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摘要：地铁作为一种快速且客运量大的城市交通工具已经得到广泛的应用。地铁车站的污水排放系统的好坏直接关系到地铁服务质量，更关系到车站的卫生环境。本文对地铁传统排水与真空排水系统的优劣进行了对比探讨，以利于地铁建设过程中对污水排放系统的选择。
关键词：地铁；污水排放；重力排水系统；真空排水系统；对比
中图分类号：S276文献标识码：A
自英国修建第一条地铁已有一百多年历史，作为一种快速且客运量大的城市交通工具,地铁在一些发达国家及地区已经得到广泛的应用。而在我国，由于经济等原因，地铁的设计和建设起步比较晚，目前国家加大基础设施的投资建设，全国掀起了“地铁热”，加速了地铁的建设速度。西安地铁现在已经通车两条线线网规划十几条地铁线，每天客流人次由原来的一条线17万/天增加到现在50万/天，地铁车站作为一座大型的地下公共建筑，体积庞大、日客流量也很大，尤其是上下班期间客流集中，是城市市民的主要集散地。车站的污水排放系统的好坏直接关系到地铁服务质量，更关系到车站的卫生环境。
一、西安地铁卫生间排水技术现状
西安地铁二号线采用的是传统的系统排水即重力流排水，随着排水系统技术的不断更新，大型公共建筑物采用真空排水技术越来越多，地铁一号线共计19个车站，大部分采用了传统排水方式，决定其中的5个车站（五路口、通化门、康复路、长乐坡、半坡站）采用真空排水系统作为试点。
二、车站污水系统的工作原理
1、传统污水排放系统
传统的建筑排水系统是采用重力排水，系统由卫生洁具、排水管网、污水池、污水提升设备（潜污泵或者离心泵）等组成。通常是污物在重力和大量水力的作用下排至建筑物底层，再用污水泵提升至化粪池或市政管网。该技术耗水量大、卫生状况差、空气污染严重。特别是一些地铁车站、大型体育场、会展中心、购物中心等场所，空气流动性差，人员流量大，卫生洁具使用频繁，用水量大，排污管路堵塞现象时有发生，尤其是污水气味溢出现象严重，卫生状况难以保证。
2、真空排水系统
真空排水系统是由真空机组、真空排污管路网络、中间收集装置（真空废污水提升器）、真空便器、电气控制系统等组成的一个完全密闭的建筑物内排水系统。利用真空泵机组在罐体及管道内形成真空，系统真空度由自动程序控制并保持在-30～-65KPa之间，系统真空提升能力为2-4米，压力排水能力最高可达5bar(扬程50米) ，当污水排放时在压差的作用下被抽吸至罐内，同时管路压力低于设定值时真空机组自动启动补压并将污水排出。
三、真空排水系统与传统重力排水系统比较
序号 真空排水系统 重力排水系统
1 管径小（HDPE管），管线连接方便 管径大（镀锌钢管），管材连接周期长
2 管线安装灵活，真空排水管可提升铺设无坡度要求 管线安装必须要有坡度高差
3 管线安装可以轻易避开障碍物 管线安装很难避开障碍物
4 管线安装所需空间小 管线安装所需空间很大
5 管线布置灵活，可以将管线布置在同一层 管线只能布置在下一层
6 无须提升装置和泵站 需要提升泵站
7 真空抽吸管线损坏也无污水渗漏 重力管线损坏会有污水渗漏
8 密闭系统可保证无臭味，无须排气装置 卫生间内污水池内无法保证密闭，需要增加排气装置
9 无须在地下设立化粪池，对地下水无污染 需要在地下设立化粪池，对地下水有一定影响
10 建筑物改建时造价经济 建筑物改建时造价昂贵
11 管网无须经常维护 管网需要经常检查维护
12 管道内水流速高，管线具有自我冲洗能力，管线内无沉积 为了避免管线沉积，管道内需要保持一定流速
13 能够根据管道压损情况快速检查出渗漏 必须经常检查管道渗漏情况
14 故障时可以很便利排除 故障时需要花费大量时间和经费
15 卫生单元和真空机组连接距离不受限制 卫生单元和化粪池之间连接距离受一定限制
16 真空座便器节水功效显著，每次耗水量1升 减少二次污水处理量 重力式座便器耗水量很高
每次冲洗水量9升二次污水处理量大
17 机组实现模块化，自控系统可以实时监测系统工作状态，发生故障时自动报警 水泵只能BAS系统监控，需要人工定期监测，确认系统故障
四、系统优缺点
1、地铁采用传统重力式排水存在三方面不足：
1）地下工程量大，地下每平方米的工程量造价很高，传统排水方式，每个车站站台一端设置卫生间，其工程造价达到上百万。
真空排水设备每个车站造价几十万。
2）地下空间空气流通有限，污水重力排放后经化粪池转换，异味无法收集排放，导致异
味很大，影响空气环境。
解决措施：为了解决卫生间异味问题，需要加大车站排风系统运转（卫生间在排风系统的末端，排风效果不理想）；需要加装排气扇，加大房间内的空气流通；污水池口增加密封橡胶板进行密封；增加污水池内沉积物的清理频率，减少沉积物发酵产生的异味；
3）传统污水排放系统使用和维护具有一定的难度，无论从卫生间到化粪池还是化粪池到
地面排水井都需要定期清理。
由于污水排放设备经常被杂物堵塞，清理难度大，设备停止运行后，如不及时关闭卫生间，污水池内的污水会蔓延到轨行区，影响列车运行，为了减少设备堵塞，需要对污水池进行改造，加装隔离网，定期对池内垃圾进行清理。
2、真空排水系统特点
真空卫生排水系统技术有效地解决了上述问题；真空卫生排水系统的排导方法是全密封真空系统传输，较重力式节水80%以上，且无气味溢出，污水在管网内的流速极快，污物（糞便、纸张、卫生巾等）进入管路后在真空能量的作用下被粉碎为絮状物，管路难以发生堵塞现象，极大地降低了系统故障率。因此，真空卫生排水系统是一种节能卫生、技术先进的排水系统。
真空排水系统的最大优点就是节水、防止异味，但同时也存在以下问题：
1、由于系统的节水特点，小便斗冲水量偏小，液位传感器经常被尿碱覆盖，造成小便
斗溢水；
2、真空罐容量有限，如遇客流偏大车站，泵组将频繁启动，故障率大增；
3、排水管路内节点较多，便池一旦堵塞，疏通较困难；
4、由于水量小，蹲便器内排泄物会冲不干净，或者冲不走；
5、机组实现模块化、集成度较高，故障维修困难，维修技术运营公司较难掌握；
6、系统内管路大部分为负压，如有漏点，很难查找具体位置。
五、结论
真空排水系统解决了卫生间的异味问题，不论从造价上还是改善环境上应该选择真空排水系统，需要注意以下几点：
1）需要前期土建设计时充分考虑机组的尺寸，一号线采用机组外形尺寸（长×宽×高）：不大于2000mm×1800mm×1800mm，合理确定房间大小，确保设备安装完成后四周有足够的运营检修空间。
2）结构充分考虑机组的重量，需要提前加固设备安装位置的结构。
3）如果现场安装无法满足维修空间时，真空机组和污水收集罐可以分离安装。
关键词：地铁；污水排放；重力排水系统；真空排水系统；对比
中图分类号：S276文献标识码：A
自英国修建第一条地铁已有一百多年历史，作为一种快速且客运量大的城市交通工具,地铁在一些发达国家及地区已经得到广泛的应用。而在我国，由于经济等原因，地铁的设计和建设起步比较晚，目前国家加大基础设施的投资建设，全国掀起了“地铁热”，加速了地铁的建设速度。西安地铁现在已经通车两条线线网规划十几条地铁线，每天客流人次由原来的一条线17万/天增加到现在50万/天，地铁车站作为一座大型的地下公共建筑，体积庞大、日客流量也很大，尤其是上下班期间客流集中，是城市市民的主要集散地。车站的污水排放系统的好坏直接关系到地铁服务质量，更关系到车站的卫生环境。
一、西安地铁卫生间排水技术现状
西安地铁二号线采用的是传统的系统排水即重力流排水，随着排水系统技术的不断更新，大型公共建筑物采用真空排水技术越来越多，地铁一号线共计19个车站，大部分采用了传统排水方式，决定其中的5个车站（五路口、通化门、康复路、长乐坡、半坡站）采用真空排水系统作为试点。
二、车站污水系统的工作原理
1、传统污水排放系统
传统的建筑排水系统是采用重力排水，系统由卫生洁具、排水管网、污水池、污水提升设备（潜污泵或者离心泵）等组成。通常是污物在重力和大量水力的作用下排至建筑物底层，再用污水泵提升至化粪池或市政管网。该技术耗水量大、卫生状况差、空气污染严重。特别是一些地铁车站、大型体育场、会展中心、购物中心等场所，空气流动性差，人员流量大，卫生洁具使用频繁，用水量大，排污管路堵塞现象时有发生，尤其是污水气味溢出现象严重，卫生状况难以保证。
2、真空排水系统
真空排水系统是由真空机组、真空排污管路网络、中间收集装置（真空废污水提升器）、真空便器、电气控制系统等组成的一个完全密闭的建筑物内排水系统。利用真空泵机组在罐体及管道内形成真空，系统真空度由自动程序控制并保持在-30～-65KPa之间，系统真空提升能力为2-4米，压力排水能力最高可达5bar(扬程50米) ，当污水排放时在压差的作用下被抽吸至罐内，同时管路压力低于设定值时真空机组自动启动补压并将污水排出。
三、真空排水系统与传统重力排水系统比较
序号 真空排水系统 重力排水系统
1 管径小（HDPE管），管线连接方便 管径大（镀锌钢管），管材连接周期长
2 管线安装灵活，真空排水管可提升铺设无坡度要求 管线安装必须要有坡度高差
3 管线安装可以轻易避开障碍物 管线安装很难避开障碍物
4 管线安装所需空间小 管线安装所需空间很大
5 管线布置灵活，可以将管线布置在同一层 管线只能布置在下一层
6 无须提升装置和泵站 需要提升泵站
7 真空抽吸管线损坏也无污水渗漏 重力管线损坏会有污水渗漏
8 密闭系统可保证无臭味，无须排气装置 卫生间内污水池内无法保证密闭，需要增加排气装置
9 无须在地下设立化粪池，对地下水无污染 需要在地下设立化粪池，对地下水有一定影响
10 建筑物改建时造价经济 建筑物改建时造价昂贵
11 管网无须经常维护 管网需要经常检查维护
12 管道内水流速高，管线具有自我冲洗能力，管线内无沉积 为了避免管线沉积，管道内需要保持一定流速
13 能够根据管道压损情况快速检查出渗漏 必须经常检查管道渗漏情况
14 故障时可以很便利排除 故障时需要花费大量时间和经费
15 卫生单元和真空机组连接距离不受限制 卫生单元和化粪池之间连接距离受一定限制
16 真空座便器节水功效显著，每次耗水量1升 减少二次污水处理量 重力式座便器耗水量很高
每次冲洗水量9升二次污水处理量大
17 机组实现模块化，自控系统可以实时监测系统工作状态，发生故障时自动报警 水泵只能BAS系统监控，需要人工定期监测，确认系统故障
四、系统优缺点
1、地铁采用传统重力式排水存在三方面不足：
1）地下工程量大，地下每平方米的工程量造价很高，传统排水方式，每个车站站台一端设置卫生间，其工程造价达到上百万。
真空排水设备每个车站造价几十万。
2）地下空间空气流通有限，污水重力排放后经化粪池转换，异味无法收集排放，导致异
味很大，影响空气环境。
解决措施：为了解决卫生间异味问题，需要加大车站排风系统运转（卫生间在排风系统的末端，排风效果不理想）；需要加装排气扇，加大房间内的空气流通；污水池口增加密封橡胶板进行密封；增加污水池内沉积物的清理频率，减少沉积物发酵产生的异味；
3）传统污水排放系统使用和维护具有一定的难度，无论从卫生间到化粪池还是化粪池到
地面排水井都需要定期清理。
由于污水排放设备经常被杂物堵塞，清理难度大，设备停止运行后，如不及时关闭卫生间，污水池内的污水会蔓延到轨行区，影响列车运行，为了减少设备堵塞，需要对污水池进行改造，加装隔离网，定期对池内垃圾进行清理。
2、真空排水系统特点
真空卫生排水系统技术有效地解决了上述问题；真空卫生排水系统的排导方法是全密封真空系统传输，较重力式节水80%以上，且无气味溢出，污水在管网内的流速极快，污物（糞便、纸张、卫生巾等）进入管路后在真空能量的作用下被粉碎为絮状物，管路难以发生堵塞现象，极大地降低了系统故障率。因此，真空卫生排水系统是一种节能卫生、技术先进的排水系统。
真空排水系统的最大优点就是节水、防止异味，但同时也存在以下问题：
1、由于系统的节水特点，小便斗冲水量偏小，液位传感器经常被尿碱覆盖，造成小便
斗溢水；
2、真空罐容量有限，如遇客流偏大车站，泵组将频繁启动，故障率大增；
3、排水管路内节点较多，便池一旦堵塞，疏通较困难；
4、由于水量小，蹲便器内排泄物会冲不干净，或者冲不走；
5、机组实现模块化、集成度较高，故障维修困难，维修技术运营公司较难掌握；
6、系统内管路大部分为负压，如有漏点，很难查找具体位置。
五、结论
真空排水系统解决了卫生间的异味问题，不论从造价上还是改善环境上应该选择真空排水系统，需要注意以下几点：
1）需要前期土建设计时充分考虑机组的尺寸，一号线采用机组外形尺寸（长×宽×高）：不大于2000mm×1800mm×1800mm，合理确定房间大小，确保设备安装完成后四周有足够的运营检修空间。
2）结构充分考虑机组的重量，需要提前加固设备安装位置的结构。
3）如果现场安装无法满足维修空间时，真空机组和污水收集罐可以分离安装。