建筑给排水设计污水泵和集水池设计辨析

柳阁

摘要：本文对《建筑给水排水设计标准》（GB50015—2019）中污水泵和集水池、调节池部分内容进行辨析，重点分析污水泵流量确定方法、集水池容积确定方法、调节池容积确定方法和调节池污水泵流量确定方法，以便在设计工作中准确确定池容和泵流量。

关键词：集水池容积;调节池容积;污水泵流量;成品污水提升装置

引言

《建筑给水排水设计标准》（GB50015—2019）（以 下简称《标准》）排水部分4.8节，是关于污水泵和集水池设计的规定，《标准》4.8.7 以及关联的4.10.20是关于污水调节池的规定。污水集水池、调节池的设计还和《标准》4.10.5、3.2.2 等部分关联。笔者认为，这一部分的设计的难点为池容积、提升装置容积和污水泵流量的设计计算。因此，工作人员需要重点分析集水池、污水提升装置、调节池池容和污水泵流量设计计算问题。

从《标准》条文及条文说明来看，设置集水池或成品污水提升装置主要考虑以下两点：①污水是否能自流排出， 如果不能自流排出，则应设污水泵—集水池或成品污水提升装置;②雨水是否会倒灌至污水排水管，如果发生倒灌，那么无论污水是否能自流排出，都应设污水泵—集水池或成品污水提升装置。根据相关规范条文，只有当室内或室外设有生活污水处理设施时，才能够设置污水调节池。

1 成品提升装置选型

《标准》4.8.1 要求：“建筑物室内地面低于室外地面时，应设置污水集水池、污水泵或成品污水提升装置。” 这说明污水集水池和成品污水提升装置是并列可选关系。工程中的成品污水提升装置是建筑排水设计中经常选用的污水提升设备。成品污水提升装置还应遵循《污水提升装 置技术条件》（CJ/T380—2011）[2]、《污水提升装置应用技术规程》（T/CECS463—2017）等行业标准。成品污水提升装置分为两种类类型：贮存型和即排型。贮存型污水提升装置贮水箱容积一般为 2min ～ 2.5min 排水泵流量，适用于多个卫生器具的公用卫生间或排水不均匀有调蓄要求的区域。即排型污水提升装置贮水箱的有效容积宜取污水泵排水流量与最小运行时间的乘积。装置选型的重要参数是污水泵流量。《标准》4.8.7对成品污水提升装置选型做了简单说明，主要针对的是别墅地下室卫生间成品污水提升装置和公共卫生间成品污水提升装置。

1.1 别墅地下室卫生间成品污水提升装置

别墅地下室卫生间卫生器具少，可使用成品污水提升装置。相关的规范条文指出，别墅地下室卫生间成品污水提升装置流量满足便器排水流量即可。别墅地下室卫生间卫生器具少，同时使用概率小，以此流量选择成品污水提升装置污水泵流量，进而选择成品污水提升装置，而别墅 地下室卫生间便器的排水流量应为最大卫生器具排水额定流量。排水器具的排水额定流量标准以表格形式做了规定，可直接查取，即《标准》表 4.5.1。考虑《标准》4.8.7条文以及《〈建筑给排水设计标准〉（GB50015—2019）实施指南》，别墅成品污水提升装置应采用即排型。

1.2 公共建筑地下室卫生间成品污水提升装置

《标准》4.8.1 条指出，公共建筑地下室卫生间如果设置成品污水提升装置，就以排水设计秒流量 qp 选择污水泵并对成品污水提升装置进行选型，即根据排水设计秒流量qp 的计算结果，进行水泵和提升装置选型，并且选择贮存型污水提升装置，其容积为 2min ～ 2.5min 排水泵流量。qp计算公式共有两个，即《标准》4.5.2 条和 4.5.3 条。应用时，不同建筑选择不同公式。住宅、宿舍（居室内设 卫生间）旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院等选择以下公式：

其中，α为不同建筑的系数，NP为排水当量总数，qmax 为最大卫生器具排水流量。 宿舍（设公用盥洗卫生间）、工业企业生活间、公共浴室等采用以下公式：

其中，qp0 为同一类卫生器具排水流量，n0 为同类型卫生器具数量，b为同时使用百分数。

从计算结果可以看出，成品污水提升装置的污水泵流量一般比较大，容积也比较小。

2 集水池容积、调节池容积及污水泵流量

2.1 集水池容积

《标准》《建筑给排水设计规范》（GB50015—2003）并没有给出集水池的定义。集水池一般是指接纳地下车库地面冲洗排水的集水构筑物、接纳地下车库洗车站排水的构筑物、接纳生活排水和其他排水的暂时性污水贮存构筑物。集水池接纳的排水情况不同，其污水泵流量也不同。确定集水池容积较为简单，相关标准条文主要是规定其有效容积不宜小于最大一台水泵5分钟的出水量（通常一台大泵即可满足要求），并且水泵每小时启动次数不宜超过6 次（当集水池容积满足≥ 5min Q大泵时，也应满足此条要求），这主要是为了贮存一定体积污水，防止污水泵频繁启动：

2.2 生活排水调节池容积

集水池可贮存一定量的污水，但集水池贮存容积不大，在某些情况下，单纯设置集水池满足不了排水系统的要求，生活排水系统可能需要设置調节池来调节污水流量。《标准》也没有关于调节池的具体定义，但《标准》4.8.7条和4.10.20条对调节池容积做了规定。调节池容积确定和集水池容积确定容易混淆，应特别注意，例如，在室内或小区室外设置污水处理系统时，应设置调节池。设置在室内的调节池如果附属于生活污水处理系统，其容积就不能按集水池容积来确定，而是按污水调节池容积确定。相关规范规定，其容积不得大于6小时生活排水平均小时流量Qp。一方面，调节池应该有一定的调节容积。另一方面，为了防止污水腐化变臭，规定了其容积上限：

从以上讨论可以看出，成品污水提升装置、集水池、调节池的容积一般由排水流量（主要是设计秒流量）、提升泵流量、生活排水平均小时流量确定，情况不同，计算方法也不同。

2.3 污水泵流量

在确定了这三类设施的容积计算方法后，确定其内设污水泵流量就成了重要问题，其流量根据具体情况来确定。

（1）集水池内污水泵流量按排水设计秒流量确定。接纳生活排水的集水池的污水泵流量按生活排水设计秒流量 qp 来确定，主要是为了及时排出生活污水。生活污水设计秒流量根据公式①②计算：

（2）生活污水处理系统的调节池污水泵流量按排水最大小时流量确定。当室内或室外设有生活污水处理设施和调节池时，污水泵最大流量按生活排水最大小时流量 Qh 计算。从计算结果可以看出，由于有一定调节容积，调节池污水泵的设计流量比集水池的设计流量小一些，并且应遵循“池大泵小”原则：

（3）同时接纳多种排水的集水池内污水泵的流量。有些地下室集水池接纳的污水比较多。例如，集水池在接纳 水箱溢流水、泄空水时，同时还接纳生活排水，这时需要对多种排水流量进行比较分析。由于溢流水、泄空水同时排放的可能性不大，因此不考虑两种排水流量的叠加，而是考虑两者的大值，再和其他排水流量进行比较，取大值作为污水泵流量：

根据水池进水管的液位控制阀的可靠程度，将水箱溢 流水量确定为零或水池进水量。如果液位控制阀可靠，则 溢流量为零。如果液位控制阀不可靠，则溢流量为水池进水量。根据水池水泵最低吸水位计算确定水池的泄空流量，即水泵不能排走最低水位以下的水。这部分水通过管口排至集水池，通过管口出流计算其流量，此处生活排水量应按排水最大小时流量确定。

结语

综上所述，集水池是建筑内常见构筑物，用于贮存一定体积的污水，污水经过提升后排至室外管网。一般先确 定排水设计秒流量，再确定泵流量，最后确定池容。排水设计秒流量根据相关规范条文计算。

参考文献：

[1]GB50015—2019.建筑给排水设计标准[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2019.

[2]CJ/T380—2011.污水提升装置技术条件[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2011. [3] T/CECS463—2017.污水提升装置应用技术规程[S].中国工程建设标准化协会，2017.

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