室外真空排水系统工程技术规程CECS XXX:200X
中国工程建设协会标准
室外真空排水系统工程技术规程
Technical specifications for outdoor vacuum sewage system engineeri ng
(征求意见稿)
200年北京
中国工程建设协会标准
室外真空排水系统工程技术规程
Technical specifications for outdoor vacuum sewage system engineeri ng
CECS XXX:200X
主编单位:上海建筑设计研究院有限公司
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:200X年XX月XX日
2010年北京
前言
根据中国工程建设标准化协会(2004)建标协字第05号文《关于印发中国工程建设标准化协会2004年第一批标准制、修订项目计划通知》要求,制定本规程。
真空排水系统是有别于重力排水系统和压力排水系统一种排水系统。适用于生活污废水排水点分散,排水距离长场所。真空排水系统与重力排水系统相比,具有排水管道管径小,埋深浅,不需要设置检查井,无渗漏,不影响周围环境,施工方便快捷、周期短等特点;真空排水系统与压力排水系统相比,具有输送距离更远特点。真空排水系统在国外有较多工程应用实例,在国内也已经有应用,是值得推荐一种排水系统。
编制组在借鉴国外标准和工程经验基础上,根据我国室外真空排水系统实际应用和施工情况,并充分征求意见基础上,编制本规程。规程共分:总则、术语和符号、真空排水系统、系统设计、施工、调试及验收、维修保养。
根据国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作通知》要求,现批准协会标准《室外真空排水系统工程技术规程》,编号为CECS XXX:2010,推荐给工程建设设计、施工、监理和使用单位采用。
本规程由中国工程建设标准化协会建筑给水排水专业委员会CECS/TC 24归口管理,由上海建筑设计研究院有限公司(上海市石门二路258号,邮编200041)负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。
主编单位:上海建筑设计研究院有限公司
参编单位:德国洛蒂格真空公司
主要起草人:
主要审查人:
中国工程建设标准化协会
200 年月日
目录
1 总则9
2.术语和符号11
2.1 术语 11
2.2 符号和缩略语13
3 真空排水系统14
3.1 真空泵站 14
3.2管道及附件16
3.3. 收集箱及附件19
4 设计21
4.1 管道设计 21
4.2 设备设计 24
4.3 生物滤池设计26
5 施工28
5.1 施工准备28
5.2 真空泵站安装28
5.3 真空罐安装 29
5.4 真空管道安装29
5.5 收集箱安装 30
5.6生物滤池安装31
6 调试及验收32
6.1 压力测试32
6.2防堵塞测试33
7 维修保养35
附录真空排水系统计算…………………………
本规范用词说明………………………………………………
引用标准名录…………………………………………条文说明………………………………………………
Contens
1 General principle 9
2.Terms and symbol 11
2.1 Tems 11
2.2 Symbol and abbreviation 13
3 Vaccum discharge system 14
3.1 Vaccum pump station 14
3.2 Pipe and accessories 16
3.3. Collect chammber and accessories 19
4 design 21
4.1 Pipe design 21
4.2 Equipment design 24
4.3 Bio filter design 26
5 Construction 28
5.1 Construction preparation 28
5.2 Vaccum pump station installation 28
5.3 Vaccum tank installation 29
5.4 Vaccum pipe installation 29
5.5 Collect chammber installation 30
5.6 Bio-filter installation 31
6 test and acceptance 32
6.1 Pressure test 32
6.2 Anti-block test 33
7 Maintenance work 35
Appendix Calculation for Vaccum discharge system Explanation of Wording in this cod e…………………………………………………………
List of quoted Standards
1 总则
1.0.1为在室外真空排水系统工程设计、安装施工及验收中,确保工程质量,制定本规程。
【条文说明】本条阐述了制定本规范目和依据。真空排水系统在国外有较多工程应用实例,在国内也已经有应用,是值得推荐一种排水系统。为了在室外真空排水系统工程中保证设计合理,安装施工质量,特制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、扩建和改建城镇、工业园区、公建区和住宅区室外生活污水真空排水工程。本规程不适用于室外雨水排水工程。
【条文说明】本条规定了本规范适用范围。
1.0.3 在设计施工真空排水管网时,应当根据当地地形、地质条件、服务对象标高、接纳污水管道标高、污水处理泵站地点以及外界环境大气压力、地下水水位和真空排水管道穿越地区地下永久性构筑物等情况综合考虑。
【条文说明】真空排水系统是有别于重力排水系统和压力排水系统一种排水系统。真空排水系统是利用真空设备使排水管道内产生一定真空度,利用空气输送介质排水方式。真空排水系统中污水以气水混合物形式,以较高流速在管道
内输送。真空排水系统与重力排水系统相比,具有排水管道管径小,埋深浅,不需要设置检查井,无渗漏,不影响周围环境,施工方便快捷、周期短,与压力排水系统相比,具有输送距离更远特点。真空排水系统特点决定了它适用领域。尤其适用于生活污废水排水点分散、排水距离较长、地势平坦、排水管道需要跨越障碍物(如:小河、管沟、供水管等)、地下水位较高、人口密度低、水源保护区、临时排污点(营地、度假村等)和由于地下管道施工可能影响交通等区域。
对真空排水经济性评价需要结合其他相关专业。例如,除了排水设备本身价格之外,还需要综合考虑土建费用,安装费用,运行费用和维护费用等;
1.0.4 真空排水系统安装工程设计、施工及验收除应符合本规程以外,尚应符合现行国家和地方相关标准规定。凡有特殊要求真空排水工程设计、施工及验收,而未为本规程所包含,还应遵守现行国家有关规范及相关规范、标准、规定执行。
【条文说明】本条规定了城镇给水排水设施规划、建设、运营和维护管理应遵循基本原则。本规程主要参考欧洲标准《室外真空排水系统》EN10 91,德国给水、排水及垃圾协会工作手册《特殊排水方法第一部分户外负压排水系统》A TV-DVWK-A116(2004年版),ROEVC真空污水排水系统设计手册编制。工程设计、安装施工还应遵循现行国家有关规范规定。
2.术语和符号
2.1 术语
2. 0.1 重力排出管gravity outlet pipe
从建筑物内卫生器具或污水检查井到污水收集室之间重力排水管道。
2. 0.2 真空排出管vacuum outlet pipe
从收集箱到真空支管或真空主管之间真空排水管道。
2.0. 3 收集箱collection chamber
收集和传输生活污水装置。由污水收集室、真空阀、控制器、感应管、箱体及进气管组成,与重力排水接户管、真空排水接户管相连。有单个真空阀收集箱和两个真空阀收集箱之分。
2. 0.4 污水收集室collection sump
收集箱中收集污水容器。
2. 0.5 真空阀vacuum valve
用于切断和连通真空管路与重力管路装置。有气动和气动-电动两种形式。
2. 0.6 控制器valve controller
通过感知感应管内压力,控制真空阀门启闭装置。
2. 0.7 感应管sensor pipe
同污水收集室相连,允许一部分收集室内污水进入,通过压缩感应管内空气,继而触发控制器元件。
2. 0.8 检修阀cut-off valve
用于隔断真空管路或污水管路装置,以便进行设备和真空管路维护检修。
2. 0.9 真空管路vacuum pipeline
管内压力为负压管路。分为真空排出管、真空支管和真空主管。真空排出管为从收集箱引出真空管路;真空支管为汇集真空排出管并与真空主管相连管路;真空主管为汇集真空支管管路。
2. 0.10 真空泵站vacuum station
由真空泵、污水泵、真空罐以及其他一些辅助设备组成构筑物。
2. 0.11 真空罐vacuum tank
安装在真空主管路末端,收集和储存污水容器。同时保证系统-0.06MP a~-0.07MPa真空度,与真空泵、真空主管以及污水泵相连接。
2. 0.12 真空泵vacuum pump
为真空系统提供足够真空度装置。
2. 0.13 生物滤池biofilter tank
对真空泵排气进行过滤、去除异味处理单元。
2.0.14 检查管inspection pipe
安装在真空主管路或真空支管上,用于检查和诊断真空管路真空度接管。
2.2 符号和缩略语
AWR ——平均气水比
EDL ——沿管长方向人口密度
EW ——人数值(人口和人口当量总数)
H ——每个真空上升管高度,等于低点同下一个高点之间高度差h ——每个真空上升管压力水头
L ——管段长度
Q ——排气量
qA ——最大小时空气量
qw ——最大小时污水流量
qAmax ——真空泵最大小时吸入气体总体积
qAp ——单台真空泵最大小时吸入气体体积
qWp——单台污水泵排水量
qW ——最大小时污水量
nA ——真空泵数量
nW ——排水泵数量
Pu ——环境大气气压
Pmax ——真空罐内最大绝对压力
Pmin ——真空罐内最小绝对压力
α——安全系数
f ——污水泵最大开启次数
V A——真空罐最小气体体积
VW——真空罐最小储水体积
V——真空罐总容积
Hp ——污水泵扬程
H1——污水泵水头损失
H2——污水泵排水管道沿程水头损失和局部水头损失
H3——真空罐最低液位与污水排放口高程差
H4——需要克服系统负压阻力
3 真空排水系统
3.1 真空泵站
3.1.1 真空泵站宜布置于真空排水系统中心或地势低位置,应与周围建筑物保持一定距离。
【条文说明】本条规定了真空泵站布置总体要求。真空泵站会产生噪音并释放臭味,故应与周围建筑物保持足够距离。距离设置参照现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87有关规定.
3.1.2 一个真空泵站真空主干管长度,在地形比较平坦地区不宜大于4k m。
【条文说明】本条规定了真空主干管辐射半径。真空排水系统受到大气压力限制,最大可以为-1.0bar,而真空排水系统工作压力在-0.6bar到-0.7bar 之间,也就意味着沿程损耗、提升损耗等损耗之和必须小于工作压力,也就决定了真空主干管敷设长度不宜大于4KM。
3.1.3 真空罐宜埋入地下或设置在真空泵站内,真空罐内压力应维持在-
0.06MPa~-0.07MPa范围之内。真空罐应符合下列要求:
1 真空罐罐体应能够承受90kPa负压;
2 钢制真空罐内外壁表面均应进行防腐处理;
3 真空罐最高液位不应超过真空罐有效高度1/2,当超过最高液位时,设于罐内液位计应发出信号自动关闭真空泵。
【条文说明】本条规定了真空罐布置和使用要求。在真空泵站内,真空罐内压力维持在-0.06~-0.07MPa(即-0.6~-0.7bar或40~30kpa绝对气压)之间。进入真空泵站污水,由污水排水泵排放至重力污水管网。
3.1.4 真空泵宜设于真空泵站内,应采用定型产品,宜选用旋叶式真空泵,并应符合下列要求:
1 单台真空泵不宜大于15kW,且排气量不宜大于630m3/h;
2 安装真空泵房间,室内温度宜维持在5℃~40℃之间;
3 真空泵运行应严格按照厂商随机提供操作运行指南执行。
【条文说明】本条规定了真空泵使用要求。真空泵采用水环式和旋叶式,水环式真空泵占地大,能效低,因此不建议采用。旋叶式真空泵具有能效高,极限真空度高特点,并且不会因为循环水温度过高造成气蚀现象而降低效率,因此推荐使用。
3.1.5 污水排水泵宜设于真空泵站内,应采用定型产品,并应符合下列要求:
1 应有两台或两台以上有相同运行能力污水排水泵,其中一台为备用泵。排水泵排水能力应满足真空罐排水要求;
2 污水排水泵宜采用干式安装离心排水泵,并应带有研磨装置;
3 污水排水泵吸水管管径应大于真空阀通径;
4 污水排水泵应能在负压状态下工作,并满足每小时启动次数不宜小于12次;
5 污水排水泵启停应由液位器联动装置控制;
6 每台排水泵出水管上应设污水止回阀、闸阀。
【条文说明】本条规定了污水排水泵使用要求。污水排水泵应有两台或两台以上有相同运行能力污水排水泵,其中一台为备用泵。排水泵排水能力应满足真空罐排水要求。污水排水泵应在真空罐外部安装,在一台污水排水不使用情况下仍可运作。当污水排水泵设置在真空房内,采用干式安装排水泵,方便了维修保养。为避免污物堵塞排水泵,所以要求污水排水泵自带切割装置。污水排水泵与真空罐直接相连。故应考虑排水泵能在负压状态下工作,没有堵塞和气蚀现象。排水泵受真空罐内液位器控制,进行启动和关闭动作,要求排水泵能够频繁启动,所以对每小时启动次数提出要求。
3.1.6 真空泵站内设施应符合下列要求:
1 真空泵站应设置蓄电装置,在断电情况下也应能发出故障信号至值班室;
2真空泵站控制系统在下列情况发生时应及时报警至值班室:
真空罐内水位过高时;
污水排水泵停止工作时;
真空泵停止工作时;
真空泵或污水排水泵超时运行;
真空罐内负压超限时。
3 真空罐与真空泵连接管上电气装置和仪表应有防爆措施;
4 真空泵站应泵房内应有隔热、通风措施,并应避免异味扩散到相邻建筑物;
5 真空泵站应有控制噪音措施,所产生噪音不应超出国家或地方有关规定;
6 真空站应有备用电源。
【条文说明】本条规定了真空泵站设施要求。真空泵站是真空排水系统最重要组成部分,应在断电情况下也应能发出故障信号。当发生真空罐内水位不足、排水泵停止工作、真空泵停止工作、真空泵或排水泵超时运行、真空罐内负压超限时,泵站控制系统应能及时报警。
真空泵站应有控制噪音措施,所产生噪音不应超出现行国家《城市区域环境噪声标准》GB3096或地方有关规定。
3.1.7 真空泵站附近应设生物滤池,对真空泵排出气体进行过滤。并应符合下列要求:
1 生物滤池与建筑物之间最小距离应大于15m,并应设于夏季主导风向下风侧。
2 生物过滤池中产生有机物滤液应随污水一同处理。
【条文说明】本条规定了真空泵站附属设施生物滤池要求。生物过滤池中产生有机物滤液为污染物,所以应随污水一同处理。
3.2管道及附件
3.2.1 真空排水系统管道应由主管、支管、真空排出管、检查管组成。
3.2.2 真空排水系统内平均气水比应按本规程表
4.2.1确定。真空主管路起端气水比应大于末端气水比。
3.2.3 真空排水系统管道直径应通过计算确定,真空排出管管径不应小于65mm。
3.2.4 真空排水管道内流速应不小于1m/s,且不应大于7m/s。
1);
检查管
检查管
图
3.2.5-1
245o
图3.2.5-2 袋型敷设方式
3管道应每隔6m ~100m 距离设提升弯头、检查管。
【条文说明】本条规定了真空排水管道敷设要求。管道敷设形式一般有锯齿型、袋型二种形式。锯齿型适用于绝大部分管道敷设形式,管径公称直径不宜小于DN100。袋型适用于管道连续爬坡情况,与锯齿型断面相似但有区别,在45o 上升段前多了一个“U ”型弯。袋型断面管道公称直不大于DN100。管道高程断面和管径选用须与系统供应商协调解决。管道系统最大静压力是在所有坡面被水充满条件下计算。坡面真空管压力水头是坡面最低点和随后最高点之间高度差,再减去管道内直径后得到值。主干管最大压力水头之和,通常情况下不允许超过4m ~5m 。
3.2.6 真空排水主干管爬坡累积高度不宜大于5m 。
3.2.7 真空排水系统管路中,所有管材和管件应符合现行国家或国际标准,材质应耐蚀耐磨,公称压力不应小于1.0MPa 。
3.2.8 当采用PVC-U 管材时,应选用SDR-21级管道及配件,宜粘结连接。 当采用HDPE 管材时,应选用SDR-11级管道及配件,应采用电热熔焊接。
【条文说明】本条规定了真空排水管道选用要求。真空排水系统采用管道和管件应符合国家或欧洲标准,公称压力不小于1.0MPa 。当采用进口管
道和管件时,应符合现行DIN EN 1333标准,管道和管件压力等级应大于DIN EN 1091标准额定压力1.0 MPa。
采用U-PVC管材用于真空排水管道,公称外径与公称壁厚之比为SDR -21。采用国内U-PVC管材应满足于现行国家标准《给水用硬聚氯乙烯(P VC-U管材)》GB/T10002.1要求;采用进口PVC-U管材,应满足于欧洲标准《未增塑聚氯乙烯管.一般质量要求.检验》DIN 8061、《未增塑聚氯乙烯管(PVC-U.PVC-H)尺寸》DIN 8062标准要求。应注意PVC-U管道热膨胀系数为0.08mm/(m.k)。粘接连接应先清洗粘接面,并在生产商指导下进行安装。
采用HDPE管材用于真空排水管道,公称外径与公称壁厚之比为SDR-11。采用国内HDPE管材,应满足于现行国家标准《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663相关要求;采用进口HDPE管材,应满足于欧洲标准《聚乙烯(PE)
管.PE63,PE80,PE100,PE-HD管.尺寸》DIN 8074、《聚乙烯(PE)
管.PE63,PE80,PE100,PE-HD管.一般质量要求.检验》DIN 8075、《供水用塑料管系统-聚乙烯(PE)-第二部分:管材》DIN1220要求。应注意HD PE管道热膨胀系数为0.2 mm/(m.k)。当采用电热熔焊接连接方式,必须由专业厂家完成。
若真空排水系统采用铸铁管和钢管,必须采取相应措施,防止管路沉降,必须经过设计和系统承包商审核确定,要求管道和管道连接必须能满足承受压力1.0MPa,同时要保证在管道连接处密封不能因为埋管后沉降而引起管道连接处错位开裂,导致管路密封失效。
3.2.9 检修阀应采用定型产品,并应符合下列要求:
1 应采用密封性能好闸阀,阀体内壁应耐腐蚀、光滑、底部无槽,阀轴应用不锈钢材料制作,闸板外表面全部包覆橡胶。公称压力不应小于1.0M Pa;
2 阀门在关闭状态下应保证真空管路真空度;在开启状态下应保证排水顺畅;
3 检修阀和检测管位置,应设有明显标记。
【条文说明】本条规定了真空排水系统管道上检修阀门选用和使用要求。在真空排水系统中需要设置检修阀门,保证系统在维护或检修时真空阀真空侧还处于真空状态,以免在阀门维修时损害整套真空系统。在检修阀和检测管位置,设置明显标记,可以用符号“污”标注。
3.3. 收集箱及附件
3.3.1当室内采用重力流排水系统时,排水管道应通过检查井与收集箱内真空阀相连接,宜采用塑料检查井。
【条文说明】本条规定了室外真空排水系统与室内重力流排水系统衔接要求。室内重力排水管道应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015有关规定设计,必须通大气。否则由于气堵导致没有水进入或者进水不足,真空阀无法自动开启,则管路内水积累越来越多就可能造成回水。
3.3.2当室内采用真空排水系统时,真空便器排水管可直接与真空排水管道相连接;非真空卫生器具应通过传输装置同真空排水管道相连接。
【条文说明】本条规定了室外真空排水系统与室内真空排水器具衔接要求。当室内采用真空排水系统,排水管可直接接入室外真空排水系统,其要求可参照标准《室内真空排水系统》EN 12109有关规定。
3.3.3 收集箱应靠近污水排出点或污水检查井设置,其距离不宜大于3 m。
3.3.4 当排水量小于等于4L/s时,宜设单个真空阀收集箱。当排水量大于4L/s时,宜采用两个真空阀收集箱。
3.3.5 收集箱应采用定型产品,由污水收集室、真空阀、控制器、感应管、箱体及进气管等组成,并应符合下列要求:
1 箱内所有连接元件、配件和箱体必须用耐腐材料制作;箱体可用PE 材料制成;
2 宜带有监控系统,监测收集室液位和真空阀工作状态。
【条文说明】本条规定了收集箱布置和对产品要求。收集箱是真空排水系统中一个重要设备。
收集箱一般应靠近室内污废水排出管道较集中地方设置,重力排水管道不宜过长,尤其是有益于埋设较深水平管。
在实际运
应保证安装在收集箱内真空阀干燥整洁,避免阀体被水淹没损害真空阀。当检修真空阀后,应及时清除收集箱内污水和垃圾。
收集箱内所有连接元件、配件和箱体必须为防腐材料。如采用PE 、PV C 混凝土 (200mm)
由收集箱进入真空支管或主管
真空支管或主管
用户管
图3.5.51收集箱及附件
3.3.6 真空阀应采用定型产品,并应符合下列要求: 1 阀体必须由坚固、耐腐蚀材料制成,可用ABS 材料; 2 在开启状态下,其通道不应小于40mm ; 3开启压力不宜大于-0.015MPa ;
4 阀内密封膜使用寿命不应小于30万次开闭次数;
5 当收集箱内采用电动-气动真空阀时,应向每个真空阀供电,且电气设备必须防爆。
【条文说明】本条规定了真空阀要求。真空阀是真空排水系统中一个重要设备。
真空阀安装在收集箱内,真空阀开启后,污水及空气将被吸入真空排水管道,流向真空泵站。为避免污物堵塞阀体通道,所以对阀体通道直径尺寸提出要求。
真空阀必须由坚固、耐腐蚀材料制成,如用ABS 材料制作。要求真空阀密封膜使用寿命不应少于30万次开启次数。
感应管应采用定型产品,并应符合下列要求: 1 采用耐腐蚀材料制成,可用PVC-U 材料; 2 管道内壁应光滑,排水通畅;