随着城市化进程的加快,市政基础设施,特别是排水系统,面临诸多挑战。传统重力排水系统在技术与环保方面的局限性日益突出。非重力排水系统作为一种新型、高效、环保的解决方案,已在市政领域显示出广阔的应用前景。
非重力排水系统是一种新型的排水系统,符合生态排水的理念,具有广阔的应用前景。自19世纪荷兰工程师Charles Thieme Liernur首先提出并建立真空负压系统以来,已历经了近200年的发展,在美国、欧洲、日本及澳大利亚等发达国家和地区得到了应用。德国Roediger公司、美国AIRVAC公司和瑞典Evac公司,以及澳大利亚、日本、南非、以色列等世界上多个国家也安装了不同规模的非重力系统。非重力排水系统所带来的环保、节水等新的设计理念已经引起了国人越来越多的关注。国际上对非重力排水系统进行了扩展,将真空排污和中水回用系统配套使用,在节约水资源方面取得了惊人的成绩。
非重力排水系统已经经历了多年的研发和完善,形成了相对成熟的技术体系。该系统利用负压原理,通过管道系统将污水或雨水吸入集水池,再通过泵站将污水或雨水提升排放到指定的地点。这一过程中,无需依赖重力作用,从而极大减少了管道的埋设深度和施工难度。国家和地方**都高度重视市政基础设施建设,出台了一系列政策,鼓励采用新技术、新工艺,提高市政设施的质量和效率。非重力排水系统作为一种创新技术,得到了政策的有力支持。
1. 非重力排水系统的工作原理与技术创新
非重力排水系统由真空收集井、真空管网、动力源站及智能运维系统组成,工作流程分为三步:
· 污水收集:污水通过重力流入真空收集器(如真空井、真空马桶);
· 负压输送:利用负压将污水吸入管道系统,输送至动力站;
· 污水排放:动力站将污水提升后排入市政污水处理系统。
与传统重力排水相比,非重力排水系统具有六大优势:
(1)埋管窄浅,管沟深度0.7~1.0m;
(2)管径小,只为重力管道的1/3,流速为重力管道的4倍;
(3)施工容易、破坏小;
(4)简单机械或无需设备;
(5)受地形地质影响小;
(6)管道密闭,污水收集率可达100%。
非重力排水系统通过智能传感器和控制系统,实时监测管道内的压力和流量,自动调节泵站的工作状态,确保排水系统的稳定运行。其高效的泵站和节能技术,降低了能耗和排放,具有明显的新质生产力特征。
非重力排水系统的引入,不但推动了排水技术的创新,还带动了相关产业链的升级。从管道材料、泵站设备到智能控制系统,都需要进行技术升级和更新。同时,非重力排水系统的建设和维护也需要专业的团队和技术支持。这促使了相关产业的发展和壮大,形成了完整的产业链。
2. 黄山拓达(苏州)环境科技有限公司的技术创新与市场优势
黄山拓达(苏州)环境科技有限公司在非重力排水领域具备统治地位。由黄山拓达科技有限公司和清华苏州环境创新研究院合资创立,致力于在中国市政、农村、旅游景区及老城区改造等领域推广非重力排水技术。黄山拓达在以下方面具备突出优势:
· 技术体系先进:非重力排水系统涵盖真空技术、智能监控等创新。
· 个性化方案:根据区域需求提供定制化排水及污水处理方案。
· 市场覆盖:业务覆盖江浙沪,正逐步扩展至华南、华北、东北及西部地区。
黄山拓达为提高系统效率,采取了以下举措:
· 标准化建设:制定并发布了非重力排水系统的地方标准;
· 专业化施工:引进专业施工团队,确保建设质量;
· 智能化管理:智能系统监测管理,提高运行效率。
3. 非重力排水系统的应用案例
案例一:特殊地域的市政雨污分流——上海奉城老街雨污混接改造工程
本项目位于上海市奉贤区奉城镇,本项目东西向长约800米,南北向长约600米,占地约48公顷,东、西、南三面临河,北侧为市政道路,设有市政污水管网。整体地势中间高,四周低,高差约2米,临河区域存在被淹的风险。大多为居民区,房屋密集,居民房屋多为二层、三层建筑,少数为五层、六层的多层建筑,另有商业街、学校、工厂等,业态多,道路多,其中机动车道为单车道或双车道,人行巷道较狭窄。本项目原设有雨污合流管网,现通过增设真空排水系统,实现雨污分流的目的,另对临河区域进行沿河截污,彻底解决河道的污染源。本项目服务人口13622人,污水收集率100%,设7套动力源站,共968座真空井,敷设De75-De225的真空管约16570米。
该项目排水设施与传统重力排水费用对比:
案例二:常规城镇市政雨污分流——绩溪锦屏路东片区污水收集工程
宣城市绩溪县位于安徽省南部,地处黄山山脉和西天目山山脉结合带,随着城市的扩大发展,城市污水管网需要进一步完善。该项目位于绩溪县城区锦屏路,工程目标是收集锦屏路东片区各个排水单元的生活污水,*终排至污水处理厂集中处理。由于原有的部分排水管网建设年限较久,早期的污水管网未根据污水专项规划建设,基本随着道路的建设而埋设污水管网,该地属于山区,造成了部分区域污水管道于道路高位、无法重力流排入污水处理厂,随着区域产生的污水量日益增加,流入河道的污水逐年增加造成了河道污染,相关有关部门高度重视,故迫切需要实施该片区污水的收集处理工程。
该项目经论证后,排水体制采用雨污分流制,将生活污水和雨水分别通过不同的管区排出,从城市的总体规划、环境保护的要求、原有排水设施、水环境容量、地形等条件出发综合考虑,采用非重力排水系统方案。本项目新建4座500t/d真空动力源站、新建污水压力管网8.5km(包括负压管网5.6km、正压管网1.2km、重力流支管1.7km)、23座化粪池、79座真空井(包括定制型市政真空污水收集井A型11座、定制市政真空污水收集井33型、普通型真空污水收集井35座)、22座检修阀门井等。
该项目非重力排水设施与传统重力排水系统费用对比:
案例三:古村落5A级旅游区——黟县西递民宿及写生基地水污染整治项目(一期)EPC项目
因西递景区的特殊性及敏感性,必须在保证污水收集率的前提下,极大限度减少对景区内部建筑破坏。而非重力排水系统恰恰因其管道埋深浅、布管灵活、无需大型机械、破坏性小的优点满足这一要求。同时,又因系统所具有的污水流速快,无淤泥,无异味;雨污分流,污水收集率高;安全、高效、节水;智慧运维等优势,而被*终采用。初设时项目设计污水量为150t/d,但由于后期施工过程中动力源站位置变远,管道长度增加,真空井数量增加等原因,导致原机组选型无法满足要求,为确保项目的安全可靠长期稳定运行,黄山拓达便组织人员多次进行污水量情况的实地统计调研工作,确定本项目服务范围内常住人口共321人,民宿54户,同时结合景区游客餐饮及住宿方面的用水,确定项目设计污水量为170t/d,动力源站机组选型也相应扩大至2个8m³真空罐,3台161真空泵;至此,整个项目共设计68座真空井,终端1座半地下式动力源站,2440米真空收集管网。
该项目非重力排水设施与传统重力排水系统费用对比:
4. 非重力排水系统的经济、社会与生态效益
从以上非重力排水系统的应用案例可以看出,非重力排水系统不但提升了污水处理的效率,还在经济上显现出明显的优势。与传统排水系统相比,非重力排水系统在管材、沟槽开挖等方面的成本大幅下降,尽管在检查井、真空井和泵站建设上的费用接近,但由于建设周期缩短,总投资可节约37%。
经济效益方面:
(1)节省能源和成本:非重力排水系统可以灵活调整泵的运行时间和频率,根据实际需要来优化能源使用,从而节省能源成本。此外,由于系统设计和运行更为高效,可以减少维护和修理的频率,进一步降低运营成本。
(2)促进产业发展:非重力排水系统的推广和应用将带动相关产业,如设备制造、安装维护、技术研发等的发展,为城镇经济发展注入新的动力。
社会效益方面:
(1)提高污水收集和处理效率:非重力排水系统可以更有效地收集和处理污水,减少污水对环境的影响,提升城镇整体环境卫生水平。
(2)优化城镇基础设施:非重力排水系统的应用有助于优化城镇基础设施布局,提高城镇基础设施的现代化水平,为居民创造更好的生活条件。
(3)提升行业形象:成功的案例应用有助于提升整个非重力排水行业的形象,促进行业的健康发展。
生态效益方面:
(1)改善水环境:非重力排水系统能更有效地收集和处理污水,减少污水直接排放到环境中的情况,从而改善水环境质量,保护水生生态。
(2)减少温室气体排放:由于系统运行更为高效,可以减少能源消耗和温室气体排放,有助于应对气候变化。
5. 黄山拓达的未来发展方向
· 技术研发:继续投入技术研发,拓展智能监控、大数据管理等技术在排水系统中的应用。
· 完善标准和规范:参与制定国家标准,提高非重力排水系统的推广质量。
· 示范项目推广:通过示范项目展示非重力排水系统的优越性,提升市场认知。
· 人才培养:加强对技术人才的培养和引进,提升企业的技术实力。
· 深化产业链合作:与上下游企业合作,形成完善的产业链,为非重力排水系统的推广提供支持。
6. 结论与展望
通过技术创新、产业链升级、生产力提升举措和资源整合等多方面的努力,黄山拓达成功地将非重力排水系统应用于市政领域,实现了排水系统的智能化、高效化和环保化。这一成功案例不*提高了城市排水能力,还改善了城市环境,提升了城市管理的智能化水平和环保水平。
非重力排水系统因其创新的设计理念、高效的排水性能,成为市政领域中的一项重要创新技术。黄山拓达通过非重力排水系统的研发与应用,推动了行业发展,也为中国市政排水建设提供了先进的解决方案。未来,随着政策支持与技术进步,非重力排水系统将在更多领域发挥关键作用,为城市的可持续发展与环保事业做出重要贡献。