衡水市岳良村真空排水系統(tǒng)應(yīng)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(tuán)有限責(zé)任公司，河北石家莊050051）

0 引言

20 世紀(jì)80 年代前，如廁難是普遍存在的問題。新世紀(jì)以后，中國城鄉(xiāng)雖已基本解決如廁難的狀況，但廁所依然是基礎(chǔ)設(shè)施的短板，尤其是北方農(nóng)村，仍以收集式旱廁為主。

廁改是改善農(nóng)村衛(wèi)生條件最關(guān)鍵的一環(huán)。河北省衡水市冀州地區(qū)決心大膽創(chuàng)新，在岳良村安裝真空廁所，整體采用真空排水系統(tǒng)，全力推進(jìn)“廁所革命”。

1 工程概況

岳良村位于河北省衡水市冀州區(qū)，約450 余戶，建村已有1 700 多年，歷史上曾出過數(shù)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(qū)按照“美麗鄉(xiāng)村+文化旅游”的改造思路，著力打造岳良村獨(dú)具歷史文化特色的“皇家小鎮(zhèn)”。而岳良村農(nóng)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(nóng)戶舊宅地基脆弱，傳統(tǒng)重力流污水管網(wǎng)鋪設(shè)下來，始末端高差近3 m，末端管道埋深將達(dá)4 m 多，而且管徑相對較大，在此情況下要想用傳統(tǒng)方法解決排水問題就顯得尤為困難。

2 真空排水系統(tǒng)簡介[1-4]

真空排水系統(tǒng)是利用真空設(shè)備，使真空管道內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，利用管道內(nèi)的真空壓力梯度，以空氣作為輸送介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污水遠(yuǎn)程輸送，從而實(shí)現(xiàn)污水收集目的的一種新型排水方式。該系統(tǒng)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(jù)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(tǒng)運(yùn)行要求的真空度。

2.2 真空泵站

真空泵站是產(chǎn)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(nèi)）或真空罐（戶外）引出的真空管路；真空支管主要指處于鄉(xiāng)村狹窄巷道內(nèi)，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(xiāng)村支干道馬路兩側(cè)，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(chuàng)新點(diǎn)簡介

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

（1）節(jié)水。對重力排水系統(tǒng)而言，即便采用節(jié)水器具，目前大便器一次沖水量也達(dá)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(diào)整耗水?dāng)?shù)據(jù)），產(chǎn)生的污水量也大大減少。

（2）衛(wèi)生、不易堵塞；負(fù)壓隔斷臭源，污物收集和轉(zhuǎn)儲在單向、密閉環(huán)境中進(jìn)行，密封性好、不易泄漏。由于真空排水的負(fù)壓傳輸機(jī)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(nèi)堵塞，真空排水管道內(nèi)部也不容易產(chǎn)生凝脂鈣化現(xiàn)象。

（3）管道布置方便靈活。該系統(tǒng)無重力排放，在一定范圍內(nèi)，真空排水具備“水往高處流”的優(yōu)勢，顛覆了傳統(tǒng)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(wǎng)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(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目。

4 系統(tǒng)主要指標(biāo)

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(nèi)配套公共真空排導(dǎo)系統(tǒng)衛(wèi)生間3 處；鑒于此系統(tǒng)的應(yīng)用場所為農(nóng)村，此項(xiàng)目的真空集便器采用手動控制型。整個村內(nèi)鋪設(shè)的真空室外管網(wǎng)總長20 余km，其中管徑110 mm 以上主管網(wǎng)長約8 km，村內(nèi)東西共設(shè)置2 個真空泵房，其內(nèi)共設(shè)9 套真空工作站。在泵房內(nèi)設(shè)置1 套柴油發(fā)電機(jī)組，一旦停電，系統(tǒng)將自動切換到由柴油機(jī)組給真空工作站供電，從而使得整個真空排水系統(tǒng)在停電時也能正常工作。

該項(xiàng)目還通過采用真空源分離技術(shù)，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(wǎng)（如有需要也可以經(jīng)過污水處理后實(shí)現(xiàn)中水回用）；黑水通過處理可以轉(zhuǎn)化為超級有機(jī)肥，既回歸有機(jī)農(nóng)業(yè)，又大大減少污染，真正做到了綠色生態(tài)小鎮(zhèn)。

岳良村排水方案原理圖見圖1。