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摘要:真空排水系统是一种利用气压差所产生的污水高速气流来把污水从器具中取走的排水系统。相对于传统重力排水系统,真空排水系统具有较大的优势,无需泵的分段提升、检修方便、经济成本也相对较为合理。在与各种排水系统的比较中,真空排水系统具有较多的优点,虽然有一些不足,但中国的水资源正处于紧缺的阶段,真空系统的用水量较低,而且可以分别收集废水污水,对污水回收利用,弥补了国内往往在利用水资源的同时又浪费的缺陷;管道埋深浅,具有很强的密闭性,没有气味,也不会堵塞和汇漏。诸多的优势决定了真空排水广阔的应用前景,为我国排水系统增添新的血液。大力开展真空排水系统的宣传是十分有必要的,真空排水系统将会推动中国排水系统的发展,更为中国都市建设起到增添新生命力的作用。
关键词:真空排水系统;应用前景;优势;
中图分类号: S276.3 文献标识码: A 文章编号:
1.国内外真空排水系统应用现状
1.1国内现状
目前,我国排水系统绝大部分属于重力排水。即利用重力作用,水由高处向低处流动,不消耗动力,节能且管理简单。然而,城市重力排水系统通常需要消耗较大的投资,据国内一些资料的统计,平均约占整个排水系统费用的70~80%,其余则为污水处理厂的费用。在房屋建筑密度较低的中小城镇,用于收集污水的排水管道费用可能更高。因此,如何降低污水输送系统的费用,开发和应用新型的污水输送技术,成为人们日益关注的热点问题之一。
1.2国外现状
1867年,荷兰工程师Charles T. Learner首先提出了真空污水排导系统。1870年,世界上建立了第一套真空排水系统。1956年,瑞典工程师Joel Lilienthal申请了真空便器专利,并于1959年在斯德哥尔摩北部的居民区试验了真空污水排导系统。
2. 真空排水系统的特点
可以简单地解决排水沼坡,使污水可以任意地提升;管道管径小,埋深浅,施工更为方便快捷没有外溢,不会污染地下水,环保程度高;=整体密闭性强,没有气味,清洁度高;=系统安全自检性强。
3.真空排水系统的优势
在我国,排水系统有许多种,在此介绍传统重力排水系统,虹吸排水系统,真空排水系统三种。
3.1 传统重力排水的简介
重力式排水系统是国内工程实践中经常采用的几十年沿袭下来的传统排水系统,系统由普通雨水斗和带有坡度的雨水悬吊管、雨水立管、埋地管以及雨水出户管组成。该排水系统主要是利用屋面雨水本身的重力作用,由屋面开放式的雨水斗经排水管道自流排放。
图2.1 传统重力排水系统图
3.2 虹吸排水系统简介
虹吸现象是液态分子间引力与位差能造成的。即利用水柱压力差,使水上升再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相等高度,水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。
图2.2 虹吸排水系统图
3.3 真空排水系统简介
真空排水系统可分为真空室内排水系统和真空室外排水系统。真空室内排水系統主要由终端设备、真空管网和真空站组成。真空室外排水系统主要由真空污水收集井、真空管网、真空站三大部分组成。
图2.3 真空排水系统图1
在真空室内排水系统中,真空站一般设在建筑物地下室内。真空站是真空收运系统的核心。真空坐便器(终端)采用手动真空界面阀;其它卫生器具(终端)下面设液位传感器,自动控制真空界面阀的启闭。卫生器具排水时真空界面阀打开,真空泵启动,将污水吸到真空收集罐里贮存,真空收集罐内的污水定期由污水泵将其送到室外。
2.3.1 真空卫生排水系统简介
真空卫生排水系统是一种依靠气压差产生挟裹污水的高速气流,并把污水从器具中取走的排水系统。
2.3.2 真空排水管道系统简介
真空式排水管道系统是一种通过真空作用所产生的压差来强制性输送污水的系统。因它具有以下几大优点,作为一种新的替代型排水管道正在受到人们的重视:管道铺设费用较低;不受地形限制;管道不易堵塞;管道不会漏水;电源供给只需一处。
3 真空排水系统的发展
以上海南站及F1赛场为实例列举了真空排水的诸多特点,阐述其发展方向。
该系统主要分为室内和室外两个系统:
3.1 室内系统
由真空泵站(真空泵、污水泵及真空罐)、真空座便器、控制装置(管道及真空控制阀)组成。
案例介绍:上海南站
使用环境:上海铁路南站作为适应
21世纪需求的标志性建筑 ,是上海铁路枢纽规划的入门,由法国设计师设计成全封闭 形高圆形顶屋面,同时,整个广场工程以站屋为中心,将广场 工程中的主要功能建筑:商场、车库及南北联系通道
设于地 下。根据建筑的功能,采用污、废合流排水系统,对每个集中 点(如厕所、厨房、空调机房排水等)采用重力排水立管需 要把地下一、二层污、废水汇集到集水池中,在设潜水排水泵 提升至室外,但地下广场面积很大,集水池布置点分散,引 向室外的排出口多,若使用传统重力排水,气味将是一个很难 根本解决的问题并且众多的透气管延出屋顶,影响整个建筑 的美观。
解决方案:通过采用真空卫生排水系统,南、北广场地下 建筑内各设一套360型的一体化泵站,其真空泵站由真空收集罐 、真空泵、污水泵及自控面板组成。真空管道和每个出水点 连接,灵活绕开其他管道,接入真空泵站。在施工上,降低了 难度和施工周期,同时,密闭的真空管道不会溢出难闻的污水气味,只需一根排气管伸出屋顶。该项目由上海华东建筑设 计研究院总设计,预计在2005年完成整个项目。
3.2 室外系统
XXX公司的室外系统包括真空泵站(污水泵、真空泵、 真空罐)、真空管道、收集箱组成。
案例介绍:上海国际赛车场
使用环境:上海国际赛车场位于上海市嘉定区安亭镇,包 括占地2.5平方公里的赛车场和占地2.8平方公里的配套区,赛道 由曾经设计马来西亚“雪邦”赛道的德国Tilke公司进行设计, 从空中俯瞰整个车场呈现一个“上”字。整个赛道全长5.451公 里,且属软土地基,使得管道埋深在地下6~8m。由于赛区中 不允许建有泵站及管道,内部排水只能通过3个传统重力泵站 分级提升传递,加上赛区的管线分布只能往周边分布,造成在 下管线的分层交错情况严重,施工相当困难。赛车场将于2004 年3全部建成。
解决方案:真空系统应用在总长为5.6公里的两圈赛道看台 卫生间,总共有44个卫生间。每个卫生间包括10个马桶、20个小 便池、8个水池,峰值流量较大。我们在每圈看台的终端卫生 间内部设置一个真空泵房,分别用于解决北圈1.5公里和南圈3. 5公里的卫生间排水,总管管径最大为250mm。另外,由于赛车场 使用时的绝对高峰及非赛时期污水存留的气味,在每个真空 泵站内我们增加了空压机将残留在管底的少量污水一次性清空 ,彻底消除了隐患。
4 .结语
在中国的水资源正处于紧缺的阶段,真空系统的用水量较低,而且可以分别收集废水污水,对污水回收利用,弥补了国内往往在利用水资源的同时又浪费的缺陷;管道埋深浅,具有很强的密闭性,没有气味也不会堵塞和汇漏。其诸多的优点都能够解决重力排水的问题,所以真空系统将会推动中国排水系统的发展,更为中国都市建设起到增添新生命力的作用。
真空排水系统在国内刚刚起步,再加上国内关于真空排水系统的研究较少,所以真空排水系统在我国发展比较困难,相信在不久的未来,我国在排水系统上有个更好的突破。
参考文献
[1]周敬宣,王方明,李艳萍. 真空输送管网与真空站参数的研究与设计. 给水排水. 2002, 28(5):67-70
[2]林洪,周敬宣,易柏军等. 湖区真空下水道系统的设计. 给水排水. 2006, 32(3):3-6
[3]周敬宣,郑慧明. 真空下水道排污系统的研究. 给水排水. 1999. 25(11):55-57
关键词:真空排水系统;应用前景;优势;
中图分类号: S276.3 文献标识码: A 文章编号:
1.国内外真空排水系统应用现状
1.1国内现状
目前,我国排水系统绝大部分属于重力排水。即利用重力作用,水由高处向低处流动,不消耗动力,节能且管理简单。然而,城市重力排水系统通常需要消耗较大的投资,据国内一些资料的统计,平均约占整个排水系统费用的70~80%,其余则为污水处理厂的费用。在房屋建筑密度较低的中小城镇,用于收集污水的排水管道费用可能更高。因此,如何降低污水输送系统的费用,开发和应用新型的污水输送技术,成为人们日益关注的热点问题之一。
1.2国外现状
1867年,荷兰工程师Charles T. Learner首先提出了真空污水排导系统。1870年,世界上建立了第一套真空排水系统。1956年,瑞典工程师Joel Lilienthal申请了真空便器专利,并于1959年在斯德哥尔摩北部的居民区试验了真空污水排导系统。
2. 真空排水系统的特点
可以简单地解决排水沼坡,使污水可以任意地提升;管道管径小,埋深浅,施工更为方便快捷没有外溢,不会污染地下水,环保程度高;=整体密闭性强,没有气味,清洁度高;=系统安全自检性强。
3.真空排水系统的优势
在我国,排水系统有许多种,在此介绍传统重力排水系统,虹吸排水系统,真空排水系统三种。
3.1 传统重力排水的简介
重力式排水系统是国内工程实践中经常采用的几十年沿袭下来的传统排水系统,系统由普通雨水斗和带有坡度的雨水悬吊管、雨水立管、埋地管以及雨水出户管组成。该排水系统主要是利用屋面雨水本身的重力作用,由屋面开放式的雨水斗经排水管道自流排放。
图2.1 传统重力排水系统图
3.2 虹吸排水系统简介
虹吸现象是液态分子间引力与位差能造成的。即利用水柱压力差,使水上升再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相等高度,水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。
图2.2 虹吸排水系统图
3.3 真空排水系统简介
真空排水系统可分为真空室内排水系统和真空室外排水系统。真空室内排水系統主要由终端设备、真空管网和真空站组成。真空室外排水系统主要由真空污水收集井、真空管网、真空站三大部分组成。
图2.3 真空排水系统图1
在真空室内排水系统中,真空站一般设在建筑物地下室内。真空站是真空收运系统的核心。真空坐便器(终端)采用手动真空界面阀;其它卫生器具(终端)下面设液位传感器,自动控制真空界面阀的启闭。卫生器具排水时真空界面阀打开,真空泵启动,将污水吸到真空收集罐里贮存,真空收集罐内的污水定期由污水泵将其送到室外。
2.3.1 真空卫生排水系统简介
真空卫生排水系统是一种依靠气压差产生挟裹污水的高速气流,并把污水从器具中取走的排水系统。
2.3.2 真空排水管道系统简介
真空式排水管道系统是一种通过真空作用所产生的压差来强制性输送污水的系统。因它具有以下几大优点,作为一种新的替代型排水管道正在受到人们的重视:管道铺设费用较低;不受地形限制;管道不易堵塞;管道不会漏水;电源供给只需一处。
3 真空排水系统的发展
以上海南站及F1赛场为实例列举了真空排水的诸多特点,阐述其发展方向。
该系统主要分为室内和室外两个系统:
3.1 室内系统
由真空泵站(真空泵、污水泵及真空罐)、真空座便器、控制装置(管道及真空控制阀)组成。
案例介绍:上海南站
使用环境:上海铁路南站作为适应
21世纪需求的标志性建筑 ,是上海铁路枢纽规划的入门,由法国设计师设计成全封闭 形高圆形顶屋面,同时,整个广场工程以站屋为中心,将广场 工程中的主要功能建筑:商场、车库及南北联系通道
设于地 下。根据建筑的功能,采用污、废合流排水系统,对每个集中 点(如厕所、厨房、空调机房排水等)采用重力排水立管需 要把地下一、二层污、废水汇集到集水池中,在设潜水排水泵 提升至室外,但地下广场面积很大,集水池布置点分散,引 向室外的排出口多,若使用传统重力排水,气味将是一个很难 根本解决的问题并且众多的透气管延出屋顶,影响整个建筑 的美观。
解决方案:通过采用真空卫生排水系统,南、北广场地下 建筑内各设一套360型的一体化泵站,其真空泵站由真空收集罐 、真空泵、污水泵及自控面板组成。真空管道和每个出水点 连接,灵活绕开其他管道,接入真空泵站。在施工上,降低了 难度和施工周期,同时,密闭的真空管道不会溢出难闻的污水气味,只需一根排气管伸出屋顶。该项目由上海华东建筑设 计研究院总设计,预计在2005年完成整个项目。
3.2 室外系统
XXX公司的室外系统包括真空泵站(污水泵、真空泵、 真空罐)、真空管道、收集箱组成。
案例介绍:上海国际赛车场
使用环境:上海国际赛车场位于上海市嘉定区安亭镇,包 括占地2.5平方公里的赛车场和占地2.8平方公里的配套区,赛道 由曾经设计马来西亚“雪邦”赛道的德国Tilke公司进行设计, 从空中俯瞰整个车场呈现一个“上”字。整个赛道全长5.451公 里,且属软土地基,使得管道埋深在地下6~8m。由于赛区中 不允许建有泵站及管道,内部排水只能通过3个传统重力泵站 分级提升传递,加上赛区的管线分布只能往周边分布,造成在 下管线的分层交错情况严重,施工相当困难。赛车场将于2004 年3全部建成。
解决方案:真空系统应用在总长为5.6公里的两圈赛道看台 卫生间,总共有44个卫生间。每个卫生间包括10个马桶、20个小 便池、8个水池,峰值流量较大。我们在每圈看台的终端卫生 间内部设置一个真空泵房,分别用于解决北圈1.5公里和南圈3. 5公里的卫生间排水,总管管径最大为250mm。另外,由于赛车场 使用时的绝对高峰及非赛时期污水存留的气味,在每个真空 泵站内我们增加了空压机将残留在管底的少量污水一次性清空 ,彻底消除了隐患。
4 .结语
在中国的水资源正处于紧缺的阶段,真空系统的用水量较低,而且可以分别收集废水污水,对污水回收利用,弥补了国内往往在利用水资源的同时又浪费的缺陷;管道埋深浅,具有很强的密闭性,没有气味也不会堵塞和汇漏。其诸多的优点都能够解决重力排水的问题,所以真空系统将会推动中国排水系统的发展,更为中国都市建设起到增添新生命力的作用。
真空排水系统在国内刚刚起步,再加上国内关于真空排水系统的研究较少,所以真空排水系统在我国发展比较困难,相信在不久的未来,我国在排水系统上有个更好的突破。
参考文献
[1]周敬宣,王方明,李艳萍. 真空输送管网与真空站参数的研究与设计. 给水排水. 2002, 28(5):67-70
[2]林洪,周敬宣,易柏军等. 湖区真空下水道系统的设计. 给水排水. 2006, 32(3):3-6
[3]周敬宣,郑慧明. 真空下水道排污系统的研究. 给水排水. 1999. 25(11):55-57