当下,新兴发展中国家的城镇化建设中的新问题、新理念为新型排水技术的发展提供了广阔的空间。中国过去二十多年快速城镇化积累的经验、越来越深入人心的生态文明建设和乡村振兴计划孕育负压排水技术的提升以及新技术应用的高水平。真空管道内的排水水流速度可达到3-6米/秒,而普通排水系统的排水速度顶多达到1米/秒。假设一套实用面积100平方米、楼层高度为3米的住房完全被水淹没,用一排水能力为2立方米/秒的真空高速排水系统仅需要2.5分钟就能将这300立方积水排走。采用城市排水系统,在毫无故障的理想状况下,同口径大小的排水管道一般也要6.5分钟才能将这些水排走。如果某一座城市立交桥下积水面积达500平方米、积水深度达8米,采用排水能力为2立方米/秒的真空排水系统,仅需要34分钟即可将这些水排净。
整个系统通过PLC系统监控泵站运行。根据建筑的功能,采用污、废合流排水系统,对每个集中点(所、厨房、空调机房排水等)采用重力排水立管需要把地下一、二层污、废水汇集到集水池中。真空压力本身具有清洗疏通管道的功能。为防止可能发生的固体过大导致管道阻塞现象,高速真空排水系统还可在机组的入口处加装切割机,将固体颗粒解体剁碎,同时保护管道。我们的系统主要分为室内和室外两个系统:室内系统,由真空泵站(真空泵、污水泵及真空罐)、真空座便器、控制装置(管道及真空控制阀)组成。室内系统的工作原理是当污水达到一定水量时,真空控制阀会自动开启。
使用真空的原理是一种依靠气压差产生挟裹污水的高速气流,并把污水从器具中取走的排水系统,可以简单地解决排水沼坡,使污水可以任意地提升,没有外溢,不会污染地下水,环保程度高。污水及废水就会通过收集箱吸入真空管道,再进入真空泵站中的真空罐。室外的真空管道可以随意绕过各种障碍物,甚至在同一沟渠内将污水管同其它管线布在同一平面。真空泵站中的真空泵使管道内维持着0.6bar的负压,污水将以4m/s的速度通过真空管道进入真空泵站中的真空罐。真空排水避免了传统的重力向下的排水局限性,所以管道布置具有任意性。