真空排水系统在南京地铁车站中的应用

摘要:地铁站内空气流动局限性差,传统厕所使用过程中异味较大;改造某地铁站台卫生间采用了真空排水系统，这种排污方式大大排除了卫生间溢出站台的异味，在使用过程中对系统进行局部的优化，使得真空排水系统真正适用于公共领域。

关键词:真空；排污系统；感应； 控制；

Abstract:Subway station air flow limitation, traditional toilet use during odor larger; retrofitting of subway platform toilet using the vacuum drainage system, the drainage way to substantially preclude toilet overflow platform smell, in the course of the use of the local system of optimization, so the vacuum drainage system truly applicable to public domain.

Key words: Vacuum； sewage system；sensor； control；

中图分类号：U231+.3文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济建设的快速发展，城市经济区域布局的变化以及大城市的聚集和辐射效应越来越强烈，城市流动人口急剧增加，居民出行更为频繁，城市轨道交通日趋成为城市出行的重要交通工具。现南京地铁车站采用了人性化设计，在新线车站内全部设计了对外服务的卫生间，方便乘客的使用。

目前国内已经投用的地铁站内的卫生间，排水主要采用了重力式排水方式，在地下站由于地下空间有限，传统式的排水方式通常由管道排至泵房的集水池内，再通过潜污泵加压提升至地面减压井，经化粪池后排入市政污水管网。地下公共卫生间传统污水泵站存在运营维护环境恶劣，臭味污染乘车及办公环境、污水集水池易生蚊虫等问题。为解决上述问题，南京地铁在即有车站试点采用了真空排污系统。

1.真空排水系统的历史及发展

真空排水系统是荷兰工程师Liernur在1860年发明，从此真空排水系统在欧洲大陆多个城市得以实施，如巴黎、柏林和阿姆斯特丹等，到了1906年阿姆斯特丹有近5000个厕所与真空排水系统相接。由于当时技术条件的局限，仅在乡村、海滨、水源保护地等作为一个经济技术上有优势的替代方案得到应用并延续至今。1950年瑞典工程师Liljendahl发明了系统中所用的真空连接阀门装置，20世纪80年代德国洛蒂格公司为医院安装室内真空排水系统，经过二十多年的发展，室内真空排水系统已经形成了一套成熟的设计理念，开始被世界所接受，在大型客轮、火车站、办公区、高档住宅区、商业中心等项目上得到了成功运用。

国内对真空排水系统的研究近些年刚刚起步，相关核心技术仍然被国外垄断，特别是真空接触启动装置。真空排水系统在国内比较大型的应用场所有上海F1 国际方程式赛车场、上海铁路南站、北京铁路南站等高铁车站及一些高档住宅及生态小区等，也采用了真空排水技术。真空排水系统所带来的环保、节水等新的设计理念已经引起了国人越来越多的关注。

2.南京地铁的应用

2.1 应用背景

三山街地铁站的卫生间设计在站台层，采用了传统重力排水方式，污水集水池设置在同层，卫生间主要为乘客和工作人员服务。在2010年6月南京地铁网络化运营后，本站的换乘客流量明显增加，卫生间的使用人数也随之明显增加，特别在早晚高峰时刻，排队现象比较严重，高峰时厕所所在站台附近异味较大。综合考虑，为解决现场使用矛盾及空气污染问题，在2012年初对其进行真空排水改造。

2.2 现场情况

三山街站采用了国内某品牌的成套真空排污设备。原图与改造图见（图一）、（图二）。

卫生间改造的真空泵站配备污水收集罐、真空罐、真空泵、污水泵、自控系统等。真空罐罐体上设有液位检测，当污水液位达到设定的液位上限值时，污水泵自动启动，到下限液位时，污水泵自动停止。真空罐罐体上采用真空度探测仪与控制系统联动，当排污主干管及罐体内真空值下降到下限时，真空泵自动启动，用以满足现场洁具排水的真空抽吸压力。

2.3 现场运用关键技术

本改造的系统未采用在线式的真空抽吸排污系统，主要考虑本站使用人流量较大，在卫生间各蹲便器上方采用了缓冲真空收集罐系统；在蹲便器使用后，自动将污水抽吸至缓冲收集罐内，当缓冲罐内集水量达到一定高度时触发真空主管上的真空阀打开，将缓冲罐内污水抽至主集水罐内。本系统采用了一定的优化措施，主要目的是为解决大客流时多人同时使用蹲便器时的真空压降过大问题，在实际的使用过程中为防止客流量过大，真空站配备两台真空泵，平时交替使用，高峰时两台泵同时启动。改造的蹲便器全部采用全真空后排式，小便器、地漏、拖把池采用重力流汇集到集水箱，再通过水位触动真空装置进行排水。

在现场改造完成后，解决了厕所周边空气污染的问题，厕所内卫生情况大为改观。

3.应用问题及优化

3.1蹲便器冲洗时的返溢

在调试使用过程中，蹲便器冲洗时出现过污水返溢的现象，对故障分析，得出其缓冲收集罐与主管真空阀的联锁出现数据传输错误的结论。厂家现场多次调试后，解决了其模块动作指令出错导致不启动的故障，从而缓解了污水返溢的现象。

3.2蹲便液位过高

真空负压管与冲水机构的响应时间是交叉的，如果不能配合到位时，冲水阀在真空阀打开后，由于水阀关闭后的水流滞后性，现场蹲便器内的余水过多，就影响到后面乘客的使用了。在现场经过与厂家的多次调试后，重新对冲水阀与真空阀的联动时间进行了调试，最终满足了现场的使用功能。

3.3蹲便器冲刷力不足

对真空排污系统来说，其节水功能多数被无穷放大，由于国内大多数采用蹲便器，蹲便器的使用与坐便器有所区别。现场改造后，发现现场冲刷效果不太理想，保洁的工作量较大，在与厂家技术人员沟通后，在不可能增大冲洗孔和增大水压的情况下，延长了冲洗阀的开启时间，有效解决了冲刷力不足的问题。

3.4设计优化及建议

真空排污的较大优势应是减少了传统卫生间集水池的清掏工作量，排除了集水池内蚊蝇滋生的恶劣环境，改善了卫生间内及周围的空气污染问题。在本改造项目中，笔者建议在卫生间各蹲便器处设置独立的在线式真空抽吸装置，主要为了防止主管真空阀故障时的污水回流或不抽吸故障。建议蹲便器的真空设计时还要考虑人性化及地域特点等因素，传统真空排水在坐便器的使用上较为成功，在类似于地铁这样的人流较大的公共区域，卫生间多使用蹲便器，那么在蹲便器的冲刷力、真空阀的联锁方面还要需要进行技术优化。

4.结论

真空排水系统在国内虽起步较晚，但通过各方面的分析比较，真空排水系统虽然在造价上比传统的排水方式略高，但在节能与运行维护以及环境保护方面具有非常明显的优势，因此，真空卫生排水系统在酒店、别墅、住宅、商场的发展前景非常理想。也正由于真空排水系统在技术方面的优势，我国国内的部分地铁站内厕所，已经开始尝试采用了“真空排污”的解决方案。“真空排水系统”通过在我国其他城市地铁建设中运用实际情况来看，虽然仍然存在某些方面的不足，但是在技术手段上，在解决“排污、隔臭、防菌、高频”等问题方面，提供了非常好的借鉴指导意义。

笔者个人还是看好日趋成熟的真空排污系统，能在地铁这种半密闭场所里有更大的发挥空间，同样，真空排污系统也存在初次投资价格相对较高、施工要求高、设备厂品成熟度高、技术等方面需要作进一步完善的需求。

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