一种农村室外真空排水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种农村室外真空排水系统。该系统主要由化粪收集箱、真空排水管道及控制阀门、地埋式真空罐、地埋式预制真空泵站组成；首先将真空收集箱的流态转换功能与传统户用化粪池的拦截化粪功能相结合，避免大块污物进入管网，可有效缓解管道易堵塞问题；同时将真空泵站的形式从传统的地上+地下式改为地埋式预制泵站，不仅能满足农用土地使用的有关规定，而且还缩短和简化了施工周期和步骤；另外将真空泵排气管出口所设除臭生物滤池改为设于真空泵站内的臭氧除臭装置，在避免二次污染的同时，改善了生物滤池受环境影响大，后期维护工作量大，不可间歇运行，管理操作需要专业人员等弊端，并节省了占地面积。

A rural outdoor vacuum drainage system

【技术实现步骤摘要】
一种农村室外真空排水系统
本技术适用于农村室外真空排水领域，适用于施工周期短、排水点分散、排水距离长、地势平坦、街道狭窄、需要跨越水系和管道等障碍物、管道埋深大、地下水位高、人口密度低、水源保护区等场合，可用于替代传统的室外重力排水系统和现有的室外真空排水系统，特别是涉及一种农村室外真空排水系统。
技术介绍
近年来随着国家对新农村建设和美丽乡村建设的大力推进，涉及农村水环境治理的农村污水收集和处理得到国家和地方重点支持并得以迅猛发展，农村污水管网化已成为一种趋势；少量靠近城区、镇区且满足城镇污水收集管网接入条件的村庄纳入城区、镇区污水管网系统，由城镇污水处理厂集中处理；多数村庄目前采用分散式收集处理模式。农村生活污水包括洗涤、沐浴、厨房炊事、粪便及其冲洗等排水，具有面广分散、来源多、增长快、污水成分复杂、水质及水量变化大的特征。典型的农村污水收集处理系统通常由污水管网系统(用户出户管、户用三格或二格化粪池、污水管网、中间提升泵站)和终端处理设施组成。当前农村污水管网系统普遍采用重力排水系统，需要根据村庄的竖向高程、天然水系的分布和住户分布情况，并结合排水出水口的情况，划分排水流域，布设污水管网；污水管网系统的投资约占到农村污水收集处理系统总投资的70～80％。当前农村污水重力排水系统普遍存在以下问题：1、系统设置受水系和障碍物影响较大，通常要根据水系自然划分成若干排水流域，并分别设置收水管网和处理设施，污水处理站的数量增多时会显著提高初投资成本，并给污水处理站的运行管理带来麻烦。>2、村庄排水通常流域较大，主干管较长，流量却很小，常用排水管径de200/300的最小坡度0.004/0.002，在平坦地区重力系统管道平均埋深约为2～2.5m，而终端处理站前埋深可达到3～5m；沟槽较深，遇地下水时需要降水施工，并且打支护桩围护，施工成本较高；农村污水管网建设每年都会因沟槽过深，支护措施不当，塌方后出现人员伤亡事故。3、重力排水系统管道之间需要设检查井连接，一方面会增加沟槽宽度；另一方面在农村的道路环境下设有通气孔的井盖经常会进入各种异物，沉积于井内，增加淤堵；同时排出的臭气和滋生的蚊蝇还通过通气孔污染周围环境。4、埋深较大的重力排水管道通过净宽2～4m的农村街巷时,深沟槽的开挖对农舍的浅基础构成了极大的威胁，容易造成地上农舍及围墙的倒塌。5、由于污水管网系统投资成本较大，施工单位常会通过牺牲排水坡度来降低成本，争取利润；当排水坡度小于管道最低坡度时，管网容易淤堵，给维护管理带来困难。6、重力排水系统，管道之间及管道与检查井之间采用承插接口，漏水率较高，对地下水水质安全构成威胁。真空排水系统是利用真空设备使排水管道内产生一定的真空度，利用空气压差输送介质的排水系统；系统适用于排水点分散、排水距离较长、地势平坦、需要跨越障碍物、地下水位高、人口密度低、水源保护区等场合。真空排水系统产生于19世纪60年代～20世纪60年代。真空排水系统在1867年由荷兰工程师CharlesT.Liemur提出，系统的负压由蒸汽机驱动真空泵产生，并采用了铸铁的真空管道；1873年，阿姆斯特丹建设了世界上第一套真空排水系统，随后被应用在巴黎、柏林等欧洲城市，至1905年，阿姆斯特丹采用真空排水方式的厕所已达到数千个；1956年，瑞典工程师JoelLiljendhal技术了真空系统中的真空连接阀门装置。20世纪60年代～20世纪90年代，真空排水技术进入了发展与成熟阶段。美国环境保护署突破了室外真空排水污水收集系统中的两个最关键问题-真空界面阀和真空管道输送；1978年，帕萨旺-洛蒂格公司建成第一套ROEVAC真空排水系统，并于1980年首次将该系统应用在处置医院放射科室废水上。至20世纪90年代，真空排水技术在欧美已具备了规模化应用的成熟度，但仍需进一步完善。从20世纪90年代至今，真空排水技术一直在完善与优化。以日本和美国为代表的国家通过真空排水系统中的改良关键部件和采用现代监控手段，提高了系统的可靠性，改进了系统节能、设备集成化等方面。至此，真空排水系统已具备了可靠、可控、标准化、信息化、经济可行与环境友好的基本特征，达到了成为现代排水系统的基本要求。通过引进、消化、吸收国外的真空排水技术，真空排水在我国已经被率先应用在铁路(如铁路客车真空集便装置、京沪高速铁路地面卸污系统)、建筑(如烟台文化中心室内真空排水系统、广州白云国际会议中心真空排水系统)、市政(如滨河带真空截污工程、济南少年路雨水应急真空排水系统)、船舶(如新世纪游轮真空集便系统、“雪龙”号极地考察船真空集便系统)、航空(如MD-11飞机机载真空排污系统DLV-1型机载真空排污系统)等领域。2012年，中国工程建设标准协会发布了推荐性标准CECS316:2012《室外真空排水系统工程技术规程》,为规范化室外真空排水系统设计和安装提供了依据。我国现有的室外真空排水系统参考了欧洲标准的有关要求；单个真空泵站的真空主管长度≦4Km；真空排水主管累计爬坡高度≦5m(累计高度最大值应根据当地海拔高度进行修正)；在室内重力管道与室外真空管道之间设置成品收集箱进行重力与真空流态的转换；真空管道采用锯齿形或袋形敷设方式，提升弯或U型弯之间真空管道的最小坡度采用0.002，提升弯之间的间距在6～100m之间；每个提升弯或U型管处设通往地面的检查管；排水无需重力坡度，允许顺坡上行输送；每个真空排水系统设1个真空罐，可以在真空泵站外埋地敷设也可以设于真空泵站内；真空泵站建筑由地上和地下部分组成，地下部分设置真空罐、排水泵(1用1备)和真空泵(1用1备)，地上部分设置配电柜和控制柜；排水泵出水接污水处理设施或市政污水管网；真空泵排气管经室外除臭生物滤池除臭处理后排放；真空泵站采用双电源或双回路供电。室外真空排水系统以管径小(de80-200)、埋深浅(0.7～1.1m)、沟槽窄、无需设检查井、不用降水施工、沟槽不用打支护桩、排水系统不受河道和障碍物影响、污水处理站数量少、施工方便快捷、施工周期短的优势，而比重力排水系统大大缩减了污水管网系统的投资成本；同时真空排水系统全密闭无渗漏，无臭气外溢，卫生条件比重力系统优越；另外真空排水系统流速大，管网不易淤堵，后期管网维护费用比重力系统低；由于管道沟槽浅，还避免了出现人员伤亡事故及农舍建筑的倒塌；综上所述，室外真空排水系统用于替代室外重力排水系统综合优势明显。现有的室外真空排水系统用于农村时还存在以下问题需要解决：1、当农村采用重力排水系统时，每户的出户管上设1个化粪池，该化粪池可截留大块污物和粪便(农户可自行清理)，对于防止污水管网淤堵是非常简单有效的措施；而当前的室外真空排水系统在农户的出户管与污水干管之间所设污水收集箱的污水收集室容积过小，不能有效截留大块污物和粪便，也不便于农户清污。2、根据国土资源局的规定，要求真空泵站和污水处理站选址时不得占用耕地，不宜占用农用地，尽量采用基本建设用地；当前农村可提供的基本建设用地稀少，多数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农村室外真空排水系统，其特征在于，包括：化粪收集箱、真空排水管道及控制阀门、地埋式真空罐、地埋式预制真空泵站，/n农户室内重力排水系统通过重力出户管排至各户室外的化粪收集箱中进行固液分离；所述农户室内重力排水管道设置的伸顶通气管；所述化粪收集箱通过真空排水管道以及控制阀门与地埋式真空罐连接，所述地埋式真空罐与地埋式预制真空泵站连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种农村室外真空排水系统，其特征在于，包括：化粪收集箱、真空排水管道及控制阀门、地埋式真空罐、地埋式预制真空泵站，
农户室内重力排水系统通过重力出户管排至各户室外的化粪收集箱中进行固液分离；所述农户室内重力排水管道设置的伸顶通气管；所述化粪收集箱通过真空排水管道以及控制阀门与地埋式真空罐连接，所述地埋式真空罐与地埋式预制真空泵站连接。


2.根据权利要求1所述的一种农村室外真空排水系统，其特征在于，所述化粪收集箱与重力出户管之间设置有第三检查井。


3.根据权利要求1或2所述的一种农村室外真空排水系统，其特征在于，
所述化粪收集箱用于重力排水与真空排水的转换器，同时也用于一定容积的截留粪便和大块沉渣的截存容器；根据真空阀所在舱室是否与粪便截存空间组合在一起，分为两种独立的方案：
第一种：所述化粪收集箱包括上部的阀室与下部的粪便截存空间，且上部的阀室与下部的粪便截存空间采用一体化结构；其中，下部的粪便截存空间分为三格，第一分格、第二分格以及第三分格，且三分格所占容积分别为50％、25％、25％；前两分格，第一分格和第二分格，具有截存大块污物及粪便的功能；第三分格收集相对清洁的污水作为真空管道抽吸污水的吸污槽；吸污槽上方为空间独立的阀室，阀室内设真空阀、控制器、感应管上端口、压力变送器及包括气动管道在内的连接管路；真空吸污管和感应管穿过阀室底部伸进第三分格距吸污槽底0.05～0.1m处；
化粪收集箱的下部空间三个分隔之间设洞口相连通，其中第一分隔板的顶距顶板不少于0.1m，第二分隔板的顶比重力排水接户管底标高低不少于0.05m；第一分隔板距箱底0.5m以上设不少于2个过水孔洞；第一分格的顶部设通至地面的第一检查井，第二分格和第三分格之间的顶部设通至地面的第二检查井；阀室和检查井的井盖及井座采用重型防护井盖及井座；其中阀室的井盖应密闭且不设通气孔；化粪收集箱的覆土厚度不少于0.3m；化粪收集箱整体采用耐腐蚀、施工便捷的玻璃钢或PE材质；
第二种：所述化粪收集箱包括上部的阀箱与下部的粪便截存空间，阀箱与粪便截存空间采用分开设置，真空阀设在独立的一个阀箱内；
真空吸污管与感应管穿过阀箱底部，从粪便截存空间第三分格侧壁距底部0.1m处伸入吸污槽；压力变送器的压力探头从第三分格的顶部压力探头接口伸入吸污槽底固定安装；压力变送器设于阀箱内；箱盖应密闭不设通气孔；当顶盖设于硬化地面时，阀箱塑料顶盖之上再增设重型防护井盖及井座；
其中，下部的粪便截存空间分为三格，第一分格、第二分格以及第三分格，且三分格所占容积分别为50％、25％、25％；前两分格，第一分格和第二分格，具有截存大块污物及粪便的功能；第三分格收集相对清洁的污水作为真空管道抽吸污水的吸污槽；
化粪收集箱的下部空间三个分隔之间设洞口相连通，其中第一分隔板的顶距顶板不少于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新天，呼瑞琪，
申请(专利权)人：天津中怡建筑规划设计有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12