真空排水在黑臭水体点源污染的应用探讨-全讯担保网

【摘要】我国当前生活污水治理建设过程中“重处理轻收集”，简单使用一刀切的收集模式，导致水系密布、房屋密集、道路狭窄、建筑抗扰动性差等特殊地区的污水难收集，收集模式简单粗暴。本文整理了污水收集的创新模式，实现雨污分流、骑河建筑纳污、收集全覆盖等目标，为我国黑臭河点源污染治理提供参考。

【关键词】真空排水系统、点源污染、临河建筑、沿河纳污

黑臭水体治理问题，由于长期釆用工程性思维，加之点源污染、面源污染等多种因素，导致即使投入大量资金，但在“头疼医头脚疼医脚”的误区中，难以系统性治理，不少黑臭水体问题反反复复。黑臭水体治理“七字法”中“截、引”为治理之本，在实际工程中，受居民居住地形、 整体布局、人口规模、巷道曲直及水网密集等的影响，收集模式主要分为截流式合流制、 雨污分流制、污水沟渠和地面漫流等形式，雨污水长期存在互相渗透的现象，给自然水体及污水处理造成严重影响。此外，面对广而散的点源污染，治理难度受水网发达、街巷狭窄等条件限制，“一刀切”的传统重力流收集方式越来越难以为继。

真空排水系统是对传统排水系统的有益补充，符合新兴的生态排水理念。 真空排水管网设计、应用在国内己有一定研究及项目应用。针对传统收集方式与新兴的真空排水方式就黑臭水体中“点源污染”治理作一探讨。

1 现状及存在问题分析

黑臭水体的治理，就其本身而言，是一个系统而复杂的过程，污染根源难除，水体持续受到污染。城市化发展前期自建房骑河而建、临河而居, 行成当下房屋密集缺乏规划的城中村特殊形态，较为典型有黑臭较严重的广东地区，大量生活污水以直排或渗漏的形式进入自然水体，大量有机物消耗水中溶解氧。

骑河而建、临河而建的城中村，水网发达、房屋密集。污染源处理上，传统方式无外乎接管纳污和沿河截污。接管纳污受巷道狭小限制，施工难度大、成本高 、工期长；沿河截污利用早期沟渠等，污水渗漏率高，且截污水量难以一概而论, 不同程度出现截污量过大造成原有水渠断流，破坏原有生态。

2 排水方案选择分析

2. 1 传统重力流排水系统方案

2.1.1截流式合流制

生活污水常通过地表漫流、传统水渠或管道等进入自然水体，受地形地质等限制，收集方式被迫釆用合流截污，进入河道前设置截污井，在应用过程中存在以下不足：

（1） 输送管道必须有坡度（2~3%），管道超过一定距离，埋深大大加深，有的甚至需要加设提升泵站。

（2） 截流管道受进水量大的影响，管径较大（dn300及以上），使得骑河而建、 临河而建地区建设截污管道难度极大，成本极高，甚至需要占用河道。

（3） 由重力流特性决定重力排水管线不能随意改变走向，现场地形地质、地下管线等往往成为工程进度推进的极大阻碍。

（4） 合流水渠管道在建设过程中因无抗渗要求，或有要求难检验，污水渗漏情况普遍，严重污染地表水和地下水。

2.1.2雨污分流制

因政策限制或受纳水体要求，需优先釆用分流制收集模式，在应用过程中存在以下不足：

（1）临河建筑密集，巷道曲窄，管网施工扰动建筑。

（2）沿河建筑多为沿河排污，沿河一到两排建筑的生活污水难收集。

（3） 水网密集地区地下水位高，因重力流开挖深度大，管道沟槽内地下水渗水严重，施工难度大，施工质量难以保证。

2. 2真空排水系统方案

真空排水系统是利用真空收集器存储少量污水，液位达到标定高度后，气动阀门开启，利用大气压差将污水快速吸入管道，逐级输送到达真空动力源站，最终至污水处理站。

真空排水系统与重力流排水系统相比具有以下优势，这些优势可以弥补重力流排水系统在应用中的不足：

（1） 因为是压力输送，在一定条件下，管道敷设无需坡度，且中途无需加设泵站，一般情况，一个3000m以内的区域仅需一个真空动力源站。

（2） 输送方式为真空抽吸，较高的流动速度使其管道与传统重力相比较，管径大大减小（常用有de63、de90、de110、de160），既降低成本又避免了管内淤泥沉积。

（3） 真空管无需设置检查井且管径较小，管道可一定程度改变走向，临河而建的建筑可挂管施工，曲窄的巷道中可弯曲浅埋，便于实行雨污分流。

（4） 真空管施工可利用负压实现渗漏检验，污水无渗漏，解决传统管网“跑冒 滴漏”难题。

2. 3比较与分析

广东省广州某区项目为例，该项目已按传统重力流完成设计，并施工几百米，因阻力过大，且施工中涉及到民房保护等问题，故采用真空方案对比。

本工程主要特点是建筑临河而建，建筑之间间距约1米，临河建筑污水直排入河，路面开挖铺管难度大，且沿河排污口标高较低。在此情况下，重力流设计选用了涌边包管方案。

真空收集方案利用真空收集系统负压抽吸技术，使排河污水返回至岸边街巷，完全解决了涌内设置重力井和涌边包管的问题，其次利用真空收集系统管径小的优势，真空管道可穿过小且窄的巷道，施工方便。

传统重力流排水系统部分图片

图1 重力排水纵断面图（局部）

 图2 涌边重力排水系统现场照片及涌边包管节点大样图 

真空排水系统部分图片

图3 涌边真空管及真空壁挂井现场照片

表一 传统重力流排水系统概算

表二 真空排水系统概算

表三 主要技术指标比较

经过比较分析后确定，本类工程釆用真空排水系统是合理可行的。 

3 结语

（1）真空排水系统与重力流排水系统各有优缺点，真空排水系统施工更加便携, 在排水点分散、沿河排污、房屋密集、道路狭窄等复杂项目中优势尤为明显。

（2）在城市黑臭水体项目中，建筑临河而建，生活污水沿河直排，真空排水系统可利用真空原理逆坡抽吸，因管径较小且无需设置检查井，也可挂管施工，大大提高可行性。

（3）实际工程中由于地区不同，管网长度不同等因素，真空排水系统反比传统重力流造价高的情况，工程采用何种排水方式要根据实际情况进行详细比较分析，择优选用。

参考文献：

[1] 邓永峰，王福清，宋容华，污水真空收集处理系统：zl201511033159.4 [p] .2017-09- 19

[2] 邓永峰,王福清，宋容华，一种污水收集与自动排放井:zl201511033173.4[p].2017-11-14

[3] 揭小锋，佛山市顺德区桂畔海河水系综合治理措施[j]：环境与发展，2017[03]:50-52