冶金企业源水分离中真空排水系统的应用

王 琦

（忻州市环境监测站， 山西 忻州 034000）

冶金污染是指在冶金企业工业生产过程中产生的各种固体废弃物，主要指炼铁炉中产生的钢渣、高炉渣，有色金属冶炼中产生的各种有色金属渣。例如，锌渣、铅渣、铜渣、镍渣等，还有从铝土矿提炼氧化铝排出的赤泥以及轧钢过程产生的少量氧化铁渣[1]。然而这些工业废渣通常会随着冶金企业排放污水通过传统重力流管道方式排放到河水中，造成极大的污染。而现今中国对于冶金工业废渣的利用率还没有达到可观的地步。因此，冶金企业源水分离中真空排水系统的应用成为现今较热的话题，而如何对其进行应用，成为冶金企业领导者应深思的问题。

1 真空排水系统的内涵及组成部分

真空排水系统主要是由真空排污管网、污水真空收集阀井和真空站三个部分组成，当污水位达到一定程度时，先利用真空泵在整个排水系统中形成真空状态，通过真空压差引导污水流入污水罐中，最终完成排污工作。

1.1 真空排水管网

真空排水管网有主干与支干之分，水管的管径通常为5～20 cm，主要是用于连接阀井与真空站的污水收集罐，在整个真空排水系统中呈网状出现，负责输送污水。真空排水管网与其他水管的不同之处就在于管网的末端，水管被设计成波浪式或锯齿式。这样设计主要是因为当空气逐渐进入到真空系统中，真空状态逐渐消失，此时在管网中的水流会逐渐变小，慢慢进入重力排水的阶段，这样的管道设计有助于减慢水流速度，方便汇聚污水，为下一次开启真空状态提供帮助。为了防止堵塞的情况发生，管道中还经常设置清淤孔，利用气压清理杂物。

1.2 真空站

真空站是整个真空排水系统中最核心的部分，主要包括：真空泵、真空储蓄罐、污水真空收集罐、排污泵、真空表等设施。当真空排水系统工作的时候，污水量达到一定水位，真空泵就开始进行工作，为整个真空排水提供真空状态，而真空储蓄罐负责收集杂质和水蒸气，就是为了避免在真空状态中水蒸气或者杂质进入真空泵，影响真空泵的使用寿命。真空状态下污水被抽入污水真空收集罐，随着空气逐渐进入，真空状态消失，污水水流进入正常流动状态。当水位达到真空水位，真空泵又开始进行新一轮的工作。

1.3 污水真空收集阀井

污水真空收集阀井是整个真空排水系统中最接近建筑物的系统，主要包括两个功能设施：污水处理井和真空接触阀。污水处理井就是用来临时收集冶金企业排放的污水场所；真空接触阀就是污水处理井与真控排水系统接触的部分，当污水处理井中的污水水位达到真空标准时，打开真空接触阀，污水随着真空排水管道进入真空排水系统内部，真空系统开始运作，不断循环往复。

1.4 接触阀监控系统

真空接触阀监控系统的主要工作就是监控真空排水管网的真空状态是否能够正常运营。由于整个管网的气密性直接关系到真空排水系统的工作，一旦管网失去真空状态，检测系统就会第一时间发出警报，并对不能正常工作的管道进行精准的定位，以确保不会对排污工作造成太大的影响[2]。

2 真空排水的特点

1）使用范围较广，不受地形的限制。因为绝大多数的冶金企业都建在水位线较高的山地地区，采用真空排水系统不需要保持传统重力排水的管道坡度，为管道的布置提供了灵活性。

2）有利于保护环境，使用气密性较高的管道，可以避免管道泄漏给周围土壤和植被带来破坏，另外，当传统重力管道遇到堵塞的状况，堵塞的管道疏通通常要在沿线建设多个检查井，而真空排水系统不仅在减少堵塞上优于重力管道，在疏通工作上也更加便捷。

3）减少经费的使用，从管道铺设角度来看，相对于重力排水系统，真空排水系统的管道直径相对较小，由于没有坡度上的要求，在铺设中可以进行浅铺，不必花费大量时间进行管道坡度的建设。真空排水系统主要依靠的是电力，在运行中要比重力排水系统更加稳定，实时的检测系统也减少了日常维修的开支[3]。

4）真空排水的水流速度是重力水流速度的3～6倍，这样一来就加快了污水处理的时间。以往冶金企业需要为污水建立一个大型的污水收集场，真空排水系统就可以避免由于水流过慢造成的污水囤积，在一定方面上为企业节省了成本开支。

5）在一定程度上解放人力，提高工作效率。由于真空排水系统是系统自动进行工作，不需要人工进行检测，一旦运行中出现了状况，系统警报会自动报警，这时监管人员对出事位置进行定位，使抢修工作及时进行，提高了维修的工作效率。

3 真空排水系统在应用时需要注意的事项

3.1 真空收集器

在污水进入真空排水系统前，需要先做好准备工作，先对污水进行大规模的排油、排大块杂质（长条硬物、大颗粒等）的处理工作，因为真空收集器的容量有限，油脂污水会附着在收集器壁上对杂质进行粘黏，为日后的清洁工作带来难题，大块的杂质容易破坏管道的密封性。针对管道中气源软管和感应软管，在铺设中要预留较大的空间，避免管道出现折弯和积压情况发生。除了日常的检测之外，还要进行定期的检查，对每年真空收集器相关的设备、管道、连接器等设施进行检查维修。

3.2 真空泵站

真空泵站是整个真空排水系统的核心，要高度注重对真空泵站的使用。

1）真空泵站要有独立的照明系统和通风设施，可以便于对真空泵站的检测。

2）真空泵站要有独立的配电箱，真空排水系统的核心动力就是电力，因此独立的配电箱可以保证真空泵站在任何情况下都能独立发电为泵站提供动力。

3）真空泵站要有排水沟，便于设施的检修。

4）加强对污水泵的技术开发，现今的技术就是利用叶轮泵和抗堵塞的水利设置，能够增强大块杂质的通过能力。

5）真空泵在安装的过程中一定要注意安装角度，必须进行水平安装，这样可以避免在真空状态下气压对连接管道造成的冲击。

6）在真空泵进行工作时需要依赖于工作液体，要注意对工作液材质的掌控，避免出现材质不符，对真空泵站造成的伤害情况。

7）在东北、华北和西北等冬季较冷的地区，当真空泵站停用时，要将真空排水系统内的污水排放干净，做好设施的保暖工作。

4 结语

冶金企业源水分离中真空排水系统的应用在减少冶金企业对于环境污染、降低企业运营成本上有着积极的作用，对于冶金企业绿色稳定发展也至关重要。但在此过程中，通过对真空收集器、真空泵站等需要注意事项的准确运用，避免由于操作不正确导致的排污系统异常运作以及冶金企业排污工作断带情况的发生，促进冶金企业源水分离中真空排水系统在应用中得到更好发展，实现绿色环保、节能减排的可持续发展目标，确保企业能够的健康发展。

[1] 杜文涛.微污染水源水处理中高级氧化技术的应用研究[J].低碳世界，2016（2）：9-10.

[2] 许燕全.建筑给排水施工中节能技术应用探究[J].福建建材，2016（1）：99-100.

[3] 李健，阎龙，李殿明，等.特殊浸润表面在油水分离中的应用基础研究[J].中国科技成果，2016（19）：75-76.

（编辑：王瑾）