申請日2015.11.02
公開(公告)日2017.11.14
IPC分類號C02F9/14; B61D35/00
摘要
本發(fā)明涉及一種外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置、方法及列車。裝置部分包括置于列車衛(wèi)生間外的殼體;殼體內(nèi)部具有一次處理室及二次處理室，二次處理室的底部與一次處理室相連通;一次處理室的頂部設(shè)有進(jìn)污口;所述一次處理室內(nèi)設(shè)有過濾層，過濾層與一次處理室底部的空間被活性炭填料填充，活性炭填料上附著有厭氧微生物;所述二次處理室內(nèi)部設(shè)有穿孔曝氣管及液位檢測閥，并懸掛有填料，填料上附著有好氧微生物;二次處理室外側(cè)設(shè)有消毒器;污水從進(jìn)污口進(jìn)入，在一次處理室和二次處理室分別進(jìn)行一次處理和二次處理，然后流至消毒器進(jìn)行消毒，消毒后的污水排至路軌。
權(quán)利要求書
1.一種外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置，其特征在于，包括：
置于列車衛(wèi)生間外的殼體;
殼體內(nèi)部具有一次處理室及二次處理室，二次處理室的底部與一次處理室相連通; 一次處理室的頂部設(shè)有進(jìn)污口;
所述一次處理室內(nèi)設(shè)有過濾層，過濾層與一次處理室底部的空間被活性炭填料填充，活性炭填料上附著有厭氧微生物;
所述二次處理室內(nèi)部設(shè)有穿孔曝氣管及液位檢測閥，并設(shè)置有填料，填料上附著有好氧微生物;二次處理室外側(cè)設(shè)有消毒器;
污水從進(jìn)污口進(jìn)入，在一次處理室和二次處理室分別進(jìn)行一次處理和二次處理，然后流至消毒器進(jìn)行消毒，消毒后的污水排至路軌;
所述一次處理室、二次處理室和消毒器的底部分別與防凍排空閥相連通;
所有的防凍排空閥均通過電磁閥島實(shí)現(xiàn)各自的開閉;列車上的壓縮空氣經(jīng)減壓后輸送至電磁閥島;
所述進(jìn)污口依次與正吹排泄閥、真空收集箱和真空排泄閥連通，真空排泄閥將列車集便器中的污水吸入真空收集箱;
列車上的壓縮空氣進(jìn)行正壓吹掃真空收集箱，實(shí)現(xiàn)真空收集箱內(nèi)污水的清理;
所述電磁閥島包括多個(gè)并聯(lián)的電磁閥，所有的電磁閥分別與一級減壓過濾閥相連通，并被壓力開關(guān)控制壓縮空氣通斷;
二級過濾減壓閥與一級減壓過濾閥相連通，一級減壓過濾閥接受列車上的壓縮空氣，二級過濾減壓閥與二次處理室底部設(shè)置的穿孔曝氣管連通，二級過濾減壓閥被壓力開關(guān)控制壓縮空氣流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一次處理室的側(cè)壁自上之下依次與反洗排污口、清水反洗口和反洗用壓風(fēng)口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述過濾層為傾斜設(shè)置，來增大對污水的過濾面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體上設(shè)有承載件;
所述承載件為固定連接于殼體頂部的吊耳、固定連接于殼體側(cè)壁的懸掛架或固定連接于殼體底部的支撐板。
5.一種列車，該列車包括車廂，車廂內(nèi)具有衛(wèi)生間，衛(wèi)生間具有集便器，其特征在于，所述車廂外具有權(quán)利要求1或2或3或4任一項(xiàng)所述的外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置，且集便器與一次處理室相連通。
6.一種利用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行列車衛(wèi)生間污水處理的方法，其特征在于，步驟如下：
A、污水從列車衛(wèi)生間流入一次處理室，固體大顆粒物被過濾層過濾截留，過濾后的污水流動至一次處理室下部，污染物質(zhì)被活性炭填料吸附，而后被厭氧微生物分解，分解過程中厭氧微生物又將活性炭的吸附性再生，使吸附與厭氧分解互補(bǔ);
B、厭氧分解結(jié)束后污水流至二次處理室進(jìn)行好氧分解與曝氣處理，形成下層污水與上清液;
C、上清液流入消毒器進(jìn)行消毒;
D、消毒結(jié)束后的上清液被排放;
當(dāng)連通的閥門打開時(shí)，真空收集箱連通壓縮空氣的電磁閥同時(shí)打開，在壓縮空氣的正壓作用下，將真空收集箱內(nèi)的污水壓入一次處理室，利用列車上壓縮空氣對二次處理室進(jìn)行曝氣，在二次處理室內(nèi)當(dāng)處于95%的液位時(shí)，可控制停止曝氣并進(jìn)行上清液澄清，隨后由電磁閥島中電磁閥控制消毒器進(jìn)口閥開啟，上清液流入消毒器，當(dāng)處于高液位時(shí)，關(guān)閉消毒器進(jìn)口閥，對污水進(jìn)行加熱，由電磁閥島中電磁閥控制開啟防凍排空閥，將消毒后污水排放，當(dāng)液位處于低液位時(shí)，關(guān)閉防凍排放閥;若設(shè)備停運(yùn)長期不運(yùn)行，可將一次處理室、二次處理室及消毒器相連接的的防凍排空閥打開，將裝置中的污水排空。
說明書
一種外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置、方法及列車
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鐵路設(shè)備相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置、方法及列車。
背景技術(shù)
長期以來，我國列車采用“直排式”衛(wèi)生間，列車運(yùn)行中飛濺出大量的糞便拋灑在鐵路沿線，不僅污染沿線鐵路設(shè)施和環(huán)境，而且危害沿線周邊民眾的身體健康。
為保護(hù)鐵路沿線的生態(tài)環(huán)境，鐵路部門對列車衛(wèi)生間進(jìn)行綠色“革命”。2003年“非典”后，旅客列車開始試裝“密閉式”真空集便器，2004年起在新造客車上批量裝用。2012年起，對既有25型客車開始加裝真空集便器。
國內(nèi)高鐵開通時(shí)，動車組均裝備了此裝備。這不僅解決了沿途遺散污染問題，還為乘客創(chuàng)造了良好的乘車環(huán)境。
然而“密閉式”真空集便器也存在自身的缺陷：污水箱容積有限，需在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行排空卸污，且在車站或客車所(動車所)須配套建設(shè)卸污設(shè)備及污水處理設(shè)施。
因此，該模式導(dǎo)致一系列、大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，且在后期運(yùn)營中，需要大量的人力、物力和財(cái)力。
對于車輛站段、車庫或車輛整容所等運(yùn)營單位來說，面臨著后勤保障能力要求高、維護(hù)使用成本大等一系列問題。因此，將列車衛(wèi)生間污水隨車運(yùn)行處理的方式是避免一次投資、后期維護(hù)及管理等方面的缺陷。
現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)存在部分關(guān)于衛(wèi)生間處理設(shè)備相關(guān)技術(shù)的研究。例如：
專利號CN2014107238078、專利號CN2003101059979和專利號CN2003201098589均涉及列車衛(wèi)生間污水處理裝置，上述三種專利所提供的裝置均屬于安裝于車廂內(nèi)部的處理設(shè)備，會占用有效的車廂空間，且不清楚動力來源。專利號CN2011203198321的方案是涉及是機(jī)車整體化衛(wèi)生間的實(shí)用新型，包括真空集便系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)和帶監(jiān)控顯示屏的智能控制器，未涉及衛(wèi)生間污水處理的研究。
綜上所述，如何設(shè)計(jì)一種裝置，既不占用列車車廂空間，又能滿足列車化運(yùn)行環(huán)境，且無需額外添加動力就能保證自身的運(yùn)行，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟需解決的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置、方法及列車。本裝置通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其能夠外掛于車廂外部，不占用車內(nèi)空間。并利用車上既有的壓縮空氣源及電源作為動力能源便可實(shí)現(xiàn)隨車對衛(wèi)生間收集的污水進(jìn)行凈化及衛(wèi)生化處理。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置，包括：
置于列車衛(wèi)生間外的殼體;
殼體內(nèi)部具有一次處理室及二次處理室，二次處理室的底部與一次處理室相連通;
一次處理室的頂部設(shè)有進(jìn)污口;
所述一次處理室內(nèi)設(shè)有過濾層，過濾層與一次處理室底部的空間被活性炭填料填充，活性炭填料上附著有厭氧微生物;
所述二次處理室內(nèi)部設(shè)有穿孔曝氣管及液位檢測閥，并設(shè)置有填料，填料上附著有好氧微生物;二次處理室外側(cè)設(shè)有消毒器;
污水從進(jìn)污口進(jìn)入，在一次處理室和二次處理室分別進(jìn)行一次處理和二次處理，然后流至消毒器進(jìn)行消毒，消毒后的污水排至路軌。
優(yōu)選的，所述一次處理室的側(cè)壁自上之下依次與反洗排污口、清水反洗口和反洗用壓風(fēng)口相連通。
優(yōu)選的，所述一次處理室、二次處理室和消毒器的底部分別與防凍排空閥相連通。
優(yōu)選的，所有的防凍排空閥均通過電磁閥島實(shí)現(xiàn)各自的開閉;
列車上的壓縮空氣經(jīng)減壓后輸送至電磁閥島。
優(yōu)選的，所述進(jìn)污口依次與正吹排泄閥、真空收集箱和真空排泄閥連通，真空排泄閥將列車集便器中的污水吸入真空收集箱;
列車上的壓縮空氣進(jìn)行正壓吹掃真空收集箱，實(shí)現(xiàn)真空收集箱內(nèi)污水的清理。
優(yōu)選的，所述過濾層為傾斜設(shè)置，來增大對污水的過濾面積。
優(yōu)選的，所述電磁閥島包括多個(gè)并聯(lián)的電磁閥，所有的電磁閥分別與一級減壓過濾閥相連通，并被壓力開關(guān)控制壓縮空氣通斷。
優(yōu)選的，所述殼體上設(shè)有承載件;承載件為固定連接于殼體頂部的吊耳、固定連接于殼體側(cè)壁的懸掛架或固定連接于殼體底部的支撐板。
在提供裝置方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種列車，該列車包括車廂，車廂內(nèi)具有衛(wèi)生間，衛(wèi)生間具有集便器，所述車廂外具有上述的外置式處理列車衛(wèi)生間污水的裝置，且集便器與一次處理室相連通。
一種利用上述的裝置進(jìn)行列車衛(wèi)生間污水處理的方法，主要包括如下步驟：
A、污水從列車衛(wèi)生間流入一次處理室，固體大顆粒物被過濾層過濾截留，過濾后的污水流動至一次處理室下部，污染物質(zhì)被活性炭填料吸附，而后被厭氧微生物分解，分解過程中厭氧微生物又再生活性炭的吸附性，使吸附與厭氧分解互補(bǔ);
B、厭氧分解結(jié)束后污水流至二次處理室進(jìn)行好氧分解與曝氣處理，形成下層污水與上清液;
C、上清液流入消毒器進(jìn)行消毒;
D、消毒結(jié)束后的上清液被排放。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本方法克服了“密閉式”真空集便器、地面卸污設(shè)施及集中處理列車衛(wèi)生間污水方式的投資大、占地多及后期維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
(2)本方法采用車載式列車衛(wèi)生間污水處理，在技術(shù)范疇上屬于分散式處理技術(shù)，較傳統(tǒng)的直接排放和密閉收集集中處理技術(shù)有顯著的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
(3)外置式列車衛(wèi)生間污水處理裝置既不占用列車車廂空間又不添加額外動力，使用列車內(nèi)部既有動力能源實(shí)現(xiàn)自身的運(yùn)行，很好的克服了當(dāng)前列車排水模式的弊端。
(4)本方法對污水進(jìn)行衛(wèi)生化處理，直接排放路軌，不會帶來對沿途居民、維修工人及居住區(qū)域等帶來疾病、治病菌的傳染，具有顯著的環(huán)保衛(wèi)生效益。
(5)本方法及裝置不會改變列車主體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，對于已安裝真空便器的列車，在不進(jìn)行大改動前提下，即可實(shí)現(xiàn)與列車衛(wèi)生間對接，因此有利于裝車推廣應(yīng)用。
(6)本方法及裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，占用空間小，運(yùn)行及維護(hù)成本低，市場前景廣闊。
