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摘要：随着给排水新型设备的发展，地铁卫生间排水系统由传统的集水池+潜污泵的模式转变为更加新型环保的排水模式，以适应广大乘客及运营工作人员对车站卫生环境需求的日益提高。
关键词：重力流与真空结合式排污系统、密闭式污水提升装置
Abstract: with the development of water supply and drainage equipment, subway toilet drainage system by the transformation of the pattern of submersible sewage pump sump + traditional for drainage mode of new environmental protection, in order to adapt to the majority of passengers and operating staff of the station environment increasing health demand.
Keywords: gravity flow and vacuum combined sewer system, closed sewage lifting device
中图分类号：S273.5文献标识码：A文章编号：
一、概述
在已开通运营地铁线路中，卫生间排水系统往往采用传统的集水池+潜污泵的模式。随着运营工作环境要求的提高，越来越新建地铁线路采用重力流与真空结合式排污系统和密闭式污水提升装置两种设备作为卫生间排污系统。下面通过武汉及北京两条新开通线路卫生间污水系统设备设置及使用情况，对两种设备进行比较。
二、重力流与真空结合式排污系统
1. 武汉轨道交通二号线卫生间污水系统概况
武汉轨道交通已开通运营一号线及二号线，一号线卫生间污水系统采用的是传统的集水池+潜污泵模式，二号线则采用重力流与真空结合式排污系统。
2. 重力流与真空结合式排污系统组成及工作原理
重力流与真空结合式排污系统由真空泵站（真空泵、污水泵、真空罐及污废水收集罐）、控制装置（管道、液位传感器及真空控制阀等）、污废水提升器、卫生洁具等组成。系统以真空作为驱动力，进行污水抽吸与输送，最后至排污地点。
该系统大便器和小便器（均为传统洁具）采用真空污水提升器收集，地漏水采用真空地漏，洗涤水采用真空废水提升器收集。当液位达到设定值时，真空废、污水提升器或真空地漏自动启动，将废污水抽吸进入真空管路系统，最后被输送至真空废污水泵站。
3. 武汉轨道交通二号线卫生间污水系统设置及使用情况
武汉轨道交通二号线全线卫生间共使用35套重力流与真空结合式排水系统设备。江汉路站是该线客流量最大的车站之一，全站共使用了5套设备，其中2套用于工作人员卫生间，3套用于公共卫生间。
图2 江汉路站车站公共卫生间
图3 真空排污系统泵组及泵房布置图
真空排污系统泵组如图3所示。它包含一个控制柜、一套液位传感器、两台真空泵、两台排污泵、一个真空罐、一个污废水罐以及一个通气管。污废水罐有效容积为800L（用于工作人员卫生间）及1200L（用于公共卫生间），采用不锈钢材质。整个泵站除一根DN100通气管接至排风亭下与大气相通外，处于密闭状态，避免了臭气外溢，较好改善了泵房及卫生间环境。
真空泵组排污泵采用的是凸轮泵，具有一定剪切能力，单台水泵设计流量为15m3/h。
真空泵组使管路内始终维持真空，因此卫生洁具排水管路可实现向上提升，提升高度可达3.5米左右，改变了水往下流的设计理念，可实现同层排水。污水泵房无须按常规重力流系統需要下沉。
图4污废水提升器 图5污废水提升器及真空地漏
图6真空隔膜阀图7压力污水管及通气管
污废水提升器尺寸为400×200×220mm（h）, 设计流量为5L/s,可同时连接4个便器或10个洗手盆，同时设有隔栅和检查口，并有大物件报警提示，可将诸如手机钥匙等物件探测并取出，同时不影响厕所的使用。
真空隔膜阀是维持管道真空度的部件，系统采用双隔膜阀形式，一用一备，防止一个损坏时，另一个能维持系统正常使用。
根据车站运营人员反映，二号线真空排污设备投入使用时间约半年，暂时未出现影响工作人员及乘客正常使用的故障，使用效果较好。
三、密闭式污水提升装置
1. 北京轨道交通十号线二期概况
北京轨道交通4号线、6号线、昌平线及10号线二期工程采用的是密闭式污水提升装置；大兴线部分车站采用了在线式真空排污系统；其余线路采用传统的集水池+卧式泵模式。
2. 密闭式污水提升装置组成及工作原理
密闭式污水提升装置由污水提升泵（外置式）和集水箱（含进出水管、通气管接口）、液位控制器以及接口所需柔性连接件、闸阀、止回阀、弯管等部分整体组装而成，用于收集和泵送地铁工程内不能自流排入城市排水管网的生活污废水。
卫生间设备均采用传统洁具，污废水通过重力作用，自流进入密闭式提升装置集水箱，当液位到达设备的启动水位时，设备自动启动，将污废水提升到室外市政管网，完成污废水的排放。详见图8 系统方案示意图。
3. 北京轨道交通十号线二期卫生间污水系统设置及使用情况
十号线二期工程全线20个车站。石榴庄站车站工作人员卫生间与公共卫生间共用一套密闭式污水提升装置设备。
图9 密闭式污水提升装置泵房布置图
如图9所示，车站密闭式污水提升装置设有外置式两台排污泵，3个集水箱，水箱间通过联通管连接。集水箱两用一备，单个水箱有效容积为250L，材质为聚乙烯。设有控制柜一个、一套液位传感器及相应管道及阀门。设备全自动运行，管理方便。
设备采用密封集水箱储存污水，较好隔绝气体与异味，同时设有一根DN100通气管接至排风亭下与大气相通，较好改善了泵房及卫生间环境。
图10排污泵图11集水箱
密闭式污水提升装置排污泵采用的污水泵采用干式螺旋切割泵，较好的提高了污物的通过能力，堵塞情况较少，维护方便，单台水泵设计流量为15m3/h。排污泵出管上设有反冲洗管，接入集水箱内，以便污物沉积时能进行冲洗。
图12反冲洗管 图13局部集水坑及移动式潜污泵
为满足重力排水需要，车站污水泵房需下沉1.5m；泵房内设置局部集水坑及移动式潜污泵，以排除检修时积水。
据车站运营人员介绍，十号线二期工程密闭式污水提升装置投入使用时间约半年，暂时未出现影响工作人员及乘客正常使用的故障。使用效果较好。
四、总结
1.方案比较
重力流与真空结合式排污系统和密闭式污水提升装置是地铁工程中两种新型污水系统提升设备，相比傳统集水池+潜污泵或卧式泵模式，它们能有效地改善卫生间及污水泵房环境，便于运营维护及检修等。目前国内新建的轨道交通卫生间污水系统大部分均设置这两种设备，但两者具有不同特点，下面我们对两种设置方案进行比较：
两种新型污水系统提升设备方案比较表 表1
比较项目 重力流与真空结合式排污系统 密闭式污水提升装置 备注
卫生条件 卫生间及泵房基本 无异味 卫生间及泵房基本 无异味 密闭式污水提升装置卫生间地漏液封受破坏时，有臭气由集水箱溢出的可能
土建接口及管道安装 泵房面积为10-12平方米，污水泵房土建结构可不沉降，管道安装灵活，可实现同层排水 泵房面积为10-15平方米，污水泵房土建结构需下沉1.5m，管道为重力流排水，需注意排水高差
2.建议
两种系统/设备设计中可以优化的地方：
1）设备污水主扬水管上应设置检修阀门，避免维修时污水倒流至泵房内。
2）重力流与真空结合式排污系统泵房内应考虑排水措施，可设置真空地漏。
3）重力流与真空结合式排污系统尽量将污废水收集装置设于泵房内，避免在卫生间内设置假墙及检修门，否则施工接口较多，且后期维护不便。
4）密闭式污水提升装置局部集水坑建议采用固定式水泵，并应自动控制功能，避免使用移动式水泵。
5）密闭式污水提升装置污水进水管上应设置检修阀门，以便事故状态下可以停止进水。
3.结论
综上所述，重力流与真空结合式排污系统和密闭式污水提升装置在国内外都有人流量大且密集场所的使用案例，也有较好使用效果，因此它们都可以替代传统的集水池+潜污泵或卧式泵模式，在地铁新线中使用。
（作者单位：广州市地下铁道总公司建设事业总部 2013年5月）
关键词：重力流与真空结合式排污系统、密闭式污水提升装置
Abstract: with the development of water supply and drainage equipment, subway toilet drainage system by the transformation of the pattern of submersible sewage pump sump + traditional for drainage mode of new environmental protection, in order to adapt to the majority of passengers and operating staff of the station environment increasing health demand.
Keywords: gravity flow and vacuum combined sewer system, closed sewage lifting device
中图分类号：S273.5文献标识码：A文章编号：
一、概述
在已开通运营地铁线路中，卫生间排水系统往往采用传统的集水池+潜污泵的模式。随着运营工作环境要求的提高，越来越新建地铁线路采用重力流与真空结合式排污系统和密闭式污水提升装置两种设备作为卫生间排污系统。下面通过武汉及北京两条新开通线路卫生间污水系统设备设置及使用情况，对两种设备进行比较。
二、重力流与真空结合式排污系统
1. 武汉轨道交通二号线卫生间污水系统概况
武汉轨道交通已开通运营一号线及二号线，一号线卫生间污水系统采用的是传统的集水池+潜污泵模式，二号线则采用重力流与真空结合式排污系统。
2. 重力流与真空结合式排污系统组成及工作原理
重力流与真空结合式排污系统由真空泵站（真空泵、污水泵、真空罐及污废水收集罐）、控制装置（管道、液位传感器及真空控制阀等）、污废水提升器、卫生洁具等组成。系统以真空作为驱动力，进行污水抽吸与输送，最后至排污地点。
该系统大便器和小便器（均为传统洁具）采用真空污水提升器收集，地漏水采用真空地漏，洗涤水采用真空废水提升器收集。当液位达到设定值时，真空废、污水提升器或真空地漏自动启动，将废污水抽吸进入真空管路系统，最后被输送至真空废污水泵站。
3. 武汉轨道交通二号线卫生间污水系统设置及使用情况
武汉轨道交通二号线全线卫生间共使用35套重力流与真空结合式排水系统设备。江汉路站是该线客流量最大的车站之一，全站共使用了5套设备，其中2套用于工作人员卫生间，3套用于公共卫生间。
图2 江汉路站车站公共卫生间
图3 真空排污系统泵组及泵房布置图
真空排污系统泵组如图3所示。它包含一个控制柜、一套液位传感器、两台真空泵、两台排污泵、一个真空罐、一个污废水罐以及一个通气管。污废水罐有效容积为800L（用于工作人员卫生间）及1200L（用于公共卫生间），采用不锈钢材质。整个泵站除一根DN100通气管接至排风亭下与大气相通外，处于密闭状态，避免了臭气外溢，较好改善了泵房及卫生间环境。
真空泵组排污泵采用的是凸轮泵，具有一定剪切能力，单台水泵设计流量为15m3/h。
真空泵组使管路内始终维持真空，因此卫生洁具排水管路可实现向上提升，提升高度可达3.5米左右，改变了水往下流的设计理念，可实现同层排水。污水泵房无须按常规重力流系統需要下沉。
图4污废水提升器 图5污废水提升器及真空地漏
图6真空隔膜阀图7压力污水管及通气管
污废水提升器尺寸为400×200×220mm（h）, 设计流量为5L/s,可同时连接4个便器或10个洗手盆，同时设有隔栅和检查口，并有大物件报警提示，可将诸如手机钥匙等物件探测并取出，同时不影响厕所的使用。
真空隔膜阀是维持管道真空度的部件，系统采用双隔膜阀形式，一用一备，防止一个损坏时，另一个能维持系统正常使用。
根据车站运营人员反映，二号线真空排污设备投入使用时间约半年，暂时未出现影响工作人员及乘客正常使用的故障，使用效果较好。
三、密闭式污水提升装置
1. 北京轨道交通十号线二期概况
北京轨道交通4号线、6号线、昌平线及10号线二期工程采用的是密闭式污水提升装置；大兴线部分车站采用了在线式真空排污系统；其余线路采用传统的集水池+卧式泵模式。
2. 密闭式污水提升装置组成及工作原理
密闭式污水提升装置由污水提升泵（外置式）和集水箱（含进出水管、通气管接口）、液位控制器以及接口所需柔性连接件、闸阀、止回阀、弯管等部分整体组装而成，用于收集和泵送地铁工程内不能自流排入城市排水管网的生活污废水。
卫生间设备均采用传统洁具，污废水通过重力作用，自流进入密闭式提升装置集水箱，当液位到达设备的启动水位时，设备自动启动，将污废水提升到室外市政管网，完成污废水的排放。详见图8 系统方案示意图。
3. 北京轨道交通十号线二期卫生间污水系统设置及使用情况
十号线二期工程全线20个车站。石榴庄站车站工作人员卫生间与公共卫生间共用一套密闭式污水提升装置设备。
图9 密闭式污水提升装置泵房布置图
如图9所示，车站密闭式污水提升装置设有外置式两台排污泵，3个集水箱，水箱间通过联通管连接。集水箱两用一备，单个水箱有效容积为250L，材质为聚乙烯。设有控制柜一个、一套液位传感器及相应管道及阀门。设备全自动运行，管理方便。
设备采用密封集水箱储存污水，较好隔绝气体与异味，同时设有一根DN100通气管接至排风亭下与大气相通，较好改善了泵房及卫生间环境。
图10排污泵图11集水箱
密闭式污水提升装置排污泵采用的污水泵采用干式螺旋切割泵，较好的提高了污物的通过能力，堵塞情况较少，维护方便，单台水泵设计流量为15m3/h。排污泵出管上设有反冲洗管，接入集水箱内，以便污物沉积时能进行冲洗。
图12反冲洗管 图13局部集水坑及移动式潜污泵
为满足重力排水需要，车站污水泵房需下沉1.5m；泵房内设置局部集水坑及移动式潜污泵，以排除检修时积水。
据车站运营人员介绍，十号线二期工程密闭式污水提升装置投入使用时间约半年，暂时未出现影响工作人员及乘客正常使用的故障。使用效果较好。
四、总结
1.方案比较
重力流与真空结合式排污系统和密闭式污水提升装置是地铁工程中两种新型污水系统提升设备，相比傳统集水池+潜污泵或卧式泵模式，它们能有效地改善卫生间及污水泵房环境，便于运营维护及检修等。目前国内新建的轨道交通卫生间污水系统大部分均设置这两种设备，但两者具有不同特点，下面我们对两种设置方案进行比较：
两种新型污水系统提升设备方案比较表 表1
比较项目 重力流与真空结合式排污系统 密闭式污水提升装置 备注
卫生条件 卫生间及泵房基本 无异味 卫生间及泵房基本 无异味 密闭式污水提升装置卫生间地漏液封受破坏时，有臭气由集水箱溢出的可能
土建接口及管道安装 泵房面积为10-12平方米，污水泵房土建结构可不沉降，管道安装灵活，可实现同层排水 泵房面积为10-15平方米，污水泵房土建结构需下沉1.5m，管道为重力流排水，需注意排水高差
2.建议
两种系统/设备设计中可以优化的地方：
1）设备污水主扬水管上应设置检修阀门，避免维修时污水倒流至泵房内。
2）重力流与真空结合式排污系统泵房内应考虑排水措施，可设置真空地漏。
3）重力流与真空结合式排污系统尽量将污废水收集装置设于泵房内，避免在卫生间内设置假墙及检修门，否则施工接口较多，且后期维护不便。
4）密闭式污水提升装置局部集水坑建议采用固定式水泵，并应自动控制功能，避免使用移动式水泵。
5）密闭式污水提升装置污水进水管上应设置检修阀门，以便事故状态下可以停止进水。
3.结论
综上所述，重力流与真空结合式排污系统和密闭式污水提升装置在国内外都有人流量大且密集场所的使用案例，也有较好使用效果，因此它们都可以替代传统的集水池+潜污泵或卧式泵模式，在地铁新线中使用。
（作者单位：广州市地下铁道总公司建设事业总部 2013年5月）