衡水市岳良村真空排水系統應用介紹

2022-08-09 06:11:00王亞珍宋曉紅

城市道橋與防洪 2022年6期

王亞珍，宋曉紅

（河北建工集團有限責任公司，河北石家莊050051）

0 引言

20 世紀80 年代前，如廁難是普遍存在的問題。新世紀以后，中國城鄉雖已基本解決如廁難的狀況，但廁所依然是基礎設施的短板，尤其是北方農村，仍以收集式旱廁為主。

廁改是改善農村衛生條件最關鍵的一環。河北省衡水市冀州地區決心大膽創新，在岳良村安裝真空廁所，整體采用真空排水系統，全力推進“廁所革命”。

1 工程概況

岳良村位于河北省衡水市冀州區，約450 余戶，建村已有1 700 多年，歷史上曾出過數個帝王將相。但2 年之前，這里的面貌卻讓人望而生畏：污水橫流、蚊蠅滿天飛、露天廁所臭氣熏天。從2016 年開始，冀州區按照“美麗鄉村+文化旅游”的改造思路，著力打造岳良村獨具歷史文化特色的“皇家小鎮”。而岳良村農戶房屋密集，街道極為狹窄，有的胡同寬不足1 m；再加上許多農戶舊宅地基脆弱，傳統重力流污水管網鋪設下來，始末端高差近3 m，末端管道埋深將達4 m 多，而且管徑相對較大，在此情況下要想用傳統方法解決排水問題就顯得尤為困難。

2 真空排水系統簡介[1-4]

真空排水系統是利用真空設備，使真空管道內產生一定的真空度，利用管道內的真空壓力梯度，以空氣作為輸送介質，實現污水遠程輸送，從而實現污水收集目的的一種新型排水方式。該系統主要由真空廁所（或真空罐）、真空泵站及真空管路組成。

2.1 真空廁所（或真空罐）

真空廁所是以真空為動力的人體糞尿污水收集裝置。根據不同的使用場合，分為：真空坐便器、真空蹲便器、真空小便器等多種類型。真空廁所的控制方式，分為電控、氣控、手動3 種類型。真空罐一般安裝在真空主管的末端，作為收集和儲存生活污水、廢水的容器；同時保證系統運行要求的真空度。

2.2 真空泵站

真空泵站是產生真空，收集生活污水、廢水并排放的裝置。真空泵站可按真空罐的配備情況，分為配備真空罐的真空泵站和無真空罐的真空泵站兩類。

2.3 真空罐

真空管路指連接真空廁所（或真空罐）之間的管道，一般由“真空戶管、真空支管、真空主管”等多級管道組成。真空戶管指從真空廁所（戶內）或真空罐（戶外）引出的真空管路；真空支管主要指處于鄉村狹窄巷道內，匯集多路真空戶管，并與真空主管相連的真空管路；真空主管主要指處于鄉村支干道馬路兩側，或者綠化空地邊上，為匯集多路真空支管并通向真空泵站的真空管道。

3 創新點簡介

真空排水系統因其安裝靈活、節水、節省空間的優勢，最早應用在飛機上，后來廣泛應用于輪船、高鐵等缺水狹小的交通運輸工具上。而此處介紹的岳良村真空排水系統是從室內到室外，整套系統主要分為“終端、管路、主機”三大部分。其中終端指的是真空廁所（或真空罐）；主機是指真空工作站；管路指從終端到主機之間的真空負壓污水輸送管道。真空排水系統最顯著的優勢在于：

（1）節水。對重力排水系統而言，即便采用節水器具，目前大便器一次沖水量也達4 L，而真空集便器依靠空氣和水沖洗，單次耗水量僅為1 L 左右（可靈活調整耗水數據），產生的污水量也大大減少。

（2）衛生、不易堵塞；負壓隔斷臭源，污物收集和轉儲在單向、密閉環境中進行，密封性好、不易泄漏。由于真空排水的負壓傳輸機理，使得真空排水屬于“有動力”的排水，污水及雜物不容易在真空管道內堵塞，真空排水管道內部也不容易產生凝脂鈣化現象。

（3）管道布置方便靈活。該系統無重力排放，在一定范圍內，真空排水具備“水往高處流”的優勢，顛覆了傳統重力排水的“水往低處流”的觀念，從而使得管道埋深淺、土方量減少，更容易解決因管道埋深太大而不能接入市政管網的問題。真空排水流速為5～10 m/s，甚至更高，在排水流量相同的情況下，真空排水管道的管徑要小得多，從而得以在諸多限制條件下實現該項目。

4 系統主要指標

該村安裝真空集便器約380 套，其中坐便器368套，蹲便器12 套，村內配套公共真空排導系統衛生間3 處；鑒于此系統的應用場所為農村，此項目的真空集便器采用手動控制型。整個村內鋪設的真空室外管網總長20 余km，其中管徑110 mm 以上主管網長約8 km，村內東西共設置2 個真空泵房，其內共設9 套真空工作站。在泵房內設置1 套柴油發電機組，一旦停電，系統將自動切換到由柴油機組給真空工作站供電，從而使得整個真空排水系統在停電時也能正常工作。

該項目還通過采用真空源分離技術，將排水分成黑水和灰水分別收集。灰水直接排放至市政污水管網（如有需要也可以經過污水處理后實現中水回用）；黑水通過處理可以轉化為超級有機肥，既回歸有機農業，又大大減少污染，真正做到了綠色生態小鎮。

岳良村排水方案原理圖見圖1。