單相流(負(fù)壓虹吸)排水系統(tǒng)在污水收集過程中是這樣降低成本的
負(fù)壓相比于正壓,是外界的壓力大于內(nèi)部的壓力。當(dāng)一個(gè)容器內(nèi),外部壓強(qiáng)大于內(nèi)部壓強(qiáng)的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)部吸引的力。在日常生活污水收集的過程中,使用負(fù)壓抽吸的方式,可以將污水從低處抽吸到高處。有的地方,住戶的地理位置高低起伏,如果鋪設(shè)管網(wǎng)來收集污水,爬坡和過河難度就很大了。

在使用單相流負(fù)壓(負(fù)壓虹吸)排水系統(tǒng)收集污水的過程中,管道內(nèi)的負(fù)壓是機(jī)械設(shè)備根據(jù)污水量的多少自動(dòng)抽吸的。負(fù)壓越大,抽吸力越大,污水在管道內(nèi)傳輸能力就越強(qiáng)。負(fù)壓越小,抽吸力越弱,污水在管道內(nèi)流動(dòng)就越容易受到地勢(shì)的影響,比如重力流管網(wǎng)就是要結(jié)合地勢(shì)來設(shè)計(jì)和施工的。

為了提高污水在管道內(nèi)的傳輸能力,就要采用較大的負(fù)壓抽吸。當(dāng)提供的負(fù)壓越大,設(shè)備的能耗就越多,成本就會(huì)越高。負(fù)壓站提供負(fù)壓抽吸半徑是有限的,為了增加管網(wǎng)的覆蓋半徑,就要設(shè)置中繼站來保持足夠的負(fù)壓抽吸動(dòng)力。為了污水傳輸?shù)某杀荆筒荒茏屫?fù)壓能耗一直增加。所以,降低成本也就是為了控制負(fù)壓抽吸的能耗。

如何控制負(fù)壓抽吸呢?一種是降低負(fù)壓抽吸力,另外一種是在負(fù)壓抽吸力不變的情況下,減少抽吸的時(shí)間。如果采用降低負(fù)壓抽吸力的方法,當(dāng)負(fù)壓管徑一定的情況下,抽吸污水的能力就會(huì)降低,也就是管網(wǎng)的覆蓋半徑會(huì)下降。這樣,就需要在中間增加更多的中繼站,來延長(zhǎng)污水的負(fù)壓抽吸力。如果中繼站過多,也會(huì)增加污水的傳輸成本。

當(dāng)負(fù)壓抽吸力不變的情況下,減少抽吸的時(shí)間,也就是降低負(fù)壓?jiǎn)?dòng)頻率。當(dāng)真正需要負(fù)壓抽吸的時(shí)候,就使勁抽吸;在過程中不需要負(fù)壓抽吸的時(shí)候,就暫停抽吸。而是否真正需要負(fù)壓抽吸,是關(guān)系到污水的傳輸需求,就是居民日常排水的情況。如果居民庭院有污水排出來了,就啟動(dòng)負(fù)壓抽吸;如果沒有污水排出來,就關(guān)閉負(fù)壓抽吸。這樣可以大幅節(jié)約抽吸的能耗。但是,可能2-3戶共用一個(gè)負(fù)壓收集井。這邊不排,那邊排,有可能會(huì)一直有污水在管道內(nèi)。這樣的情況,負(fù)壓抽吸頻率的降低就沒有優(yōu)勢(shì)了。

那么有什么辦法可以控制前端污水的抽吸頻率呢?就是人為的來確定什么時(shí)候該抽吸了,什么時(shí)候關(guān)閉抽吸。這種方法就是在居民排污管道出來之后,先設(shè)置一個(gè)隔油截污消化井和負(fù)壓收集井。當(dāng)污水經(jīng)過隔油截污消化井的過濾,以純液態(tài)的污水進(jìn)入負(fù)壓井內(nèi)收集。當(dāng)收集到一定液位的時(shí)候,就自動(dòng)開啟負(fù)壓抽吸;當(dāng)液位降到低的液位時(shí)候,就停止負(fù)壓抽吸,繼續(xù)等待收集。這樣,即使是有幾戶共用一個(gè)負(fù)壓收集井,當(dāng)總的污水量還沒達(dá)到高液位的時(shí)候,負(fù)壓站依然不能啟動(dòng)抽吸。如此,負(fù)壓站的工作計(jì)劃就這樣確定下來了。

估算周邊居民日常排放污水的水量,就能確定需要消化多少負(fù)壓抽吸力。還要考慮地勢(shì)的變化,坡度高的抽吸力就大一點(diǎn),坡度低的抽吸力就少一點(diǎn)。確定了抽吸一個(gè)負(fù)壓井的污水量所消化的負(fù)壓能耗,就基本上能計(jì)算出每天或每年要使用的負(fù)壓能耗。

為了進(jìn)一步的提高污水的傳輸,降低傳輸成本,延長(zhǎng)管網(wǎng)的覆蓋半徑。純液體的污水在管徑內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)候,當(dāng)條件適宜的情況下,會(huì)形成虹吸的情況。當(dāng)虹吸產(chǎn)生的時(shí)候,無需額外的抽吸力,污水就能在管道內(nèi)自動(dòng)的連續(xù)的流動(dòng)。因此,管道內(nèi)的污水要是純液態(tài)(單相流)的,基本上是滿管傳輸。虹吸的條件是可以根據(jù)負(fù)壓井和負(fù)壓站的位置設(shè)計(jì)出來的,通過設(shè)備元器件來穩(wěn)定傳輸過程。