真空排水助力美丽乡村——记《我爱发明：真空排水记》

乡村生活污水主要为村民生活过程中产生的污水，如粪便、淋浴、家庭餐厨和洗涤污水等，据住建部公布数据显示，2020年全年全国乡村污水排放量达337.1亿立方米。由于用水量受生活条件状况、生活习惯、节气等因素直接影响，乡村生活污水处理一直存在很多问题。环境污染对乡村居民生产生活的影响远远低于城市居民，乡村居民环保意识相对薄弱。乡村居民对生活污水习惯直接排放，固有观念尚未扭转，甚至认为处理过的水不利于浇灌庄稼。乡村污水排放实际上处于长期随意排放的状态，给生态环境带来了很大负面影响。党的《十九大报告》中提到着力解决突出的环境问题，加快水污染防治，加强农业面源污染防治，开展农村人居环境整治行动。

乡村污水处理问题不仅仅是观念上的问题，还有更多的实际困难。乡村人口居住相对分散，建设污水管网投资较大，导致大部分乡村地区缺乏配套的污水处理设施，且没有完善的排水管网，据行业专家分析，乡村的管网建设完整度只有20%。如果采用传统的重力排水，需要一定的坡度将排水管道越埋越深，但由于乡村环境的特殊性，特别是在山区，排水点高低错落不同，加上住户分布，因此施工难度非常大。而真空排水则不畏“高险”，可以很好的解决当前农村污水排放存在的一些实际问题。相较于传统的重力排水系统，真空排水最大的优势在于可以爬升，在电视节目中对此进行了实验展示，污水可以上升到8m的高度，对于农村崎岖的地势而言，真空排水系统具有天然的优势。

此外，真空排水管道的铺设更为简单，真空排水管的管口直径只有80~100mm，不需要深埋，甚至不用填埋，可以直接架在各种构筑物上，如节目中所展示的河沟边沿，极大地降低了管网的建设难度和成本。据了解，这个应用场景是安徽省合肥市长丰县的马郢村，该村是安徽省乡村治理的“网红村”，地处皖中江淮分水岭，地势起伏落差较大，水利设施薄弱。马郢村包含1个中心村和11个自然村，全村526户，户籍人口1801人，生活污水的处理一直是该村环境治理的难题。安徽富通环保节能科技股份有限公司利用自有专利技术为马郢村建设了一套真空排水系统，解决了该村的生活污水处理问题。安徽富通环保节能科技股份有限公司董事长邹益坚在节目中介绍说，一个真空泵站便可以满足2000人，大约700户的生活需求。因此一个真空泵站就可以满足整个马郢村的需求。

既使是采用填埋的方式铺设管网，真空排水管网的成本也要低得多。节目中比对了真空排水与传统排水的铺设成本，每1km真空排水的成本要少20万元，工程量要减少40%，施工时间更是可以减半。

真空排水的历史并不长，至今不过三十多年。1987年，洛蒂格公司首次将真空收集原理运用到户外排污系统，此后，美国国家环保局将真空排水系统指定为推广普及的新技术，用于替代传统的重力排污管道系统，由于真空排水具有独特优势，随后在英国、日本、欧洲得到了广泛的应用。据了解，在发达国家真空排水的应用率已经达到了30%左右。相较于发达国家，我国的真空排水起步更晚，直到2004年在上海国际赛车场排污系统上的部分应用真空排水，国内才首次应用到了真空排水。在国内，真空排水主要应用在飞机、高铁、轮船，在我国农村地区的应用才刚刚起步。为了使该项技术在国内得到更好的应用推广，中国建筑金属结构协会给水排水设备分会组织编写国家标准《真空排水集成设备通用技术条件》，该标准现已送审，即将发布，标准的实施必将推动真空排水系统在排水工程项目的应用。

为了更好的展现真空排水的实际应用场景，《我爱发明》节目组还来到了位于安徽省桐城市的“六尺巷”古建筑群，“六尺巷”建成于清朝康熙年间，当前正在进行修复。该项目如果采用重力排水来连接3km外的市政管网需要挖15m深，但出于对古建筑的保护，不允许大范围的开挖，而采用真空排水最深的地方只需要1.5m左右，对古建筑做大了最大程度的保护。
由于真空排水造价低、不受环境限制，现在已经得到越来越多乡村管理者的认可，不仅解决了生活污水的困扰，也保护了生态环境，真正实现了科技改变生活。


来源：《水务世界》杂志