浅谈地铁排污系统

摘 要：随着国家的发展，人口的增长，人们对城市公共基础设施的要求也日益加大。作为我国城市公共基础设施的重要组成部分之一的地铁系统的污水排放问题是重点研究解决的问题。传统的排污方式已经不能满足地铁排污的要求，很多新型的排污系统应运而生。该文首先介绍了重力排污、一体化排污、生态厕所及真空排污等几种地铁排污系统，详细分析了这些系统的技术及其特点、经济性等方面并对这些方法进行了横向对比研究，深入分析了各种技术在地铁应用中的可行性，从中选出了技术先进、经济合理且运行可靠的排污系统方案。从而为城市轨道交通设施的排污系统方案的设计选取提供了重要的理论依据。

关键词：地铁 污水排放 一体化设备 真空排污

中图分类号：U23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0119-03

随着国内城市人口持续增长，人们对城市公共基础设施的要求也日益加大。目前国内地铁卫生间污水排放的需求以及负面影响日益严重，传统重力流（集水坑）排放方式已经不能满足人流量大、使用人员素质参差不齐等情况。传统的重力排污系统正逐渐淡出舞台。

近年来国内外对新技术研发和推广力度的不断加大，人们对环境卫生标准要求也不断提高，几种新型的排污系统应运而生。比较典型的如真空排污系统，生态环保厕所和一体化排污系统等。这些新型的排污系统均有着各自的特点，并在不同项目的实际应用中表现出了不同的技术优势，引起了业界的广泛关注。

该文将分别从各种技术及其特点、经济性等角度对几种排污系统进行综合对比研究，以便为地铁设计选择一种“技术先进、经济合理、运行可靠”的排污系统方案。

1 地铁排污系统简介

1.1 重力排污系统

重力排污系统是指利用污水本身的重力作用，将污水通过排水管收集进入车站内的污水集水池，再通过设置于污水池内的潜污泵将收集的污水提升至室外化粪池，并经处理后排入市政污水管网系统[1]。重力排污系统示意图如图1所示。

该排污方式的初投资较低；作为传统的排污模式，重力排污系统有着成熟的设计。但重力排污系统需单独在车站内单独设置污水集水池、污水泵房，给土建施工增加难度增加成本，污水池一般均设置在车站的站台板下，臭味较大影响环境，且排污泵的维护不便。污水池清掏时，池内沼气可能造成人身事故。

1.2 一体化排污系统

一体化排污系统，采用水箱蓄水，外置水泵排水的形式，一般水箱的容积和水泵的体积较小，节省空间，便于安装和维修，底板不需下沉。由于整个系统为密闭形式，对车站的空气污染也较小，有利于改善车站的卫生条件，是目前替代原有排水系统中使用最普遍的一类产品。但该类产品水箱和水泵的流量较小，因此在厕所使用人数多时，水泵启动频繁状态，对于水泵的性能要求较高，目前在实际工程中使用的水泵大多为进口产品，价格较高[2]如图2所示。

1.3 生态厕所系统

生态厕所（Bio-toilet）是环保厕所中的一类，是指具有不对环境造成污染，并且能充分利用各种资源，强调污染物自净和资源循环利用概念和功能的一类厕所。[3]目前的生态厕所利用率最多的是微生物菌种分解粪便的厕所，它利用其生长繁殖活动对粪便中可利用的大分子有机化合物进行生物降解并转化为菌体生物量，竞争性的抑制并杀死粪便中的病原性微生物，吸附、降解、转化粪便中产生的臭味物质，实现了粪便的无害化、资源化处理。能达到零排放的功能，对环境完全不造成任何污染。但是生态厕所在客流量大的车站，无法满足使用需求，存在着容客量小的问题。且其造价较高如图3所示。

1.4 真空排污系统

该系统是采用真空抽吸的排污系统，主要由真空泵、控制箱、真空式卫生器具、灰水箱、配套阀门及管路等，系统由控制箱自动检测排水管道内的压力控制真空泵的启停，排除污水[4]。该系统占地更小，污水直接排出室外，室内停留时间短，管道又处于密闭真空状态，因此基本无空气污染问题，但由于该系统采用真空排水，因此要采用特制的卫生器具，并且真空泵在厕所使用期间基本为常开状态，因此，无论从安装到日常运营的费用都是较高的，设备管理复杂。目前在个别大型枢纽和一些地铁车站中使用，效果有待进一步考证。如图4所示。

2 各种排污系统方案技术经济对比分析

各方案经济分析如表1所示，基于以上对各方案的比较分析，真空排污系统具有比较突出的技术优势，比较适合人员流动性大的地铁车站等公共场所使用。

3 真空排污系统的对比

3.1 重力与真空结合式（半真空）方案

该系统中大便器和小便器均为传统重力式便器，粪便污水采用真空污水提升器收集，地漏水、洗涤水采用真空废水提升器收集，这样废水和污水在进入真空系统前是严格分开的，避免了便器管路的臭气传入废水管路。如图5所示。

该方案的优点：

1）系统采用常规重力便器，与常规重力排污系统相比，初投资增加较少。

2）采用常规重力便器，符合老百姓使用习惯，系统运行稳定、可靠。

3）在便器内污水进入真空泵站之前，经过真空废污水提升器前设置的格栅可检查口，可以有效防止真空泵站被堵塞，系统运行的安全性提高。

该方案的不足：

相比于方案二，本方案的不足之处在于，系统采用常规便器，节水性能不明显。

3.2 全真空式方案

在各卫生间安装真空马桶或蹲便器，真空马桶或蹲便器自动完成整个冲洗抽吸过程，将粪尿污水高浓度抽吸进入真空管路系统，最后被输送至真空废污水泵站提升至室外如图6所示。

该方案的优点：

系统采用真空便器，节水性能明显。

该方案的不足：

1）系统采用真空便器，初投资高，无论与常规重力排污系统还是与方案一比，初投资增加较多。

2）要求使用人员的素质比较高，由于真空便器排污口径很小，容易堵塞，导致一个便器出现堵塞漏气，就会导致整个系统瘫痪.

4 结语

通过以上对几种排污系统进行的技术、经济综合分析可以看出，真空排污系统相比于其它的排污系统具有比较明显的技术优势。考虑到地铁站公共卫生间人流量大，人口素质参差不齐，而真空便器故障率人为因素相关性较大，同时真空便器价格较高，维护量大等因素。在轨道交通车站卫生间排污系统中半真空真空排污系统更具有应用和推广价值。

参考文献

[1] 《泵站设计规范》GB 50265-2010[S].北京：中国计划出版社.

[2] 杜兵，司亚安，孙艳玲.给水排水[J].2003，29（5）.

[3] 梁景晖.中国给水排水[J]，2014年08期.

[4] 赵轻松，王艳伍.城市轨道交通研究[J].2011（5）.