：

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

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

4 結語

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

參考文獻

[1] 《泵站設計規范》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）.