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摘要：隨著城市軌道交通的發(fā)展越來越快，城市地鐵作為現(xiàn)代化城市發(fā)展的主要交通工具，地鐵車站作為一個(gè)公共集聚空間，空間環(huán)境質(zhì)量是地鐵服務(wù)質(zhì)量的重要組成部分，車站內(nèi)污水排放設(shè)計(jì)作為地鐵場(chǎng)站設(shè)計(jì)中重要一環(huán)。本文在研究了污水提升裝置選型基礎(chǔ)上，就雷達(dá)料位計(jì)裝置和真空污水提升裝置進(jìn)行對(duì)比分析，得出雷達(dá)料位計(jì)系統(tǒng)具有占地面積小、工程造價(jià)低、設(shè)備密封性好等特點(diǎn)被更廣泛應(yīng)用于地鐵排水工程設(shè)計(jì)中。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高，城市化發(fā)展放快，地鐵作為現(xiàn)代城市生活交通的需要品，其方便快捷、較大程度地緩解城市交通壓力的優(yōu)點(diǎn)被各大城市采用。地鐵在滿足廣大乘客需要的同時(shí)，場(chǎng)站的生活污水系統(tǒng)在對(duì)地鐵站的設(shè)計(jì)時(shí)也顯得尤為重要。由于地鐵位于地下空間相對(duì)密閉，加之客液位大，空氣流通不暢，場(chǎng)站內(nèi)產(chǎn)生的衛(wèi)生間污水如果不能及時(shí)排出可能會(huì)影響地鐵服務(wù)質(zhì)量，因此地鐵車站污水排放系統(tǒng)尤為重要。隨著人們對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施的需求日益加大，目前國(guó)內(nèi)的地鐵污水排放方式不能滿足大眾需要，國(guó)內(nèi)在對(duì)比現(xiàn)有的污水排放系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了密閉式污水排放系統(tǒng)，其密閉性、排放及時(shí)性、造價(jià)成本低，因此被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的地鐵排水工程中。
1.污水提升裝置的選型
1.1污水液位特點(diǎn)
地鐵客流呈現(xiàn)早高峰和晚高峰兩個(gè)高峰特點(diǎn)，占全天的客流總量40%～50%，相對(duì)應(yīng)的地鐵車站內(nèi)的污水排放也在這兩個(gè)時(shí)段出現(xiàn)液位大、全天液位不均勻的特點(diǎn)，因此在選擇污水提升裝置時(shí)，要考慮在滿足較大排放能力的同時(shí)兼顧液位小時(shí)排放的經(jīng)濟(jì)性，不至于出現(xiàn)污水滯留量大，致使污水存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。
1.2污水液位確定
目前地鐵車站污水量計(jì)算沒有統(tǒng)一的計(jì)算公式，實(shí)際計(jì)算時(shí)按照95%給水量計(jì)算，由于地鐵處于實(shí)時(shí)開啟狀態(tài)，用水量的數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，在用水量難以統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以依據(jù)每天衛(wèi)生間工作1h內(nèi)的實(shí)際用水量來確定日用水量。
1.3污水泵及污水池參數(shù)確定
根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定：“建筑內(nèi)污水泵液位可按生活排水設(shè)計(jì)，秒液位確定，排水設(shè)計(jì)秒液位可按衛(wèi)生器具排水量計(jì)算”。根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定：“廁所污水泵集水池容積宜按6h污水量確定”。隨著科技發(fā)展設(shè)備制造能力水平提高，水泵的性能有了較大的提高和改變，因此，在選擇水泵和污水池容積時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平合理優(yōu)化選擇。
1.4運(yùn)營(yíng)管理及環(huán)境衛(wèi)生要求
地鐵客液位大，在地鐵運(yùn)營(yíng)中水泵葉輪容易被一些絲狀物纏繞，造成水泵堵塞，造成運(yùn)營(yíng)維護(hù)困難，這就要求水泵在選型時(shí)考慮防堵設(shè)計(jì)。污水泵由其自身的壽命或損耗，需要定期維修保養(yǎng)，需安裝在泵房地面，便于清潔維護(hù)保養(yǎng)，而不宜放在污水池內(nèi)；地鐵車站屬于地下空間設(shè)置，防止污水異味散發(fā)，影響地鐵服務(wù)質(zhì)量，污水池按密閉方式設(shè)計(jì)，減少污水池開孔，且通氣管道接至污水泵房排風(fēng)口或排風(fēng)井，保證地鐵車站空間內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。
2.雷達(dá)料位計(jì)裝置
2.1雷達(dá)料位計(jì)裝置簡(jiǎn)介
雷達(dá)料位計(jì)裝置是水泵行業(yè)一種新型水泵裝置，高度集成了包括污水箱，液位計(jì)、排水泵、控制箱、相關(guān)閥門等裝置。從原開發(fā)設(shè)計(jì)的家庭式污水提升排放，引用至工業(yè)及民用建筑中，目前已在地鐵車站中廣泛應(yīng)用。雷達(dá)料位計(jì)裝置儲(chǔ)存污水形式分為“一體式”和“分體式”，一體式是將污水儲(chǔ)存在密閉的鋼立方體箱中，分體式由多個(gè)復(fù)合材料集水箱一塊儲(chǔ)存污水。其主要原理是污水在自身重力作用下流入污水收集箱，通過箱中的液位傳感器來控制水泵啟停，進(jìn)而把污水排出站外。該裝置為干式安裝，避免了污水處理裝置與污水接觸，從而增加密閉箱體的開孔。這種方式減少污水與室內(nèi)空氣接觸，直接通過管道與排風(fēng)口或排風(fēng)井相連。
2.2 優(yōu)劣性分析
對(duì)目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有地鐵車站地下排污系統(tǒng)的調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)新建地鐵車站普遍采用的是雷達(dá)料位計(jì)裝置和真空污水提升裝置。
（1）真空污水提升裝置。真空污水提升裝置利用全封閉真空系統(tǒng)傳輸，生活污水通過電動(dòng)排污閥進(jìn)入真空污水裝置中，通過真空機(jī)組排放出車站地面化糞池，由真空衛(wèi)生器、真空機(jī)組等組成。具有：①空間占用小；②污水通過抽真空的形式向外傳輸，而非通過自流，管線布置靈活，受空間限制小。③整個(gè)系統(tǒng)不需要設(shè)置通氣管道，處于全封閉狀態(tài)，污水異味不會(huì)散發(fā)，可改變站內(nèi)空間環(huán)境；④系統(tǒng)需要保持真空狀態(tài)，組成系統(tǒng)的管件和組件多，維護(hù)量較大；⑤包含衛(wèi)生器具、排水管、抽真空裝置等，該套裝置需要定制，投資在30萬元以上，成本較高；⑥真空污水裝置要求管道一直處于真空狀態(tài)，因此在密封性和可靠性上對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各部件性能要求較高，同時(shí)對(duì)衛(wèi)生器具使用和設(shè)備運(yùn)行上提出了較高的要求；⑦受限于該系統(tǒng)無污水儲(chǔ)存能力，為滿足戰(zhàn)時(shí)和臨時(shí)管道泄水儲(chǔ)存，需配備小型污水箱。
（2）雷達(dá)料位計(jì)裝置。集合了密閉式污水箱、污水泵、閥門及控制設(shè)備為一體的裝置，污水進(jìn)入密閉水箱后，液位達(dá)到設(shè)定的高度時(shí)，該裝置自動(dòng)啟動(dòng)污水泵將污水排出車站。具有以下特點(diǎn)：①不需要設(shè)置大型污水儲(chǔ)存池，設(shè)備體積小，占地面積小，節(jié)約空間；②污水箱密封設(shè)置，隔絕氣體與異味，從源頭治理衛(wèi)生間帶來的環(huán)境污染問題，場(chǎng)內(nèi)環(huán)境較好；③水箱布置靈活，既可布置在廁所旁邊也可布置在下方。由于水箱體積小，污水在其內(nèi)部停留時(shí)間短，不會(huì)產(chǎn)生淤積，減少清理工作；④水泵與污水分開安裝，保養(yǎng)維修方便；⑤根據(jù)地鐵污水情況，選擇相匹配的污水池容積與污水泵性能，保證電機(jī)合理使用，節(jié)約用電；⑥裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本較低，投資費(fèi)用在15萬左右，且運(yùn)營(yíng)維護(hù)相對(duì)便利；⑦不需要設(shè)置水池、吸水坑等，水泵與水位控制為配套設(shè)備，因此與其他接口較少，保證了設(shè)備的質(zhì)量。
2.3方案選擇
目前我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)真空污水提升系統(tǒng)的廠家不是很多，目前國(guó)內(nèi)開展的項(xiàng)目較少，生產(chǎn)廠家也不多，雖然具有節(jié)水、密閉性，但其造價(jià)成本較大，運(yùn)營(yíng)維護(hù)相對(duì)復(fù)雜，在地鐵中的推廣還需要一個(gè)優(yōu)化過程。密封式污水提升裝置在地鐵車站中已發(fā)展較成熟，具有較豐富的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)成本低，維護(hù)便利等特點(diǎn)。真空排水系統(tǒng)在建設(shè)投資期費(fèi)用為密封式污水提升裝置2倍多，運(yùn)營(yíng)階段由于真空泵一直處于開啟狀態(tài)，電費(fèi)消耗為密閉式提升裝置的4倍。整體來看雷達(dá)料位計(jì)裝置要具有更好的優(yōu)勢(shì)。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，雷達(dá)料位計(jì)裝置解決了傳統(tǒng)污水排放方式帶來的各種問題，同時(shí)和現(xiàn)行的真空使污水提升裝裝置比具有成本低，維修方便等特點(diǎn)。但是雷達(dá)料位計(jì)裝置仍存在可進(jìn)一步優(yōu)化的方面，如產(chǎn)品尺寸方面，高度有降低的空間從而節(jié)約投資；污水泵在北方可設(shè)置電保溫系統(tǒng)，防止雜質(zhì)附著在管內(nèi)壁上影響過水液位；同時(shí)水泵的開啟控制也可與車站總控室相連，做到可視化強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)等。因此雷達(dá)料位計(jì)裝置在地鐵車站中仍有更大的優(yōu)化設(shè)計(jì)空間。