《源分离水冲式厕所系统技术导则》征求意见稿

源分离水冲式厕所技术导则

（征求意见稿）

上海市环境科学研究院

2022年12月10日

源分离水冲式厕所技术导则（征求意见稿）

以习近平总书记推进“厕所革命”重要指示为指导，为深入贯彻党中央关于开展农村人居

环境整治工作的部署要求，围绕我国农村地区有排水系统的水冲式厕所的设计、建设和运行

等开展了相关研究，并参照国家农村户厕改造相关技术规范，编制了《源分离水冲式厕所技

术导则》（征求意见稿），用以指导和规范源分离水冲式厕所的规划、设计、施工和管理等技

术工作。

本导则的主要技术内容有：1.总则；2.源分离厕所的基本要求；3.负压收集源分离微

水冲厕所系统；4.重力收集源分离水冲式厕所系统；5.源分离水冲式厕所系统运行。

本导则中的“源分离水冲式厕所”是指有排水系统的水冲式厕所，主要涉及负压收集源分

离微水冲厕所系统和重力收集源分离水冲式厕所系统，将厕所废水从源头进行分离和收集，

同时考虑对其分别进行原位或异位的资源化处理处置。如有需要改进和补充的意见和建议，

请与编制单位联系（地址：上海市钦州路508号；邮编：200233）。

本导则主编单位：上海市环境科学研究院

本导则参编单位：同济大学，上海勘测设计研究院有限公司，上海理工大学。

本导则主要起草人员：叶建锋，刘辉、周雪飞、张亚雷、陈浩、刘洪波、郭亚丽、高峰、

叶文风、徐露露、朱弈、陈勋、丁国平、闪金华、朱志浩、褚华强、陈家斌、刘国伟、孙圣

广、张浩东、梁珺宇、钱锐、徐苏云、徐慧婷、徐天陈、章怡、欧阳翡宇

1.总则

1.1背景需求

厕所废水中总氮总磷占农村污水污染物负荷的80%以上，对水体和农村居民的饮水

健康造成巨大威胁。然而，我国长期以来“先城市，后农村”的发展理念使得农村基础设施、

公共卫生配套设施等与城市产生巨大差距，生态环境受到严重影响。其中，粪尿污染是造成

农村水环境污染的重要因素之一。随着疾病预防控制体制和卫生监督体制改革的不断深入，

改厕工作已被国家卫生部列入《全国疾病预防控制工作规范》中。持续改善提高农村人居环

境，坚持不懈推进农村“厕所革命”，是推动美丽乡村建设、助兴乡村振兴战略的必经途径，

也是顺应时代发展的必然趋势。2018年，国务院印发《农村人居环境整治三年行动方案》，

重点提出了开展厕所粪污治理，合理选择改厕模式，推进厕所革命，鼓励资源化利用。2021

年，召开的全国农村厕所革命现场会上，总书记强调，“十四五”时期要继续把农村厕所革

命作为乡村振兴的一项重要工作。

截至2020年底，全国农村卫生厕所普及率达到68%以上。农村生活垃圾进行收运处

理的自然村比例稳定保持在90%以上，农村生活污水治理率达到25.5%。但实际上，当前的

厕所革命发展模式仍然存在较多问题，尤其是关于厕所的模式，以及后续的配套服务体系。

因此，2021年国务院印发《农村人居环境整治提升五年行动方案》，进一步提出严格执行标

准，把标准贯穿于农村改厕全过程的要求；同时，强调了“在水冲式厕所改造中积极推广节

水型、少水型水冲设施；继续加强厕所粪污无害化处理与资源化利用”。

迄今为止，我国现有关于农村或城市厕所建设的标准，并未将黄水、黑水、褐水进行

相应划分，也未提及后续相应资源化技术；在世界范围内，基于水冲式厕所黄水、褐水源分

离再分别进行处理和处置的技术标准也是相对较少的。

基于以上背景，围绕我国农村地区有排水系统的水冲式厕所的设计、建设和运行等开

展了相关研究，并参照国家农村户厕改造相关技术规范，编制了《源分离水冲式厕所技术导

则》，用以指导和规范源分离水冲式厕所的规划、设计、施工和管理等技术工作。

1.2编制目的和意义

1.2.1为规范农村地区源分离水冲式厕所的建设和运行，做到经济适用、安全有效、

卫生环保、改善环境、资源利用、惠及民生，制定本导则。

1.2.2源分离水冲式厕所系统将厕所排水模式由混合排放变为分流排放和收集，改善

卫生的同时为进一步实现能源回收与资源化利用提供了基础。

1

1.2.3从污水处理的社会循环角度，指导源分离并进一步回收排水中的氮磷，对于降

低生活污水集中处理设施的氮磷负荷，提高出水水质具有非常重要的意义。

1.3适用范围

1.3.1本导则规定了新建或改建源分离水冲式厕所的基本原则，以及材料、设计、建

设和运行的基本要求。

1.3.2本导则适用于我国农村范围的源分离水冲式厕所的设计，建设和运行指导。

1.3.3本导则适用范围主要是农村的公共建筑、居住建筑等生活设施，针对排泄物与

其他生活污水的分类收集排放问题。对于其他建筑地点如工业企业或者工业园区等，本导则

仅仅作于参考，具体内容还应该根据企业生产的特点以及排水水质的复杂程度进行设计。

1.3.4本导则涉及的源分离水冲式厕所主要包括负压收集源分离微水冲厕所系统和重

力收集源分离水冲式厕所系统，在地域上主要应用于水资源较为丰富、供水稳定的区域，其

中前者具有相对节水、臭气控制良好等优点。在应用模式上，对城镇化程度较高和居民居住

集中的地区，宜选用“源分离水冲式厕所+集中式处理”模式。对于城镇化程度不高、居住比

较分散地区，可选用“源分离水冲式厕所+分散式处理”对废水进行原位资源化处理与利用。

1.3.5源分离水冲式厕所的建设和运行除应符合本导则外，尚应遵循国家和地方现行

有关规范的规定。

1.4一般规定

1.4.1本导则所指源分离厕所主要侧重水冲式厕所，即具有完整的上下水水道系统。

1.4.2本导则仅针对采用源分离的器具或常规水冲式便器的分质排水管道系统。

1.4.3本导则提出的源分离厕所，是指在传统的排水系统基础上，采用源分离的器具或

输送设施，以实现节水、节能和高效资源化。

1.4.4源分离厕所是有别于传统的混合厕所的一种新型排水系统。源分离的基本要求是

满足尿液和粪便从生活污水中源头分离，收集、储运并分别处理和综合利用，即建设模式可

选择“源分离水冲式厕所+分散式处理”或“源分离水冲式厕所+集中式处理”模式。

1.4.5源分离水冲式厕所的建设和运行应同时考虑黄水、褐水或黑水的综合利用，黄水

分散或集中处理模式推荐采用“纳滤浓缩+太阳能蒸发+复合肥还田”和“电极沉淀鸟粪石工

艺”，褐水或黑水推荐采用“共发酵+好氧堆肥+还田”模式。

1.4.6源分离水冲式厕所的选型应结合当地的气象、水源、工程地质、村落分布等实际

2

情况，因地制宜的选择布局和型式。

1.4.7源分离水冲式厕所应该采用技术成熟、经济适用、质量可靠的材质、器具和设备。

1.4.8处理后的污水不得直接排入雨水管道和自然水体等，黄水资源化所得固体复合肥

以及褐水残渣经无害化处理后可就近还田或开发复合肥使用。

1.4.9黄水和褐水的集中处理设施和管网建设应符合国家和地方现行标准，进行设计、

施工等，本导则不做具体要求。

1.4.10当采用源分离便器、负压收集器及负压排水设备时应与相关的生产厂家进行充分

的技术沟通，确保系统满足项目的设计要求。

2.术语和定义

2.1源分离水冲式厕所Source-separateflushtoilet

根据污水的不同性质，从源头分离，采用负压排水或重力排水的方式分质收集污水实现

资源化利用的厕所。

2.2黑水Blackwater

厕所污水，包括粪便、尿液以及冲厕水。

2.3灰水Greywater

灰水主要是指淋浴和洗涤用水。

2.4黄水Yellowwater

不含或含微水的尿液。

2.5褐水Brownwater

只含粪便，不含尿液的污水。

2.6负压厕所Negativepressuretoilet

利用尿液具有较好流动性和润滑作用的特点，在排水管道内产生负压，以空气为主要输

送介质将粪尿冲入密闭的负压收集系统的厕所。

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2.7负压排水系统Vacuumsewersystem

利用负压设备，使负压管道内产生一定的负压度，以空气作为输送介质实现污水收集的

排水方式，也称负压排水系统。

2.8重力排水系统Gravitysewersystem

利用重力势能作为排水动力的典型室内外混合排水系统，适合应用于源分离系统的黄水

和褐水输送。

2.9分离式便器Resourceseparatedtoilet

将人体排泄的粪便和尿液分别通过大便区和小便区收集输送至管道的便器。可分为坐式

和蹲式两种。

2.10负压排臭装置Vacuumdeodorizingdevice

利用负压吸气和水封技术进行排臭的坐便器装置。

2.11负压收集器Vacuumcollectingchamber

收集重力流汇集的污水并将其引入负压管道的装置，配有负压阀、箱体、感应装置及控

制器。

2.12负压排污阀Vacuumdischargevalve

负压排水中控制常压系统和负压系统的界面阀，通过控制污水和空气实现负压方式的排

污抽吸及水冲功能的部件。不同的负压终端收集器，以及不同的控制机理，就具备不同功能

的负压排污阀。

2.13负压罐Vacuumtank

安装在负压保持工作站上，泵房内汇集负压主管（或总管），储存负压、储存污水的容

器。确保系统具有一定的负压度，并为排污泵提供一个排放容器。

2.14负压泵Vacuumpump

以空气作为交换介质，将负压罐及管道抽成负压的泵体，用于负压保持工作站系统。

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2.15负压保持工作站Vacuummaintainstation

由一个或多个负压罐、负压泵等组成的，用于产生负压源并实现负压污废水收集功能的

设备。需配合排污泵一起使用。

2.16负压站Vacuumstation

由负压罐、负压泵、污水泵、控制柜、负压管道、压力管道、阀门、配电箱及相关辅助

设备组成的可提供系统运行所需负压的建筑房体。

2.17生活污水Domesticwastewater，sewage

居民生活产生的污水。

2.18清扫口Cleanout

排水横管上用于清通排水管的配件。

2.19检查口Checkhole，checkpipe

带有可开启检查盖的配件，装设在排水立管上，做检查和清通之用。

2.20水封Waterseal

器具或管段内有一定高度的水柱，防止排水管系统中气体窜入室内。

2.21通气管Ventpipe，vent

为使排水系统内空气流通、压力稳定、防止水封破坏而设置的与大气相通的管道。

2.22化粪池Septictank

将生活污水分格沉淀，并对污泥进行厌氧消化的小型处理构筑物。

2.23中水Reclaimedwater

各种生活排水经处理达到规定的水质标准后回用的水。

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2.24柔性接口Flexiblejointofpipelines

能承受一定量的轴向线变位和相对角变位的管道接口，如用橡胶圈等材料密封连接的管

道接口。

2.25污水泵站Sewagepumpingstation

分流制排水系统中，提升污水的泵站。

2.26厌氧消化Anaerobicdigestion

使污泥中有机物生物降解和稳定的过程。

2.27生物滤池Biologicalfilter

由填料构成的生物处理构筑物，利用生物膜对有机污染物的吸附和分解作用使污水得到

净化。

2.28离心泵Centrifugalpump

以叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。

2.29埋设深度Burieddepth

埋地排水管道内底至地表面的垂直距离。

2.30同层排水Same-floordrainage

排水横支管布置在本层，器具排水管不穿楼层的排水方式。

2.31隔油装置Greaseinterceptor

分隔、拦集生活废水中油脂的成品装置。

2.32PLC柜Programmablelogiccontroller

具有过载、短路、缺相保护等保护功能的可实现风机、水泵、电动阀门等现场设备控制

的电气柜。

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2.33MCC柜Motorcontrolcenter

控制马达的启、停的配电柜，是PLC的下级。

2.34小时变化系数Hourlyvariationcoefficient

最大时用水量与平均时用水量的比值。

2.35补气阀Aircompensatingvalve

用于水泵出口及给水、排水管线中，具有自动排气与自动补气的功能，防止罐体负压吸

扁。

3.系统组成

3.1一般规定

3.1.1负压收集源分离微水冲厕所系统一般规定

目前，我国大部分地区采用传统重力式排水，真空排污技术在我国仍然处于探索阶段。

无论是重力排水还是真空排水，都面临着氮磷资源的浪费的问题；随着我国磷危机的出现，

促使人们不得不重新审视现代文明下的水冲厕所以及排水系统。粪和尿的体积仅为日常生活

污水的1%～2%，却含有污水中约60%的有机物和95%以上的氮、90%的磷负荷，若将黑水

黄水分开收集并最终将两种污水资源化利用，则可大大减少资源浪费。传统重力排水每次冲

洗需要4-6L水，而真空排水则需要0.6-1L水，利用真空排水可以大大减少水资源的浪费，

缓解我国水资源紧张的状态。并且有些地区地势险峻，坡度大，重力排水布管方式复杂，造

价大，采取负压排水更加方便，更加经济。

源分离系统是以负压收集装置为支撑，将黑水、黄水、灰水分质收集的系统。它由不同

收集终端组成的收集系统，运输、暂存污水的负压管网和负压泵站，后期处理和资源化系统

三个重要部分组成。负压收集技术和源分离理念结合而产生的负压收集排水系统与传统水冲

厕、旱厕相比，具有水耗低，卫生、安全、高档，运行稳定，源头减量，管理维护简便的技

术特点，完美兼具两者优点并大胆创新。这一以源分离理念为基础的负压排水系统可应用于

市政排水、村镇排水、水源地保护、特殊区域排水等诸多领域，可解决传统排水模式高耗水、

高耗能、资源流失的问题。同时负压排水模式可解决粪便运输、利用存在的污染物泄漏、运

费成本高昂等问题；资源化处理可避免粪尿直接弃掷而引发环境问题。

负压排水技术应用领域具有普适性，适用于各种农村类型,陆地截污、岸边截污均适用。

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特别是排水点较为分散与复杂的场景，具有明显的优势。

负压源分离厕所排水系统具有高度节水性优势。具体体现在源分离便器上，由于源分离

便器的特殊结构，黄水区与褐水区相互分离，每次洁厕时根据需求不同，所用水量也不同，

当小便时仅需要0.1L水，当大便时需水量最多也仅仅需要1L，为传统重力马桶的五分之

一。由此可见，负压源分离厕所排水系统具有高效的节水性。

负压源分离厕所排水系统最大的优势在于对污水的资源化利用。氮、磷、钾作为植物必

要的三大营养元素，缺一不可。我国作为世界人口第一大国，生产粮食和种植植被需要用到

大量肥料，然而生产氮肥需要耗费大量资源，磷肥是不可再生资源，而这些必要元素都可以

在人的尿液和粪便中提取，所以负压源分离厕所排水系统，利用负压源分离便器，将粪便和

尿液分别收集至两个真空站内，再通过排污泵将污水分别送至资源化利用的场地，最终得到

氮磷钾肥料，不仅资源二次利用，而且减少了必要的经济造价。

负压源分离厕所排水系统相对于传统重力排水设备投资预算较高，原因在于负压源分离

厕所排水系统管道系统预算较高，不论是两者都存在的坐便器、检查井，亦或是负压源分离

厕所排水系统特有的管道中间收集器和负压管道，源分离排水系统的价钱都略高于传统重力

排水的价格，但是从长远来说，传统重力排水设备烦人污水处理的费用和水费都远远高于负

压源分离系统，一个规模中等的小区在此方面一年可节约大概150万元左右。负压源分离厕

所排水系统较真空排水系统来说，主要存在的经济投资差距在于水费，我国学者苏雁楠对比

了上海市崇明区1000人口当量的社区和5000人口当量的社区冲厕耗水情况，发现每天节

水量高达91.4%，水费节约高达54000元。

整个系统可以综合不同的源头分离形式、物料特点、重力、流体运输特点调整出不同的

系统构架。系统内的黑水、黄水、灰水用负压收集系统单独收集实现源头减量，同时获得高

浓度的黑水和黄水，便于处理和利用。灰水可利用重力流或负压排水收集分离，分离后的灰

水污染物浓度非常低是优质的中水水源。

负压系统包括室内外的两套负压污水收集装置，以及室外的负压污水管网工程。负压厕

所（室内），用于收集住户的黑水与黄水；负压污水收集箱（室外），用于住户的收集灰水。

负压污水管网工程主要包括：户外阀门井、两路负压污水管网（黑水负压管道，灰水负压管

道），检修提升井、末端检修井、负压泵站等。系统示意如图1。

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图1负压源分离污水收集方案示意

3.1.2重力收集源分离水冲式厕所系统一般规定

源分离系统是以重力源水冲方式，结合源分离便器的设计和使用，将褐水、黄水分质收

集的系统。它由源分离水冲式便器，黄水和褐水的重力流收集系统，运输污水的重力管网和

泵站，后期处理与资源化系统四个部分组成。

重力流收集系统包括室内重力流收集装置以及室外的污水管网工程。重力源水冲厕所

（室内），用于分开收集住户的褐水与黄水。污水管网工程主要包括：户外阀门井、两路重

力流污水管网（褐水重力流管道、黄水重力流管道）、检修提升井、末端检修井、污水泵站

等。系统内的褐水、黄水应用重力收集系统单独收集实现源头减量，同时获得高浓度的褐水

和黄水，便于处理和利用。

3.2室内系统

3.2.1室内负压系统

室内负压系统由负压泵站（负压泵、污水泵和负压罐）、负压座便器、控制装置（管道

及负压控制阀）组成。

（1）负压泵站

负压泵站是一个组装成的一体化装置。它的作用是使负压收集器和管道系统产生负压，

并维持这个负压在一个设定的范围内。负压泵站主要包括：①负压收集器负责收纳从各卫生

洁具通过负压管道传输过来的污水；②负压泵是系统产生并维持负压的动力装置；③污水泵

是当收集器中的液位到达设定值时才开始运行，并将污水从收集器中排出，且送至指定地点；

④控制面板控制着系统中各动力机械的自动运行。

（2）负压坐便器

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负压坐便器是一种特制的并和系统，使整个系统成负压状态，系统与便器之间形成一道

隔离阀，冲水时打开此道阀，依靠与大气压之间的压差，将马桶中的东西带走。它的核心部

件是1个气动的负压控制阀，作用是负责连接或切断负压。负压阀打开的时间是可调的，一

次排水一般为2s。负压阀关闭后，给水管自动向坐便器补入约1L自来水，浸润坐便器底

部。除此之外，与普通的坐便器几乎相同。

（3）负压控制装置

负压控制装置直接连接于卫生洁具（如脸盆、小便器、净身盆、浴盆、淋浴盆等），并

依靠液位传感器自动控制负压阀的启闭。洁具产生的废水靠重力流入负压控制阀，当控制阀

内的水位上升到设定位置时，液位控制器打开负压阀，并向外排水。

（4）负压收集管

用以传递负压状态和传输污水。其材质可以是进口或国产的PVC-U或PE管等，连接

方式随管材而定。

3.2.2室内重力流系统

室内重力流系统由水冲式粪尿分离便器、控制系统（排水管道及收集口控制阀）组成。

（1）水冲式源分离便器

水冲式源分离坐便器是整个系统的核心部分和技术，具有粪、尿两个收集口及压力传感

器，前端较小直径的孔用于排尿，通过管网与收集尿液的容器相连，后端直径较大的孔用于

排粪。使用时双脚处于压力传感区域或者采用机械装置，使对应的褐水、黄水收集口打开，

依靠水流重力将黄水和褐水分别冲入对应管道。

（2）重力排水管

用以传输污水。其材质可以是进口或国产的PVC-U或PE管等，连接方式随管材而定。

3.3室外系统

3.3.1室外负压系统

室外系统包括负压泵站（污水泵、负压泵、负压罐）、负压管道、收集箱。

室外负压系统的工作原理是不改变建筑物内原重力排水，使用负压收集箱作为功能设备，

连接其出水口，通过启动传感原理将内部负压阀门打开，从而使进入的污水处于负压状态。

污水及废水通过收集箱吸入负压管道后进入负压罐中。

负压泵站的工作原理和室内系统相同。室外的负压管道可以随意绕过各种障碍物，甚至

在同一沟渠内将污水管同其他管线布在同一平面。一个中心负压泵站的辐射半径最高可达3

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公里而不需要另外的提升泵，在有水的地方可以将负压管道直接沿着桥下不管；在野外管线

长，坡度大或者是地下室有卫生间，需将集水池深挖的情况下，负压管道只需埋深地下60

cm至1.2m。根据水量的不同，一个负压收集箱可以连接多幢低层建筑物，其连接的负压管

道最大管径在250mm。系统中每隔100m有一个90mm管径的检查管，管道设计成波浪形

和锯齿形坡面。系统除了泵房之外，其他地方均不耗电，既环保又节约了能源。

3.3.2室外污水管网

室外污水管网为重力收集，利用高度差将黄水和褐水分别运输到对应的资源化处理装置。

当室内地面低于室外地面时，室外系统包括收集箱、污水泵或成品污水提升装置。污水泵应

设置一台备用泵。当采用污水提升装置时，应根据使用情况选用单泵或双泵污水提升装置。

3.4处理及资源化装置

通过源分离系统最终排放的是黑水、褐水、黄水或灰水，可进行高效分类处理。黑水厌

氧发酵后的沼渣沼液可肥料化就近还田。褐水含有一定的有机质，可以通过厌氧消化或与其

他有机质厌氧共消化过程回收生物质能，消化后的残渣经过好氧堆肥后就近还田。黄水可通

过简单腐熟方式达到无害化要求后，作为较好的液体肥料还田，也可采用纳滤浓缩后再经太

阳能蒸发工艺或磷酸铵镁工艺回收黄水中的氮磷等营养元素；获得的固体物质可以作为缓释

肥施用，或者与工业制肥混合，开发商品化的复合肥。灰水由于氮磷含量低，处理难度降低，

通过生物处理出水可满足污水处理排放标准或农田灌溉水标准。

负压及重力收集源分离水冲式厕所系统两类装置的处理出水在达到相关排放标准后排

入自然水体或作为灌溉用水。

4.材料及设备

4.1一般规定

4.1.1卫生器具及零配件的规格应达标，质量可靠，外表光滑，无明显缺陷，并应符合

现行国家标准的有关规定。

4.1.2收集及处理装置应考虑材质的抗压性和防腐蚀性，并具有防渗漏的功能，可选择

玻璃钢材质。

4.1.3预制设备和收集池等应符合现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》

GB50069的有关规定。

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4.2收集洁具

4.2.1负压收集洁具

源分离系统源头收集部分由负压便器完成。负压便器可根据不同需求选择，如混排式坐

便器、蹲便器、小便器，分离式便器可将粪便和尿液分别分离。

负压便器是利用少量的尿液或冲便水流动性和润滑作用的特点，依靠环境空气将粪尿集

中排入密封的负压收集系统。此便器兼具传统旱厕节水的优点和常规水冲便器舒适卫生性

能，同时通过技术和结构上的创新使能耗低于常规冲水便器的供水能耗。

4.2.2重力流收集洁具

源分离系统源头收集部分由分集式水冲便器完成。分集式水冲便器可根据不同需求选择，

如分集式坐便器、蹲便器和小便器。工业制成品的材质主要有三种类型，塑料、陶瓷和玻璃

钢，可以根据地域特性和经济条件灵活选用。

分集式水冲便器是利用少量冲洗水，依靠重力将粪尿分别排入密封的收集系统。此便器

兼具传统旱厕节水的优点和常规水冲便器舒适卫生性能，推荐采用两档节水型冲水箱，通过

设计和结构上的创新，降低水量消耗。

4.3运输管网

4.3.1负压运输管网

运输管网为负压收集，通常采用50到160之间的PE管或PVC管，整个系统是处于密

封负压状态，不会有外泄或积存现象发生，能够有效预防臭气的外溢。

运输管网安装相对简单，可以与供水等其他管网同层铺设，铺设时对道路的破坏也非常

小，因其管径小可以适合我国农村比较复杂的地形地貌。

4.3.2重力运输管网

运输管网为重力收集，通常采用100mm以上的筑排水塑料管材、柔性接口机制排水铸

铁管及相应管件。运输管网安装相对简单，可以与供水等其他管网同层铺设，铺设时对道路

的破坏也非常小，因其管径短可以适合我国农村散居情况。

4.4负压收集器

4.4.1收集器

收集器可根据不同需求分室内设计和室外设计等不同类型。户内收集可直接连接到用户

的卫浴器具，如地漏、马桶；室外收集器可与用户的重力流接口连接，如化粪池或渗坑。

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负压收集器、收集井这类收集终端可满足用户灰水或者室内重力流厕所产生的黑水收集

要求。

4.4.2重力流收集器

收集器主要为室外收集器，可与用户的重力流接口连接，如黄水腐熟化装置、纳滤处理

装置，褐水厌氧消化装置相连。

收集井这类收集终端可满足用户室内重力流厕所产生的褐水、黄水收集要求。在材质上，

户厕可以直接采用塑料材质，由于黄水和褐水的处理（腐熟或堆肥）需要一定的处理周期，

需预留可替换装置。对于集中式的建筑或村落集中式的资源化处理装置，收集井通常采用混

凝土半地下装置，可以采用24砖墙，并做好防水防渗处理，寒冷地区需要做好防冻处理。

4.5泵站

4.5.1负压泵站

负压泵站是源分离系统的动力源，产生系统运行所需要的负压，暂存污水并使用压力排

放至后续的污水处理设施。其原理是收集终端启动后，通过空气压力差将粪便冲入管网，空

气冲洗导致负压系统压力增加；当压力增加到设定高限时负压泵开启，保证负压状态；当负

压达到设定的低限时，负压泵关闭。污水经过负压排污管网排入罐内到达设定的排污液位后

污水泵自动排污，到达设定的低限时污水泵停止排污。

负压泵站是一个组装成的一体化装置（图2）。它的作用是使负压收集器和管道系统产

生负压，并维持这个负压在一个设定的范围内。负压泵站主要包括：①负压收集器负责收纳

从各卫生洁具通过负压管道传输过来的污水；②负压泵是系统产生并维持负压的动力装置；

③污水泵是当收集器中的液位到达设定值时才开始运行,并将污水从收集器中排出,且送至指

定地点；④控制面板控制着系统中各动力机械的自动运行。

图2负压泵

负压泵站内主要包括：负压保持工作站、在线负压工作站、排污工作站。当需要停电预

案的时候，需要设置柴油发电机。

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（1）负压保持工作站

图3负压保持工作站原理示意

负压保持工作站（图3），采用空气介质类的负压泵，在工作时，首先通过一台或多台负

压泵（如：水环负压泵），对负压罐和负压管道进行抽吸，并建立一定的负压度，最高值不

宜超过-80KPa。当负压罐内的污水，达到设定的高液位后，单台或者多台的排污泵（如：离

心排污泵）将启动，将罐内的污物排出。负压罐内的负压，一般维持在-50Kpa～-70Kpa的

范围内。负压泵的气体排出（臭气）需要有一根独立的排气管道，排出负压泵站，经臭气吸

附或者处理装置后，再排放到空气当中。

负压保持工作站，一般需要独立的排污工作站配合，也可以把排污泵集成在负压保持工

作站内，以完成排污功能。

（2）在线负压工作站

图4在线负压泵的原理示意图

在线负压工作站（图4），可由一台或多台特殊的在线负压泵（负压粉碎排污泵）组成，

一般不超过三台泵的组合。在线式负压工作站的主要特点是“产生负压、污物粉碎、压力排

放”等三种功能，是在该泵工作时同时完成的，以全密闭的收集方式，将污水和臭气通过压

14

力排污管排出。在线式负压工作站一般不需要负压罐。

当采取“负压源分离污水收集方案”的时候，在线负压工作站往往用于单独收集“黑水、

黄水”。当采取“负压混合污水收集方案”的时候，一般不需要该工作站，而由“负压保持工作

站”全部完成混合污水的收集。

由于在线负压工作站，自身具备短距离的压力排放能力，因此不需要排污工作站的配合，

即可完成污物的压力排放。

（3）排污工作站

排污工作站应有两台具有相同运行能力的排污泵，互备互用。单台排污泵的排污能力，

应满足负压罐，排放污水介质的要求。

4.6资源化处理装置

源分离水冲式厕所系统的资源化处理装置主要包括黄水资源化处理装置和褐水资源化

处理装置。根据处理工艺和规模的不同，装置的材质选择主要包括塑料，玻璃钢以及混凝土

等。亦可选用工业成品化装置或自制试制设备等，相关产品的选择应满足防渗和密封要求以

及行业的相关标准。

5.设计

源分离水冲式厕所技术包括厕所废水的收集、储运和资源化处理利用。其中负压收集和

重力收集在便器设计、废水收集和输送等方面差异较大，本节对其分别进行设计规定。针对

资源化处理装置，负压收集系统收集的废水主要为黄水或黑水，重力收集系统则为黄水和褐

水，考虑到褐水和黑水的处理模式类似，因此资源化处理系统按照废水类型进行设计。

5.1一般设定

5.1.1负压收集源分离微水冲厕所系统一般设定

5.1.1.1负压排水系统的设计应保证系统技术可行、经济合理、运行稳定、安全可靠、维

护方便。

5.1.1.2负压排水系统应设有隔音降噪和气味控制功能，避免对周边环境、居民产生不

良影响。

5.1.1.3负压罐、负压泵组、排水泵等，宜集中设置在负压泵站内。

5.1.1.5负压泵和排水泵应设置备用泵。

15

5.1.1.6涉及到的负压泵站内的各种设备，按照厂家提供的《设备调试方案及验收要求》

执行。

5.1.1.7室外负压排水系统宜由负压收集箱、排水管道、负压泵站、除臭生物滤池等组

成。

5.1.1.8室内采用负压排水系统时可直接与室外负压排水系统连接，非负压卫生器具排

水应通过收集箱与室外负压排水系统管道连接。

5.1.1.9以下场所宜采用室内负压排水系统：

1）无法使用重力排水的场所；

2）排水系统需设置隔离防护的场所；

3）医院或医疗场所等需处理含辐射污水的场所；

4）无法满足重力流坡度，或对管道布置走向有严格限定的场所。

5.4.1.10负压排水系统宜设置在线监测系统，监测系统应包含下列功能：

1）污水收集室液位超高报警；

2）负压间故障报警；

3）负压泵故障报警；

4）污水泵故障报警；

5）负压罐内液位报警；

6）负压度液位报警(包括负压度液位超低报警和超高报警)。

5.1.2重力收集源分离水冲式厕所系统一般设定

5.1.2.1重力排水系统的设计应保证系统技术可行、经济合理、运行稳定、安全可靠、维

护方便。

5.1.2.2重力排水系统应设有隔音降噪和气味控制功能，避免对周边环境、居民产生不

良影响。

5.2.2.3。室外重力排水系统宜由收集箱、排水管道、污水泵站、资源化处理装置等组成，

排水泵应设置备用泵。

5.2.2.4以下场所宜采用重力排水系统：

1重力源水冲厕所的便器是核心部分，对水冲有一定依赖性，因此适应于水资源相对丰

富的地区，干旱地区较适宜负压水冲厕所系统。

2地势较高、室内外高差明显，可以通过重力流实现收集运输的地区。

16

5.2器具设计

5.2.1负压收集源分离微水冲厕所系统器具设计

5.2.1.1负压泵站

1）负压泵站内应采取隔热、通风措施，避免异味扩散到相邻区域并应符合下列规定:

a)负压泵站内应设置机械通风，换气次数为8次/h～12次/h。

b)负压泵站排气系统应设置在高处，并应符合现行国家标准《恶臭污染物排放标准》GB

14554-1993的有关规定。

2）负压泵站内应设置降噪装置，噪声等级应符合现行国家标准《工业企业噪声控制设

计规范》GB/T50087-2013及《声环境质量标准》GB3096-2008有关规定。

3）配备负压罐的负压泵站，单根负压主管的长度不宜大于3000m；无负压罐的负压系

站，单根负压主管的长度不宜大于300m。

4）配备负压罐的负压泵站宜用于单级提升高度不大于6m的场所，无负压罐的负压泵

站宜用于同层排水且单级提升高度不大于3m的场所。

5）负压罐内的负压值应维持在-0.06MPa~-0.07MPa，罐体应能承受-0.09MPa的负压。

6）负压泵单台负压泵的功率不宜大于15kW，且排气量不宜大于630m3/h。

7）污水、废水排水泵应在负压罐外部安装。当污水、废水排水泵设置在负压泵站内时,

应采用干式安装,并应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015-2019的有关规

定。

8）无负压罐的负压泵站的负压泵和污水排水泵宜采用一体化设备。

5.2.1.2负压界面单元

1）负压地漏应设置前置隔污装置。用于含油、含渣污水排放的负压界面单元，应设置

前置隔油、除渣设备。

2）负压坐（蹲）便器每次冲洗的水量不应大于1.5L，负压小便器每次冲洗的水量不应

大于0.5L。

3）负压隔油器的设置应符合下列规定:

（1）适用于配备负压罐的负压泵站;

（2）与负压泵站设于同一机房内。

4）负压界面单元应符合下列规定:

（1）应具备补气功能且宜集成于负压界面单元中;

（2）未集成补气功能的负压界面单元，应在相应的排水支管末端设置补气阀。

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5）负压便器

（1）负压器具为用于人体排泄物的排放冲洗，适合采用负压方式进行收集的便器装置，

包括：真空坐便器、真空蹲便器、真空小便斗。

（2）根据负压收集模式的不同，需选择不同的负压器具。黑水与灰水分离模式可选用

混合式负压器具或粪尿分离式负压器具；灰水、黄水与褐水分离的模式，需选用粪尿分离式

负压器具。

（3）采用负压器具的排水系统，排水定额可参考下表计算：

表5-1负压器具排水定额

序号卫生器具名称排水定额（L/次）

1真空蹲便器0.5-1

2真空坐便器0.5-1

3真空小便器0.5

真空蹲便器、真空坐便器冲洗水量不应大于1.5L，真空小便器冲洗水量不应大于0.5L。

（4）对于如厕次数及如厕排泄量可参考下表计算：

表5-2各年龄段常驻人口如厕次数及如厕排泄量

大便排泄量0.32升/次

小便排泄量0.28升/次

大便1次/天

老年常驻人口

小便8次/天

大便1次/天

青年常驻人口

小便5次/天

（5）真空器具的气液比估算可参考下表：

表5-3真空器具气液比

排水终端类型真空蹲便器真空坐便器真空小便器

气液比（AWR）1088

（6）负压器具内应设负压隔膜阀，可使用手动或自动控制触发控制器。负压器具在乡

村领域的应用，推荐采用低成本的手动控制方式。

（7）负压器具在冬季需做好给水管道及喷水环的加热防冻及保温措施。

5.2.2重力分集式便器器具设计

18

重力分集式便器内应设隔板，可手动或自动控制触发控制器。便器可选用工业制成品。

对于室外户厕，寒冷地区黄水收集口内径不小于5cm，潮湿闷热地区收集口内径在3cm为

宜；褐水收集口内径16-18cm，平时盖有滑板式盖子，通过机械装置与底座相连，使用时可

以用脚拨开，使用后再用脚合上即可。

排水定额推荐使用两档节水型水箱，冲洗黄水（小便）时，冲水量4L甚至更少，冲洗

褐水（大便）时，冲水量推荐6L甚至更少。考虑到人在一日内小便次数远远高于大便次数，

使用两档节水水箱更能节约用水量，从而降低后续废物处理量。

表5-4卫生器具排水定额

排水档位（L/次）

序号卫生器具名称

小便大便

1蹲便器<4<6

2坐便器<4<6

3小便器<4/

5.3室内外排水设计

5.3.1室内外真空排水设计

5.3.1.1室内外真空排水适合用于负压收集源分离微水冲厕所系统设计。

5.3.1.2室内真空排水设计应符合下列规定：

1）室内真空排水的设计应当合理，在保证系统长期正常运行的同时维护简单，具备经

济可行性。

2）室内真空排水系统应包含负压器具、真空站与建筑内的真空排水管道。

3）室内真空排水系统应有减震降噪与臭气排放设施，以减少环境影响，提高住户体验。

4）排除终端可以选择与室外真空排水系统或重力系统连接

5）系统运行负压不应小于-0.05Mpa。

6）室内真空排水适用于以下几种情况：

（1）有环保需求的厕所；

（2）无下水道的厕所；

（3）缺水但对卫生条件有较高要求的地区。

5.3.1.3室外真空排水设计应符合下列规定：

19

1室外真空排水可分为真空源分离污水收集和真空混合污水收集两种模式，不同收集模

式在设计上需进行充分考虑。

2室外真空排水系统应由负压收集器、室外真空管道、真空站与除臭设施组成。

3采用室内真空排水方式时可直接与室外真空排水系统连接，非室内真空排水方式则应

当设置收集器与室外真空排水系统连接。

4室外真空排水应设置在线监测系统以对运行情况监测及对设备故障报警。

5室外真空排水适用于以下几种情况：

（1）人口密度低，排水点分散，排水距离长；

（2）地势平坦或需跨越障碍物等不适于重力排水的区域；

（3）地下水位高或水源保护区等环境敏感区域；

5.3.2室内外重力排水设计

5.3.2.1室内外重力排水适合用于重力收集源分离水冲式厕所系统设计

5.3.2.2室内重力排水设计应符合下列规定：

1室内重力排水的设计应当合理，在保证系统长期正常运行的同时维护简单，具备经济

可行性。

2褐水与黄水的管道单独铺设，不得混接，亦不得接入生活污水。

3自卫生器具至排出管的距离应最短，管道转弯应最少。

5.3.2.3室外重力排水设计应符合下列规定：

1室外重力排水应根据道路沿线排水情况，合理设置支管和检查井，应有保障顺畅排水

的具体措施。

2非市政道路下的排水管渠应在沿线路面上设置标识。

3利用地形。重力排水管道优先考虑利用道路的自然坡度设置，避免和减少提升。

4管线尽量简洁顺直，避免绕弯，减少管道的长度

5污水管道的设计结合资源化处理装置的位置，尽量就近接入，减少投资。

6符合建设规划。集中式的收集和处理设施布置要与所在地区的建设规划相衔接，在满

足近期规划的基础上，考虑远期规划。

5.4管道系统设计

5.4.1负压收集源分离微水冲厕所系统管道设计

5.4.1.1一般设定

20

1管道系统布局

真空排水系统的排水管道可分为室内真空排水管道与室外真空排水管道组成。室内真空

排水管道包括真空支管、真空主管与通气管，室外真空排水管道包括真空支管、真空主管、

真空总管与检查管。

2真空管道内的峰值流量，在不考虑真空损耗、沿程损失与压力损失情况下可按式3.4.3

计算。

Q=S×V×N（5.4.1）

式中：Q——流量；

S——真空管道的内径截面积；

V——污水的流速，平坦地势下，流速均值可取V=5m/s；

N——损耗系数，损耗系数可按0.5-0.8取值。

5.4.1.2室内真空排水管道设计

（1）室内真空排水管可以采用PPR、PE、UPVC等多种工程塑料管材，管道压力值不

低于0.6Mpa。

（2）室内真空排水管管径应根据实际排水量设计计算，主管管径应根据管段计算峰值

流量确定。不同排放模式下户管管径可参考下表：

表5-5不同排放模式下的户管管径

真空源分离收集

真空混合收集

黑水灰水

DN40DN60-DN80DN60-DN80

（3）室内真空排水管管道内气液混合物设计流速不应小于1m/s，也不应大于7m/s。

5.4.1.3室外真空排水管道设计

1室外真空排水管可以采用PE、UPVC等多种工程塑料管材。管道压力值不低于1Mpa。

2不同排放模式下室外真空排水管管径可参考下表：

表5-6不同排放模式下室外真空排水管管径

真空源分离收集

管道真空混合收集

黑水灰水

真空支管DN50-DN60DN80-DN110DN80-DN110

真空主管DN60-DN80DN110-DN160DN110-DN160

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真空总管DN80-DN110DN160-DN200DN160-DN200

3室外真空管道的敷设形式，根据不同的地形地势地貌，以及当地冻土层深度，可采用

锯齿形、袋形等铺设形式。相邻锯齿形提升弯间管道坡度不应小于0.2%。在北方寒冷地区，

推荐使用袋型铺设方式。

4采用锯齿形铺设形式时管道尺寸不宜小于100mm；采用袋形铺设形式时管道尺寸不

宜大于100mm。

5真空管道的铺设深度，在不考虑管路的承压下，可取铺设当地的最大冻土层厚度的一

半。

6若在真空管道内做局部提升，应在提升前先局部沉降再提升至所需高度，且沉降段长

度应大于提升段长度。

7真空管道若需局部转弯90度，转弯段长度应大于两倍管径。

8室外真空管道中应设置管道井以便运行维护，管道井包括提升检修井、末端检修井、

户外阀门井。

提升检修井可与管道提升段合并，平坦地形下，管道长度超过50米后可据实际需求

设置提升检修井。

末端检修井设置在真空主管末端，末端检修井可配备末端的自动补气装置。

户外阀门井设置在户外的户管上。

9在进行室外真空排水管道设计前，应收集设计依据资料，如下：

(1)总平面等高线图；

(2)服务区域的人口总量；

(3)服务区域的排水当量；

(4)服务区域的排水峰值流量和峰值小时变化系数；

(5)服务区域和今后扩建区域；

(6)污水接纳点的位置和标高。

5.4.1.4管道连接

1）真空排水管的连接应保证管道内部的密闭性

2）管道转弯处，室内真空管道宜采用45°斜三通、45°弯头或弯曲半径大于4倍管外径

的90°弯头；室外真空管道宜采用45°斜三通或45°弯头。

3）真空管道与真空罐间应使用法兰与垫片连接。

22

5.4.2重力收集源分离水冲式厕所系统

5.4.2.1一般设定

1管道系统布局

重力排水系统的排水管道可分为室内重力排水管道与室外重力排水管道组成。室内重力

排水管道包括重力干管、重力支管、排出管与通气管。室外重力排水管道包括

5.4.2.2重力排水管道设计

1室内排水管道的流量、当量和排水管的管径应按下表确定。

表5-7室内排水管道的流量、当量及排水管管径

序号名称流量（L/s）当量管径（mm）

1黄水收集管0.10.340-50

2褐水收集管1.54.5100

2室内管道的峰值流量，在不考虑沿程损失与压力损失情况下可按下式计算。

Q=0.12×a×√q+qmax（5.4.2）

式中：Q——计算管段排水设计秒流量（L/s）；

a——与建筑物有关的系数，可取1.5；Q=0.12×a×√q+qmax

q——计算管段的器具排水当量总数；

qmax——计算管段上最大的卫生器具的排水流量（L/s）。

3管道材质一般采用排水铸铁管或硬聚氯乙烯管，管径小雨50mm时，可采用钢管。

4在设有卫生器具的二层以上坡顶建筑的最高层，必须设置检查口，检查口的设置高度，

应高于改层卫生器具上边缘0.15m。排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，

5连接2个及2个以上褐水收集便器的污水横管上，宜设置清扫口。

6连接3个及3个以上黄水收集便器的污水管道，其管径不宜小于75mm。

7室外重力流管道应在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段

上每隔一定距离处设置检查井。

8在进行室外重力流排水管道设计前，应收集设计依据资料，如下：

(1)总平面等高线图；

(2)服务区域的人口总量；

(3)服务区域的排水当量；

(4)服务区域的排水峰值流量和峰值小时变化系数；

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(5)服务区域和今后扩建区域；

(6)污水接纳点的位置和标高。

5.4.2.3管道连接

1）重力排水管的连接应保证管道内部的密闭性。

2）重力排水管道连接应符合下列规定：

1卫生器具排水管与排水横支管垂直连接，宜采用90°斜三通；

2横支管与立管连接，宜采用顺水三通或顺水四通和45°斜三通或45°斜四通；在特殊

单立管系统中横支管与立管连接可采用特殊配件；

3排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个45°弯头、弯曲半径不小于4倍管径的90°

弯头或90°变径弯头；

4排水立管应避免在轴线偏置；当受条件限制时，宜用乙字管或两个45°弯头连接；

5当排水支管、排水立管接入横干管时，应在横干管管顶或其两侧45°范围内采用45°

斜三通接入；

6横支管、横干管的管道变径处应管顶平接。

5.4.2.4粘接或热熔连接的塑料排水立管应根据其管道的伸缩量设置伸缩节，伸缩节宜

设置在汇合配件处。

5.5资源化处理设施设计

5.5.1黄水资源化设施

5.5.1.1纳滤浓缩+太阳能蒸发/鸟粪石结晶组合装置

该组合装置具有能耗低、设备维护难度小以及废水适应性强的特点，因组合工艺中太阳

能蒸发结晶装置需要依赖太阳能输入，因此适用于日照强度较高的地区和季节。同时，根据

所应用农村地区的分布特点，该组合装置可以分为分散式和聚集式两种形式。其中分散式处

理系统具有占地面积小、灵活多样、管网建设与维护费用低等优点，适宜于聚集性低的农村

地区，如四川、贵州等地。集中式处理系统具有较高的水量处理能力，适宜于聚集性较高的

农村或城市周边农村地区。

1）装置构成

源分离黄水的资源化设备包括纳滤装置，太阳能蒸发装置和鸟粪石结晶装置，设计图和

如图5所示。每人每年黄水的排泄量约为400-500kg，黄水中的氮磷钾以尿素、磷酸盐、钾

离子的形势存在，并且重金属含量较低，是理想的肥料来源。根据处理地区的人口规模和处

24

理周期可计算资源化处理装置的容积。

2）运行原理

源分离黄水置于纳滤进水箱1中，与之相连的进水泵11将其导入保安过滤器，依次流

经3个保安过滤器后进入纳滤膜5，出水分别流入浓水箱6和淡水箱7。纳滤淡水作为鸟粪

石反应装置的进水，由进水泵17导入装置内，通过蠕动泵添加外加镁源和外加磷源，机械

搅拌器8加速离子碰撞，磷酸铵镁沉淀反应在圆柱区9进行，沉淀由于重力作用累积在漏斗

区，上清液从出水区10的阀门排出。纳滤浓水通过蠕动泵导入太阳能蒸发装置，通过调质

后经过一段时间的蒸发后得到富含氮磷的固体沉淀，将磷酸铵镁反应器所得结晶和太阳能结

晶反应器结晶经润洗烘干后，作为缓释肥回田使用，或与工业制肥以一定比例混合施用。结

晶产品质量评估参照GB/T23348-2009缓释肥料，适合作为园林、苗圃等植被的肥料。处理

出水可作为灌溉用水就近农田施用，执行各省制定的农田灌溉水质标准（GB5084-2021）。

纳滤装置：1.纳滤进水箱；2.保安过滤器1第一保安过滤器；3.保安过滤器2第二保安过滤器；4.第三保安过滤器；5.纳滤

膜；6.纳滤浓出水箱；7.纳滤淡出水箱；8.鸟粪石主体反应区；9.漏斗式沉淀区；10.斜板式出水区

太阳能蒸发装置：1.进水口；2.排水口；3.隔水挡板

图5黄水资源化设备设计图

5.5.1.2电化学法电解回收鸟粪石装置

电化学法电解回收鸟粪石组合装置具有操作简单、处理所需空间小、设备维护难度

小以及回收产物效率高的特点。适用于聚集性较高的农村地区，有利于城乡污水处理系统的

可持续发展以及有效缓解城镇污水处理负荷高、可耕种土壤中氮、磷、钾基础肥缺乏地区。

1）装置构成

电解回收装置设计图6所示。未经处理的源分离黄水可直接利用于土壤，但新鲜黄水中

养分的不平衡性（N:0.9%,P:0.06%,K:0.3%）以及其所携带的激素和药物的高风险性，不

利于土壤作物的高效生长。利用结晶形成鸟粪石（MAP）回收法由于可实现N、P、K养分

25

的同步回收，且其回收产物是优质的缓释肥，易被作物吸收且不易出现烧苗现象，因而正广

泛用于黄水资源化的研究领域中。