地铁车站污水提升系统比选探讨

赵 帅，黄萌萌，王宝琳

1.山东轨道交通勘察设计院有限公司，山东 济南 250101

2.齐鲁工业大学（山东省科学院），山东 济南 250353

地铁车站卫生间及其他用水点产生的污水如不能及时排出车站，在站内长时间存放，容易产生臭气，影响车站环境。轨道交通车站普遍位于地下，车站所产生的污水无法实现重力排放至站外，此时选择合理的排水方案就至关重要。目前关于污水的排放方式主要有传统污水泵站、密闭污水提升装置、真空污水提升装置和半真空污水提升装置四种方式[1]。文章通过综合比较传统污水泵站、密闭污水提升装置和真空污水提升装置的技术性和经济性，为济南轨道交通污水排放系统选择经济合理、技术先进、运营可靠的污水排放设备。

1 地下车站排水方式

1.1 传统污水泵站

传统污水泵站通过在站台板下设置钢筋混凝土集水池，在池内安装潜水排污泵的方式，收集、提升排放污水。此方式所需集水池体积大、泵房面积大，初期土建投资高，运营维护复杂，并且污水在集水池内经过长时间的停留，产生的各种异味通过盖板检修孔及潜污泵安装孔外溢，容易使站内时而恶臭阵阵，同时池内会滋生蚊虫细菌等，因此目前国内新建轨道交通工程中已经不再使用传统污水泵站[2]。

1.2 密闭污水提升装置

（1）系统组成及原理。密闭污水提升装置主要由密闭式集水箱、潜水排污泵液位传感器、控制箱、手动隔膜泵、闸阀、止回阀、Y形管等组成。潜水排污泵和密闭水箱直接相连或将排污泵设置在密闭水箱内，站内污水经管道收集后汇入密闭水箱，经过潜污泵提升后排至车站外化粪池或一体化污水处理装置[3-4]。与传统污水泵站相比，密闭污水提升装置与其原理相似。但与传统污水泵站相比，密闭污水提升装置的密闭水箱位于污水泵房内，且密闭水箱通常能够一体铸造成型，密封性好，臭气及污水均不易外溢，污水泵房内地面更加干净整洁。污水密闭提升装置有效解决了传统混凝土式结构的集水坑占地面积大、设备安装难度大及难以消除异味的问题。（2）优点及不足。密闭污水提升装置的优点是臭味和气体不会泄露到密闭水箱外部；污水泵房相对干燥、整洁；与传统污水泵站相比，结构底板无须下沉，结构简单，土建造价低。但是由于密闭水箱有效容积相对积小，潜水排污泵可能会出现频繁启动的现象，影响污水密闭提升装置的寿命，增加运营维护的成本。

1.3 真空污水提升装置

真空污水提升装置按照泵站的形式分为半真空和全真空式。目前全真空式较为常见，污水经过真空卫生洁具，经真空管道传输至压力平衡罐中，凸轮泵再将收集到的污水排至站外化粪池或一体化污水处理装置处理达标后排放。压力平衡罐中设置有液位传感器，通过液位传感器控制转子凸轮泵的运行。

1.4 三种排水方式比较

三种排水方式在土建要求、设备、卫生、运营维护、造价方面各有优缺点，具体对比如表1所示。

表1 污水提升系统优缺点对比

虽然已有部分城市开始使用真空污水提升装置，但其运行稳定性和可靠性需进一步验证。密闭污水提升装置比真空污水提升装置设备可靠，初期设备投入低、运营维护成本低、可选择厂家多。通过多方面的比较，现阶段密闭污水提升装置更适合城市轨道交通地下车站污水排放系统。

2 密闭污水提升装置比较

密闭污水提升装置按照潜污泵的安装方式可分为水泵外置式和水泵内置式两种方式，具体如图1、图2所示，其优缺点如表2所示。

图1 外置式密闭污水提升装置

图2 内置式密闭污水提升装置

表2 密闭污水提升装置优缺点对比

通过多方面比较，现阶段双泵外置式（水泵干式安装）更适用于轨道交通地下车站。根据地铁车站卫生间的设置规模，一般采用双集水箱并联形式，集水箱规格一般为450L，采用一用一备的双泵外置式配置，平时轮流使用。水泵设就地手动控制、液位自动控制，并由BAS远程监视。启停控制方式及优先等级为就地手动控制、液位自动控制。密闭提升装置控制柜配置显示屏，显示水泵状态、液位、电机电流、运行时间、起动次数、液位趋势曲线，实时监控密闭提升装置的运行状态，保证地铁车站污水排放系统安全运行。

在济南轨道交通建设工程中，选用的即为双泵外置式密闭污水提升装置。目前济南轨道交通1号线、3号线的密闭污水提升装置已投入运行，密闭污水提升装置运行相对可靠、稳定。结合运营经验，对密闭污水提升装置提出以下优化建议：（1）水箱之间连接设置阀门，便于水箱及水泵的单独检修；（2）安装手动隔膜泵，在水泵故障及应变突发状况时排空水箱；（3）建议设置整体基础，直接安装于结构板上，从而减少结构降板；（4）储备密闭污水提升装置运营所需备品备件，提高运营维护效率。

3 结论

（1）通过多方面比较，现阶段双泵外置式（水泵干式安装）更适用于轨道交通地下车站应用，真空污水提升装置有待进一步研究及测试。（2）随着密闭提升装置的广泛应用，进口品牌与国产品牌价格差距基本不大，不过绝大多数国产品牌运营中问题相对较多，而进口品牌密闭污水提升装置在运营过程中很少损坏，维修少，但存在备品备件相对难买，一旦损坏维修周期相对较长的不足。（3）密闭污水提升装置在运营管理、备品备件储备等方面进一步优化，将更有利于地铁车站污水系统的安全运行。