农村生活污水收集难？看负压虹吸是怎么解决的

过去，农村生活污水量较少，大多是靠自然蒸发、河流净化等方式解决。当污水量增加的时候，就越需要增强污水净化能力。污水净化能力增强，是以污水量的增加为基础。污水量增加了，是以管网收集为基础。管网覆盖率越高，污水量就越大，对污水处理能力的要求就越高。比如，地埋式污水处理站采用厌氧+好氧+生物膜/人工湿地等。当污水处理能力增加了，就要容纳更多的污水量同步处理。对污水的容纳越多，随意乱排的现象就越少，污染几率降低了。污水处理设备处理能力越强，容纳的水量越多，出水水质就越好。

为了提高污水的容纳率，就是要增加管网的覆盖面积。污水和管网是一体的，没有污水的管网是摆设，有污水没有管网就是污染。只有污水在管道内流动，才能按指定的要求收集在一起。污水在管道内流动是有条件的，即污水前进的动力大于阻力。为了解决这个动力大于阻力的问题，重力流管道在铺设的过程中，就保持向下倾斜的样子，使得污水能够在自身重力落差作用下，沿着管道流动到末端。选择优质的管材，可以降低污水在管道内的摩擦，减少沉积堵塞的可能。管道不可能一直向下延伸，到了一定的深度就要安装提升泵，将污水重新提上来继续在管道内自然流动。因此，这个过程是靠污水自身的重力而达到流通汇集的目的。

当遇到复杂的地势，但污水未必能顺利通过。污水过不去有两种可能，一种是管道内污水不能自然流动，即阻力大于动力。另外一种是管道过不去，即铺设管道施工的条件不满足。众所周知，污水要实现从一端流动到另外一端，是要满足条件的。如果因为地势复杂多变的因素，就无法满足管道铺设的条件，污水就无法通过。当重力流管道无法铺设的时候，污水也不可能通过。当污水能够在管道内通过，一定是可以铺设管道的。因此，在铺设管网的过程中，既要能够铺设管网，又要满足污水在管道内向前流动的条件。

重力流管网无法铺设的地方，主要是由于管道粗，埋深1-4米，基础条件差，如需要爬坡或过河。假如爬坡和过河是地势复杂的个别情况，那么要突破复杂地势无法通过的弊端，就要先解决管网铺设的问题。单相流负压（负压虹吸）排水系统的管径细、埋深浅，可以实现灵活的布管，爬坡过河是没有问题的。管网能够通过，并不能说明污水也能够通过。为了解决污水能够在管道内通过的问题，就是要解决污水前进动力和阻力的关系。

动力和阻力是相对立的，也是相互转化的。当动力大于阻力，污水就能够前进；当动力小于阻力，污水就停滞。当污水通不过去，就是阻力大于动力；如果要阻力转变为小于动力，就要满足新的条件。污水在管道内的动力和阻力是都是由自身重力产生的，在同一个场合内，重力是无法减小的。即使是重力能够减少，阻力和动力也会同时减少，还是不能通过。突破阻力的方法就是新增额外的力量，即靠推动力或抽吸力。

以负压抽吸为例，当管道的后端产生一个负压，污水被抽吸，在管道内就会突破阻力向前流动。如果是一个坡度，在前端居民房屋附近埋深隔油截污消化井和负压收集井，将污水过滤后收集到负压井内。当负压井内的液体污水达到一定的量，启闭阀自动打开，负压开始抽吸。污水在抽吸力的作用下，在管道内匀速向前流动，可以爬坡或过河。当污水在管道内翻越过了坡度，当污水在管道内向末端污水站流动的过程中，满足虹吸的条件时，无需继续使用负压抽吸，就能够自动在管道内流动。

污水在管道内是一体的、连续的、基本上没有空气的（单相流），才能使得污水流动的牵头动力拉动后面的污水向前流（虹吸）。因此，在地势复杂的地区，对负压站的位置、负压井的大小、埋深、管道粗细、管道的走线等都是有要求的。在设计的过程中，根据地势地貌的情况，就要设计好对应的参数，比如负压井的数量、位置，管道直径、走向、埋深，负压站的位置都要准确，才能满足负压虹吸的条件，实现大幅节能、快速排水的效果。