摘  要：文章对应用在国内地铁卫生间排污系统进行了简要介绍，为今后地铁卫生间排污系统设计方案比选提供参考。

关键词：重力排水系统；生态厕所系统；密闭水箱提升泵站；真空排水系统；地铁；应用

 

      轨道交通作为城市公共交通的一种在市民的出行生活中越来越重要，在乘坐地铁时解决如厕难以及提高地铁车站内空气质量成为广大乘客的强烈要求。采用何种地铁车站卫生间排污方式，也成为地铁设计和建设者思考的重点。2007年以前运用于国内外地铁车站卫生间的大多是传统的重力排污模式，但近年来随着地铁建造技术的提高和人们对室内空气质量的要求不断提高以及企业对维修职工身体健康关注度提高，在国内出现了一些新模式的排水系统，比如真空排水系统、生态环保厕所、密闭水箱提升泵站排污系统等系统。下面我们就从几个主要方面来分析比较一下所出现的几种排水系统，为今后地铁建设在排污系统的选择方面提供参考。

 

      所谓重力排水，就是利用水本身所有的重力作用，通过排水管的收集排入车站内的污水集水池, 再通过设置于污水池的潜污泵将收集的车站内的污水抽至室外化粪池经处理后排入市政污水管（见图 1）。

      ①作为传统的排水模式，重力排污系统有着成熟的运行经验以及系统的稳定性保证。

      ②设备初始投资与其它排污方式相比也较少。

      ①重力排污需单独在车站设置污水集水池、污水泵房，集水池存在就注定了臭气、蚊蝇滋生等卫生问题隐患，对设置于集水池内的潜污泵维护也不便。

      ②车站内卫生间、污水池的臭气外溢，臭气通过车站通风系统在车站空气中流动。

      ③排水管路穿越楼板，对地铁建筑结构以及防水要求更高。

      ④冲洗厕所水量大，节水能力差。

      ⑤车站设置污水集水池、污水泵房占据大量地下空间，土建结构投资较大。

      目前，重力排水系统国内地铁运营的大多数城市如北京、上海、广州等地铁项目都有应用。

      生态厕所是一种不用水而能冲洗，使用全过程包括照明、换气、有无人指示、大小便自动识别、粪便冲洗、温度控制、故障判断示警等均为自动控制的一种高科技厕所。其智能操作系统通过收集尿液，并自动添加一种具有除臭、杀菌、消毒、润滑、防垢作用的药剂，使新鲜的尿液变为一种无臭的蓝绿色液体储存起来作为冲洗液。

      ①它利用经过优化的微生物菌剂，能对粪污进行高效分解。

      ②节约水资源，便后免冲水，可节约大量水资源。

      ③不产生污染，处理过程均在生物反应器中进行，无排放及外泄。

      ④无臭味，这种厕所由于采用好氧降解，可消除因厌氧菌代谢产生的腐胺、尸胺及硫化氢等致臭物质；另外，该型生态厕所配有良好的排气装置，空气可沿便器、反应器和通风管流动，因此气味不会停留在厕所中。

      ⑤资源再生，带有堆肥功能的生态厕所能有效安全地回收人排泄物中植物所需的营养物质，具有“有机肥生产工厂”的美誉。

      ①在客流量大的车站，无法满足使用需求，存在着容客量小的问题。

      ②与人们使用的传统冲水厕所相比，由于是干厕，在实际应用中臭气仍然难以避免，人们在短时间也难以适应，所以老百姓认同度不高。

      ③大小便分流，小便流入废水管道，对使用者素质要求较高，废气通过空调系统排放，要定期更换生物菌并清理固体废物，需专人管理维护，操作复杂。

      ④由于目前回收排泄物的流程不够通畅，在实际应用中存在“有机肥生产工厂”难以实现的问题。

      此系统用于上海地铁 1、2 号线改造项目（见图 2）。

 

      密闭水箱提升泵站与传统集水坑加潜污泵的模式基本相同，不同的是把集水坑改为密闭水箱，很大可能的避免了臭气外溢。图 5 为密闭水箱提升泵站的安装示意图，污水泵采用切割污水泵。

      ①相对于传统重力流集水坑模式，密闭性有了很大的提高。

      ②切割污水泵能够通过颗粒较大的污水。

      ③设备初始投资较少。

      ①提升泵站采用废污合流进入污水收集箱，泵在抽取污水时容易破坏地漏水封，使臭气外溢。

      ②提升泵站在建筑结构上需沉降 1m左右，浪费了有效空间。

      ③提升泵站虽具有破碎装置，但很难破碎诸如手机、钥匙等物件。

      ④车站设置密闭水箱提升泵站泵房，占据大量地下空间，土建结构投资较大。

      此系统用于深圳地铁 4 号线车站。

      真空排水系统是利用真空将各分散点的污水收集至提升器，再通过污水泵将污水排至指定地点的一种排水系统。真空排水系统具有 3 种不同的形式，即纯真空式真空排水系统、在线式真空排水系统和重力流与真空结合式真空排水系统。

      具体形式见图 6 所示，在所有排污点安装真空便器、真空污水提升器和真空地漏，真空便器用于高浓度收集粪尿进入真空污水泵站，真空污水提升器用于收集洗手台、小便器等其它排水设施的污水进入真空污水泵站，真空地漏用于收集地漏水进入真空污水泵站。市面上有两种真空便器，一种是便器体加真空隔膜阀的真空便器（如图 3所示）；另外一种是便器体加凸轮泵的真空便器（如图 4 所示）。前者需要真空污水泵站产生真空并收集污水，后者直接由凸轮泵产生真空并提升每次上厕所产生的粪尿至化粪池或市政管网。便器体加真空隔膜阀的真空便器优点在于真空隔膜阀只是一个上下往复运动，产品寿命长；缺点在于由于依靠集中真空污水泵站提供真空，所以一旦有一个真空便器的真空隔膜阀被卡，真空系统就会崩溃，整个厕所不可用。

      便器体加凸轮泵的真空便器的优点在于它在每个便器后加了真空泵（凸轮泵具有很强的自吸能力，可谓真空泵），单个便器被卡不会影响其它便器的使用；他的缺点在于每次冲厕都伴随高速运转的泵的提升，尤其在此真空便器用于公厕时更频繁，因此产品寿命短。而且凸轮泵价格很高，此种真空便器价格太高，不易推广。

      具体方案见图 7 所示，大便器和小便器（均为传统便器，不建议真空便器）采用真空污水提升器收集，地漏水采用真空地漏，洗手水采用真空废水提升器收集，如此废水和污水在进入真空系统前是严格分开的，避免了便器管路的臭气传入废水管路（比如地漏）。真空废污水提升器和真空地漏通过真空支管路和真空主管路与真空废污水泵站相连。断续的废污水利用短距离的重力流进入提升器或真空地漏内，当液位达到设定值时，真空废污水提升器或真空地漏自动启动，将废污水抽吸进入真空管路系统，最后被输送至真空废污水泵站。真空污水提升器设有隔栅和检查口，并有大物件报警提示，可将诸如手机钥匙等物件探测并取出，同时不影响厕所的使用。

      在线式真空排水系统由真空机组、真空管路及真空卫生器具组成，利用真空机组在压力平衡罐及管道内形成真空，污水在室外大气压与管路真空压差的作用下被抽吸到真空管路并排至真空机组，再由真空机组排放至排污地点。系统图见图8 所示。

      真空排水室内系统是在卫生间各排放点安装真空废污水提升器，断续的废污水利用短距离的重力流进入提升器，当液位达到设定值时，真空控制阀会自动开启，真空泵站中的真空泵使管道内维持 0.6bar 的负压，污水将以 4m/s~6m/s 的速度通过真空管道进入真空泵站中的真空罐。废污水在真空罐中存储到一定水位后，污水泵开启，把污水排入市政管污水管道。