建筑給排水設計污水泵和集水池設計辨析

柳閣

摘要：本文對《建筑給水排水設計標準》（GB50015—2019）中污水泵和集水池、調節池部分內容進行辨析，重點分析污水泵流量確定方法、集水池容積確定方法、調節池容積確定方法和調節池污水泵流量確定方法，以便在設計工作中準確確定池容和泵流量。

關鍵詞：集水池容積;調節池容積;污水泵流量;成品污水提升裝置

引言

《建筑給水排水設計標準》（GB50015—2019）（以 下簡稱《標準》）排水部分4.8節，是關于污水泵和集水池設計的規定，《標準》4.8.7 以及關聯的4.10.20是關于污水調節池的規定。污水集水池、調節池的設計還和《標準》4.10.5、3.2.2 等部分關聯。筆者認為，這一部分的設計的難點為池容積、提升裝置容積和污水泵流量的設計計算。因此，工作人員需要重點分析集水池、污水提升裝置、調節池池容和污水泵流量設計計算問題。

從《標準》條文及條文說明來看，設置集水池或成品污水提升裝置主要考慮以下兩點：①污水是否能自流排出， 如果不能自流排出，則應設污水泵—集水池或成品污水提升裝置;②雨水是否會倒灌至污水排水管，如果發生倒灌，那么無論污水是否能自流排出，都應設污水泵—集水池或成品污水提升裝置。根據相關規范條文，只有當室內或室外設有生活污水處理設施時，才能夠設置污水調節池。

1 成品提升裝置選型

《標準》4.8.1 要求：“建筑物室內地面低于室外地面時，應設置污水集水池、污水泵或成品污水提升裝置。” 這說明污水集水池和成品污水提升裝置是并列可選關系。工程中的成品污水提升裝置是建筑排水設計中經常選用的污水提升設備。成品污水提升裝置還應遵循《污水提升裝 置技術條件》（CJ/T380—2011）[2]、《污水提升裝置應用技術規程》（T/CECS463—2017）等行業標準。成品污水提升裝置分為兩種類類型：貯存型和即排型。貯存型污水提升裝置貯水箱容積一般為 2min ～ 2.5min 排水泵流量，適用于多個衛生器具的公用衛生間或排水不均勻有調蓄要求的區域。即排型污水提升裝置貯水箱的有效容積宜取污水泵排水流量與最小運行時間的乘積。裝置選型的重要參數是污水泵流量。《標準》4.8.7對成品污水提升裝置選型做了簡單說明，主要針對的是別墅地下室衛生間成品污水提升裝置和公共衛生間成品污水提升裝置。

1.1 別墅地下室衛生間成品污水提升裝置

別墅地下室衛生間衛生器具少，可使用成品污水提升裝置。相關的規范條文指出，別墅地下室衛生間成品污水提升裝置流量滿足便器排水流量即可。別墅地下室衛生間衛生器具少，同時使用概率小，以此流量選擇成品污水提升裝置污水泵流量，進而選擇成品污水提升裝置，而別墅 地下室衛生間便器的排水流量應為最大衛生器具排水額定流量。排水器具的排水額定流量標準以表格形式做了規定，可直接查取，即《標準》表 4.5.1。考慮《標準》4.8.7條文以及《〈建筑給排水設計標準〉（GB50015—2019）實施指南》，別墅成品污水提升裝置應采用即排型。

1.2 公共建筑地下室衛生間成品污水提升裝置

《標準》4.8.1 條指出，公共建筑地下室衛生間如果設置成品污水提升裝置，就以排水設計秒流量 qp 選擇污水泵并對成品污水提升裝置進行選型，即根據排水設計秒流量qp 的計算結果，進行水泵和提升裝置選型，并且選擇貯存型污水提升裝置，其容積為 2min ～ 2.5min 排水泵流量。qp計算公式共有兩個，即《標準》4.5.2 條和 4.5.3 條。應用時，不同建筑選擇不同公式。住宅、宿舍（居室內設 衛生間）旅館、賓館、酒店式公寓、醫院等選擇以下公式：

其中，α為不同建筑的系數，NP為排水當量總數，qmax 為最大衛生器具排水流量。 宿舍（設公用盥洗衛生間）、工業企業生活間、公共浴室等采用以下公式：

其中，qp0 為同一類衛生器具排水流量，n0 為同類型衛生器具數量，b為同時使用百分數。

從計算結果可以看出，成品污水提升裝置的污水泵流量一般比較大，容積也比較小。

2 集水池容積、調節池容積及污水泵流量

2.1 集水池容積

《標準》《建筑給排水設計規范》（GB50015—2003）并沒有給出集水池的定義。集水池一般是指接納地下車庫地面沖洗排水的集水構筑物、接納地下車庫洗車站排水的構筑物、接納生活排水和其他排水的暫時性污水貯存構筑物。集水池接納的排水情況不同，其污水泵流量也不同。確定集水池容積較為簡單，相關標準條文主要是規定其有效容積不宜小于最大一臺水泵5分鐘的出水量（通常一臺大泵即可滿足要求），并且水泵每小時啟動次數不宜超過6 次（當集水池容積滿足≥ 5min Q大泵時，也應滿足此條要求），這主要是為了貯存一定體積污水，防止污水泵頻繁啟動：

2.2 生活排水調節池容積

集水池可貯存一定量的污水，但集水池貯存容積不大，在某些情況下，單純設置集水池滿足不了排水系統的要求，生活排水系統可能需要設置調節池來調節污水流量。《標準》也沒有關于調節池的具體定義，但《標準》4.8.7條和4.10.20條對調節池容積做了規定。調節池容積確定和集水池容積確定容易混淆，應特別注意，例如，在室內或小區室外設置污水處理系統時，應設置調節池。設置在室內的調節池如果附屬于生活污水處理系統，其容積就不能按集水池容積來確定，而是按污水調節池容積確定。相關規范規定，其容積不得大于6小時生活排水平均小時流量Qp。一方面，調節池應該有一定的調節容積。另一方面，為了防止污水腐化變臭，規定了其容積上限：

從以上討論可以看出，成品污水提升裝置、集水池、調節池的容積一般由排水流量（主要是設計秒流量）、提升泵流量、生活排水平均小時流量確定，情況不同，計算方法也不同。

2.3 污水泵流量

在確定了這三類設施的容積計算方法后，確定其內設污水泵流量就成了重要問題，其流量根據具體情況來確定。

（1）集水池內污水泵流量按排水設計秒流量確定。接納生活排水的集水池的污水泵流量按生活排水設計秒流量 qp 來確定，主要是為了及時排出生活污水。生活污水設計秒流量根據公式①②計算：

（2）生活污水處理系統的調節池污水泵流量按排水最大小時流量確定。當室內或室外設有生活污水處理設施和調節池時，污水泵最大流量按生活排水最大小時流量 Qh 計算。從計算結果可以看出，由于有一定調節容積，調節池污水泵的設計流量比集水池的設計流量小一些，并且應遵循“池大泵小”原則：

（3）同時接納多種排水的集水池內污水泵的流量。有些地下室集水池接納的污水比較多。例如，集水池在接納 水箱溢流水、泄空水時，同時還接納生活排水，這時需要對多種排水流量進行比較分析。由于溢流水、泄空水同時排放的可能性不大，因此不考慮兩種排水流量的疊加，而是考慮兩者的大值，再和其他排水流量進行比較，取大值作為污水泵流量：

根據水池進水管的液位控制閥的可靠程度，將水箱溢 流水量確定為零或水池進水量。如果液位控制閥可靠，則 溢流量為零。如果液位控制閥不可靠，則溢流量為水池進水量。根據水池水泵最低吸水位計算確定水池的泄空流量，即水泵不能排走最低水位以下的水。這部分水通過管口排至集水池，通過管口出流計算其流量，此處生活排水量應按排水最大小時流量確定。

結語

綜上所述，集水池是建筑內常見構筑物，用于貯存一定體積的污水，污水經過提升后排至室外管網。一般先確 定排水設計秒流量，再確定泵流量，最后確定池容。排水設計秒流量根據相關規范條文計算。

參考文獻：

[1]GB50015—2019.建筑給排水設計標準[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部，2019.

[2]CJ/T380—2011.污水提升裝置技術條件[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部，2011. [3] T/CECS463—2017.污水提升裝置應用技術規程[S].中國工程建設標準化協會，2017.

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