水悟堂|日本污水处理系统的安装（连载中）
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小编导读
《净水技术》杂志社的小编粗译了Yosuke Matsumiya编写的《Wastewater Technology in Japan》报告，以连载的形式陆续推出，供行业内和社会人士参考借鉴，翻译不当之处，还望批评指正。
污水处理系统的安装
——Yosuke Matsumiya著，CYJ翻译
污水处理系统安装的关键是要尽量减少对社会的干扰。我们需要在机动车行驶时间之后安装下水道。废水公用设施不允许挖掘繁忙的街道。 在这种情况下，非开挖安装技术被广泛使用。 常用的技术是顶升和盾构隧道与段衬里。
在顶升的情况下，通过顶升安装的最长的下水道达到1.5km（1,640yd），最大直径为4,000mm（13ft）。 另一方面，在某些情况下，即使是直径为150mm（5.9英寸）的最小侧向下水道也可通过顶升安装。
下水道安装要在地下较深处，在水、气和沟壑之下。 开放式安装需要临时重新安置其他公用设施线路。 因此，在某些情况下，非开挖在经济上是有利的。
在弯曲道路下安装也是常见的做法。 技术上已经实现了小于20米的曲率半径。
RC箱涵可以通过带有限制线的顶升装置安装。 在单独的下水道系统中，雨水管道有时是一个箱形涵洞。
有各种拥有专利技术的隧道掘进机。 理想情况下，下水道应作为土地开发项目的一部分，采用开放式切割方法，成本较低。 然而实际上，在城市的市中心，不可能重新开发已经拥有大量房屋和企业的地方。 因此非开挖安装技术是很有必要的。
带有分段衬里的盾构隧道并非专用于下水道安装。 但是，日本的大部分项目都是下水道安装，其次是河道和供水。已经开发出用于下水道带有分段衬里的盾构隧道的定制方法。 这些包括30％的截面积压缩和两个隧道的T形连接。
轴也是创新的目标所在。 人们已开发并广泛使用紧凑且不易干扰的轴及其场地安装方法。
地下可能有用于过去城市地区的工程的废弃结构，如钢板桩。 这扰乱了非开挖下水道安装的顺利进行。 为了解决这个问题，开发了一种创新的隧道掘进机。 它能识别地下障碍物，固化周围的地面，然后通过喷射切割它们以便使其移除。
井盖已经过创新，以满足公用事业及其客户的严格要求。 基本要求是防止咔哒声，保证强度，易打开和防止打滑。
另一个井盖的问题是，当突发风暴产生快速流入和内部压缩空气压力时，如何确保公众安全。 如果井盖完全是空气和水密封的，则盖子会被周围的混凝土板吹干。 它会阻碍人们的行走。 如果盖子松动，它们会被炸毁。 被炸毁的盖子是危险的，而没有盖子的人孔则构成另一种危险。 在过去，洪水下没有遮挡的看不见的沙井淹死了人们。 人孔盖需要固定在板上，同时具有在突然流入事件中消散内部压力的功能。
过去曾在现场建造人孔，但是需要很长时间。 如今，工厂制造的沙井安装对社会的干扰是最小的。
在农村地区的小型污水处理系统中，人孔泵被放置在预制人孔中，以降低下水道安装的成本。 由于污水是通过重力收集的，污水管路一直深入，这导致较高的安装成本。 在这种情况下，需要使用人孔泵。 有一种人孔泵能够防止人孔中的浮渣形成。
与PVC相比，混凝土坚固，价格低廉，碳足迹少。 然而，硫化氢的化学侵蚀比PVC弱。 为了解决这个问题，开发了创新的抗菌添加剂。 混凝土产品制造商已经开始使用它来增强混凝土的耐用性。
6月至9月的日本气候由于太平洋和东南亚热带气流带来的炎热多是潮湿天气。这些气流充满水分，当它们到达陆地时会产生大量的雨水。城市地区需要使用污水处理系统来排放径流。在低地的时候需要用到泵。近年来，城市热浪和气候变化带来了更高频率和极端的突发性雷暴。那些突然的雷暴导致泵操作困难，因为水位突然下降到下水道。当泵操作员启动泵的时间较晚时，排水区域被淹没。当他们在水淹没之前很好地启动泵以防止溢流时，泵可能会破裂导致昂贵的维修费用。为了解决这个问题，开发了一种新型泵。它可以在工作模式下等待突然的水浪涌而无需用于轴承的冷却系统，这种新型泵实现了可靠的泵运行并降低了洪水风险。
参考资料
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2) http://www.netlaputa.ne.jp/~tyk/index.htm#top
3) http://www.cosmic.gr.jp/
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17) http://www.hitachi-pt.co.jp/products/si/pump/technology/lowcost/standby.html
18）http://www.kubota-pump.com/catalog_pdf/011.pdf
未完待续，下篇预告：日本污水处理中水和泥的处理
本篇翻译编辑CYJ
致谢
【本科普内容受“上海市科协科普项目（项目编号：18dz2306700）”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】