农村生活污水负压真空（非重力）收集技术

农村生活污水负压真空（非重力）收集技术

 

1、介绍

负压真空排水系统是一种颠覆传统依赖重力流的机械式排水系统。其核心工作原理是通过设置在中心位置的真空泵站，对全封闭的管网系统进行抽气，使管道内形成稳定的负压状态（通常在-0.05至-0.09MPa之间）。当用户端的真空阀门（界面单元）开启时，大气压力与管道内负压形成的压差，会将污水和空气以极高的速度（可达4.5m/s）推送到真空管网中，最终汇集到真空泵站的收集罐内，再由排污泵统一提升至市政管网或污水处理厂。相较于传统的重力排水系统，负压真空排水技术展现出以下显著优势：

极强的地形适应性： 由于依靠负压驱动，管道铺设无需维持重力坡度，可以灵活地绕过障碍物，进行上坡、下坡或水平铺设，特别适用于地形平坦、地下水位高、地质条件复杂以及管线密集的老城区改造等场景 。

显著的施工效益： 管道埋深浅、管径小，可大幅减少土方开挖量，降低施工难度，缩短工期，尤其在交通繁忙、地下管线复杂的城市区域优势明显 。

优越的环保性能： 整个管网系统完全封闭，杜绝了传统重力管道常见的渗漏问题，有效防止污水对地下水和土壤的污染。同时，密闭性也彻底解决了管网臭气逸散问题，改善了人居环境 。

·高效的运维管理： 系统不易堵塞，且由于高速气液混合流的冲刷作用，管道具有自清洁能力。相较于遍布城市的大量重力提升泵站，集中式的真空泵站更易于维护和管理 。

节水节能潜力： 可配套真空便器使用，大幅减少冲厕用水量，符合节水型社会建设的要求 。同时，系统仅在需要时启动，优化运行策略后能耗低于分散设置的多个传统泵站。

 

2. 在中国市政行业的发展现状与应用

2.1 市场概况与应用场景

近年来，中国负压真空排水市场呈现稳步增长态斯。尽管缺乏针对市政领域的精准统计数据，但相关行业报告显示，中国真空排水行业的整体市场规模在2021年已达到约87亿元人民币，同比增长9.61%。同时，更广泛的真空负压系统市场在近五年的复合增长率（CAGR）高达8.2%，显著高于全球平均水平，这预示着其细分应用领域拥有广阔的增长空间 。

目前，该技术在中国的市政应用已覆盖多个典型场景：

城市近郊及新建区域： 在市政管网末端或新建开发区，传统重力管网建设成本高昂。例如，江苏省的常熟后桃花村项目，通过采用真空排水技术对位于市政污水管末端的区域进行改造，有效解决了传统方案投资大、维护难的问题 。

老旧城区与景区改造： 针对老街区道路狭窄、地下管线复杂、大型机械难以进场等难题，负压真空系统的小管径、浅埋深优势得以充分发挥，实现了对现有基础设施的最小扰动改造 。

水环境治理与岸线截污： 在黑臭水体治理工程中，沿河岸线铺设真空管道进行截污，能够快速、灵活地收集沿岸分散的排污口，避免污水直排入河 。

南方水网密布区域： 在以长三角、珠三角为代表的南方水网地区，高地下水位给传统重力管网的施工和防渗带来了巨大挑战。负压真空排水系统凭借其密闭性和浅埋优势，展现出卓越的适应性 。

其他领域拓展： 除市政管网外，该技术还成功应用于农村分散式生活污水治理、大型地下商业交通综合体、综合管廊等特殊场景 。

2.2 关键性能指标与技术标准

随着应用案例的增多，一套用于评估和设计负压真空排水系统的关键性能指标（KPIs）已基本形成，并被纳入国家及行业标准中：

·真空压力（负压值）： 系统稳定运行的核心。管网内负压通常维持在-0.05 MPa至-0.09 MPa的范围内，真空泵站会根据管网压力自动启停，以维持设定的负压区间 。

·气液流速： 为保证管道的自清洁能力和输送效率，管内气液混合物的流速一般设计在1-7 m/s之间 ，部分案例中污水吸入速度可达4.5m/s 。

·能耗水平： 主要由真空泵和排污泵的功率决定。设计规范建议单台真空泵功率不宜大于15kW 。气液比是影响能耗的关键参数，优化设计能有效降低系统运行成本 。

·维护频率： 由于系统的高度自动化和自清洁特性，日常维护工作量较小，主要集中在对真空泵站的定期巡检和维护 。

为规范行业发展，中国已陆续出台和实施了一系列相关技术标准《室外真空排水系统工程技术规程》《室内真空排水系统工程技术规程》《真空排水集成设备通用技术条件》，标志着该技术正走向成熟和规范化。