一種列車衛(wèi)生間污水的處理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種列車衛(wèi)生間污水的處理裝置及方法，特別涉及一種與旅客列車衛(wèi)生間相匹配的處理方法及裝置，可實現(xiàn)隨車對衛(wèi)生間收集的污水進(jìn)行凈化并排放。裝置包括殼體，在殼體的頂部設(shè)有污水進(jìn)口，在其內(nèi)部由上到下依次設(shè)有纖維球過濾床、活性炭固定床和好氧生物氧化區(qū)，在好氧生物氧化區(qū)內(nèi)通過壓縮空氣鼓氣，在好氧生物氧化區(qū)一側(cè)安裝有與其連通的紫外線消毒器，紫外線消毒器連接排水口。本方法改變了傳統(tǒng)列車衛(wèi)生間污水的排水模式，較第一代產(chǎn)品和第二代產(chǎn)品更具優(yōu)勢。其既避免了未經(jīng)處理直排路軌的環(huán)境污染，又避免了真空密閉收集中，污物箱容積有限，需配套移動或固定式卸污單元的維護和使用費用高等問題。
【專利說明】—種列車衛(wèi)生間污水的處理裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對列車衛(wèi)生間收集污水的處理新方法，特別涉及一種與旅客列車衛(wèi)生間相匹配的處理方法及裝置，可實現(xiàn)隨車對衛(wèi)生間收集的污水進(jìn)行凈化并排放。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國鐵路的飛速發(fā)展，對于旅客列車的相關(guān)環(huán)保要求也愈來愈高。以旅客列車衛(wèi)生間系統(tǒng)為例，第一代產(chǎn)品形式為:車載直排衛(wèi)生間，列車上產(chǎn)生的糞尿污水沿鐵道路軌任意排放，存在嚴(yán)重的衛(wèi)生和環(huán)境污染問題。
[0003]當(dāng)前，大線車的直排衛(wèi)生間已大量被第二代產(chǎn)品——真空密閉式集便系統(tǒng)替代，高速旅客列車則完全列裝真空密閉式衛(wèi)生間。大大克服了第一代衛(wèi)生間的衛(wèi)生和環(huán)保方面的缺陷，成為當(dāng)前旅客列車列裝衛(wèi)生系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。真空密閉式衛(wèi)生間的工作方式是:依靠真空方式將衛(wèi)生間污水收集至污物箱，待列車到達(dá)站段或入庫后由移動吸污車或固定式真空卸污單元對污物箱污水進(jìn)行抽吸，在化糞池中貯存，然后統(tǒng)一進(jìn)行處理后排放。然而真空密閉式衛(wèi)生間也存在自身的缺陷:污物箱容積有限，需在較短時間內(nèi)進(jìn)行卸污并排空，且站段必須配套建設(shè)對應(yīng)的卸污單元或配備真空吸污車，導(dǎo)致維護和使用成本較高。
[0004]因此，對列車衛(wèi)生間產(chǎn)品來說，未來新一代的產(chǎn)品必須具備對收集污水進(jìn)行隨車凈化處理并達(dá)標(biāo)排放的技術(shù)特點。這既要滿足環(huán)境衛(wèi)生要求又要不至于維護和使用成本高，這無疑是當(dāng)前該領(lǐng)域內(nèi)尚未解決好的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)尚未解決好的難題，提供一種列車衛(wèi)生間收集污水的處理裝置及方法，該方法改變了傳統(tǒng)列車的排水方式，是未來列車衛(wèi)生間排水系統(tǒng)的新產(chǎn)品模式。通過隨車運行并凈化處理列車衛(wèi)生間收集的污水，使其處理后的水以一定的速度隨車排放路軌，實現(xiàn)列車上黑水處理達(dá)標(biāo)后衛(wèi)生排放，整個過程自動運行控制。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0007]列車衛(wèi)生間收集污水的處理裝置，包括一個隨車運行的污水處理裝置，所述的污水處理裝置包括殼體，在所述的殼體的頂部設(shè)有與列車衛(wèi)生間污水收集裝置相連通的污水進(jìn)口，在其內(nèi)部由上到下依次設(shè)有纖維球過濾床、活性炭固定床和好氧生物氧化區(qū)，在所述的好氧生物氧化區(qū)內(nèi)通過壓縮空氣鼓氣，在所述的好氧生物氧化區(qū)一側(cè)安裝有與其連通的紫外線消毒器，所述的紫外線消毒器連接排水口 ；列車衛(wèi)生間污水收集后進(jìn)入與之匹配的污水處理裝置進(jìn)行凈化處理，實行列車衛(wèi)生間污水隨車處理達(dá)標(biāo)排放路軌。
[0008]所述纖維球過濾床由直徑為30mm-50mm的纖維球填充而成,且纖維球過濾床上下兩面設(shè)有5目的不銹鋼絲網(wǎng)作為撐襯。
[0009]所述活性炭固定床設(shè)置于纖維球過濾床下部，中間由5目不銹鋼絲網(wǎng)相隔，其設(shè)有一根反清洗水水管，水管分別在向上和向下45度方向開設(shè)一排直徑為5mm的噴水孔。
[0010]所述活性炭固定床由吸附能力強的3-6_活性碳組成，其在殼體內(nèi)散裝堆積或?qū)⒒钚蕴佳b入若干個尼龍袋子內(nèi)，然后由成袋活性炭堆積。
[0011]所述活性炭固定床底部設(shè)有5目的不銹鋼絲網(wǎng)作為撐襯，且絲網(wǎng)上部設(shè)有一根壓縮空氣管，氣管分別在向上和向下45度方向開設(shè)一排直徑為4mm的氣孔。
[0012]所述好氧生物氧化區(qū)設(shè)置于活性炭固定床下部，內(nèi)置裝有體積為50%的懸浮球填料，用于提供給好氧微生物附著掛膜的載體。區(qū)內(nèi)底部設(shè)置曝氣擴散器，可與外部壓縮空氣源連通，用于給區(qū)內(nèi)污水進(jìn)行曝氣充氧。區(qū)內(nèi)設(shè)置一個60度傾角的隔板，將來水與出水分隔，保證污水在該區(qū)域內(nèi)的停留時間，避免短流的發(fā)生。
[0013]所述紫外線消毒器進(jìn)水口與好氧生物氧化區(qū)出水口連通，污水經(jīng)過管道過流時紫外線的照射進(jìn)行殺菌消毒后，從排水口排放。
[0014]所述纖維球過濾床頂部裝有通氣管與列車外部空氣連通。
[0015]所述纖維球過濾床頂部裝有吸污管口，當(dāng)纖維球過濾床需要清洗時，啟動反清洗水及清洗壓縮空氣，擾動固定床并反清洗，并由設(shè)置的洗污管口連接外部洗污裝置將氣水聯(lián)合反洗的雜質(zhì)抽取外排。
[0016]所述好氧生物氧化區(qū)底部設(shè)一個排空閥門，其目的為整個設(shè)備的防凍排空口。
[0017]所述裝置對污水處理的方法如下:
[0018]衛(wèi)生間收集糞尿污水經(jīng)提升經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入處理裝置，經(jīng)纖維球過濾床首先對來水進(jìn)行固液分離，對其中直徑大于3_的大顆粒物質(zhì)、毛發(fā)、固體顆?；蜷L纖維物質(zhì)等進(jìn)行截留后進(jìn)入?yún)捬趸钚蕴抗潭ù玻?br> [0019]在活性炭固定床上發(fā)生兩個凈化過程協(xié)同作用:一是對污水中污物進(jìn)行物理吸附，二是在附著在活性炭表面的生物膜，對污水中污染物及吸附在活性碳中的污物進(jìn)行降解凈化。
[0020]經(jīng)過活性碳床處理后的污水自流進(jìn)入好氧生物氧化區(qū)，在該區(qū)內(nèi)裝有懸浮填料球，同時通過列車上壓縮空氣對該區(qū)進(jìn)行曝氣，通過曝氣擴散器將空氣均勻擴散到好氧生物氧化區(qū)，通過曝氣充氧使懸浮填料球表面形成好氧微生物組成的生物膜，污水與懸浮球接觸，增大了好氧微生物與污水的接觸，在好氧微生物作用下對污水進(jìn)行好氧降解。
[0021]經(jīng)過好氧凈化后的污水經(jīng)斜隔板折返，從好氧生物氧化區(qū)出水口流入紫外線消毒器，在紫外線照射下，對污水進(jìn)行殺菌消毒，終端產(chǎn)水經(jīng)過排水口排放至路軌。
[0022]若設(shè)備停運長期不運行，可打開防凍排空閥，將裝置中的污水排空。裝置在運行2-6個月(視實際使用情況)后，需對纖維球過濾床進(jìn)行反沖清洗，將外部水源接入反沖洗水接頭閥21，同時將外部壓縮空氣源接入壓縮空氣接頭閥，對纖維球過濾床進(jìn)行氣水聯(lián)合反洗，反洗污物由反洗排污口排出。反洗排污口可與專用真空抽吸設(shè)備連接，靠真空抽吸方式將反洗污物抽走轉(zhuǎn)移。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]1、本方法改變了傳統(tǒng)列車衛(wèi)生間污水的排水模式，較第一代產(chǎn)品和第二代產(chǎn)品更環(huán)保，運行費用更低。
[0025]2、本方法采用物理及生化法水處理技術(shù)處理列車衛(wèi)生間收集的污水，將處理后隨車運行時排放至路軌，避免了第一代列車衛(wèi)生間排水系統(tǒng)產(chǎn)品直排路軌的環(huán)境污染。
[0026]3、本方法采用物理及生化法水處理技術(shù)處理列車衛(wèi)生間收集的污水，將處理后隨車運行時排放至路軌，避免了第二代列車衛(wèi)生間排水系統(tǒng)產(chǎn)品真空密閉收集時，污物箱容積有限，且需配套移動或固定式卸污單元的維護和使用費用高。
[0027]4、本方法及裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，占用空間小，運行及維護成本低，有利于推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是一個具體實施例結(jié)構(gòu)正面示意圖；
[0029]圖2是一個具體實施例結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖；
[0030]圖中1、污水進(jìn)口，2、排氣口，3、反洗排污口，4、纖維球過濾床上層不銹鋼絲網(wǎng)撐襯，5、纖維球過濾床，6、反沖洗水管，7、纖維球過濾床下層不銹鋼絲網(wǎng)撐襯，8、活性炭固定床，9、壓縮空氣管，10、不銹鋼網(wǎng)孔撐襯，11、曝氣管路接頭，12,60度傾斜的隔板，13、好氧生物氧化區(qū)，14、懸浮填料，15曝氣擴散器，16、好氧生物氧化區(qū)出水口，17、紫外線消毒器，18、防凍排空閥，19、排水口，20、壓縮空氣接頭閥，21、反沖洗水接頭閥。

【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0032]圖1中，衛(wèi)生間收集到的污水通纖維球過濾床，去除水中大顆?；蜷L纖維狀的物質(zhì)，經(jīng)過固液分離作用的污水流入處于無氧狀態(tài)的活性炭固定床8，厭氧微生物在活性碳表面形成厭氧生物膜，通過厭氧微生物降解污水中污染物與活性碳的強吸附物理能力協(xié)同作用凈化污水。經(jīng)過固定式厭氧活性碳床的凈化后的污水自流入好氧生物氧化區(qū)，該區(qū)內(nèi)通過壓縮空氣對其鼓氣，使好氧微生物附著掛膜在區(qū)內(nèi)的懸浮填料14上，對來水好氧降解凈化。好氧凈化后的污水流入紫外線消毒器，對污水進(jìn)行殺菌消毒，最終形成產(chǎn)水，隨車運行排放至軌道上；具體設(shè)備如下:
[0033]列車衛(wèi)生間污水處理裝置，包括殼體，在所述的殼體的頂部設(shè)有污水進(jìn)口 1、反洗排污口 3和排氣口 2，在其內(nèi)部由上到下依次設(shè)有纖維球過濾床5、活性炭固定床8和好氧生物氧化區(qū)13，在所述的好氧生物氧化區(qū)13內(nèi)通過壓縮空氣鼓氣，在所述的好氧生物氧化區(qū)13 —側(cè)安裝有與其連通的紫外線消毒器17，所述的紫外線消毒器17連接排水口 19。
[0034]纖維球過濾床由直徑為30mm-50mm的纖維球填充而成，且纖維球過濾床上、下兩面設(shè)有5目的纖維球過濾床上層不銹鋼絲網(wǎng)撐襯4和纖維球過濾床下層不銹鋼絲網(wǎng)撐襯7。
[0035]活性炭固定床8設(shè)置于纖維球過濾床下部，中間由5目不銹鋼絲網(wǎng)10相隔，其設(shè)有一根反清洗水管6，水管分別在向上和向下45度方向開設(shè)一排直徑為5mm的噴水孔。
[0036]活性炭固定床8由吸附能力強的3-6_活性碳組成，其在殼體內(nèi)散裝堆積或?qū)⒒钚蕴佳b入若干個尼龍袋子內(nèi)，然后由成袋活性炭堆積。
[0037]活性炭固定床8底部設(shè)有5目的不銹鋼絲網(wǎng)作為撐襯，且絲網(wǎng)上部設(shè)有一根壓縮空氣管9，氣管分別在向上和向下45度方向開設(shè)一排直徑為4mm的氣孔。
[0038]好氧生物氧化區(qū)設(shè)置于活性炭固定床8下部，內(nèi)置裝有體積為50%的懸浮球填料，用于提供給好氧微生物附著掛膜的載體。區(qū)內(nèi)底部設(shè)置曝氣擴散器15，可與外部壓縮空氣源連通，用于給區(qū)內(nèi)污水進(jìn)行曝氣充氧；曝氣擴散器15與曝氣管路接頭11相連。區(qū)內(nèi)設(shè)置一個60度傾角的隔板12，將來水與出水分隔，保證污水在該區(qū)域內(nèi)的停留時間，避免短流的發(fā)生。
[0039]紫外線消毒器進(jìn)水口與好氧生物氧化區(qū)出水口 16連通，污水經(jīng)過管道過流時紫外線的照射進(jìn)行殺菌消毒后，從出口排放。
[0040]纖維球過濾床頂部裝有通氣管與列車外部空氣連通。
[0041]纖維球過濾床頂部裝有吸污管口，當(dāng)纖維球過濾床需要清洗時，啟動反清洗水及清洗壓縮空氣，擾動固定床并反清洗，并由設(shè)置的洗污管口連接外部洗污裝置將氣水聯(lián)合反洗的雜質(zhì)抽取外排。
[0042]好氧生物氧化區(qū)底部設(shè)一個排空閥門，其目的為整個設(shè)備的防凍排空口。
[0043]本發(fā)明，包括纖維球過濾床5、厭氧活性炭床8、好氧生物氧化區(qū)13、紫外線消毒器17，加之列車衛(wèi)生間既有沖廁水收集及提升管道的輔助配合，實現(xiàn)列車衛(wèi)生間收集污水凈化處理。它們之間經(jīng)管、泵閥依次連接組成。
[0044]具體的處理方法如下:
[0045]如圖1，衛(wèi)生間收集污水經(jīng)提升經(jīng)進(jìn)水口 I進(jìn)入處理裝置，經(jīng)纖維球過濾床5首先對來水進(jìn)行固液分離，對其中直徑大于3mm的大顆粒物質(zhì)、毛發(fā)、固體顆?；蜷L纖維物質(zhì)等進(jìn)行截留后進(jìn)入?yún)捬趸钚蕴即?，在活性炭床上發(fā)生兩個凈化過程協(xié)同作用:一是對污水中污物進(jìn)行物理吸附，二是在附著在活性炭表面的生物膜，對污水中污染物及吸附在活性碳中的污物進(jìn)行降解凈化。經(jīng)過活性碳床處理后的污水自流進(jìn)入好氧生物氧化區(qū)13，在該區(qū)內(nèi)裝有懸浮填料球，同時可通過列車上壓縮空氣對該區(qū)進(jìn)行曝氣，通過曝氣擴散器15將空氣均勻擴散到好氧生物氧化區(qū)13，通過曝氣充氧使懸浮填料球表面形成好氧微生物組成的生物膜，污水與懸浮球接觸，增大了好氧微生物與污水的接觸，在好氧微生物作用下對污水進(jìn)行好氧降解。經(jīng)過好氧凈化后的污水經(jīng)60度斜隔板12折返，經(jīng)好氧生物氧化區(qū)出水口 16流入紫外線消毒器17，在紫外線照射下，對污水進(jìn)行殺菌消毒，終端產(chǎn)水經(jīng)過排水口19排放至路軌。若設(shè)備停運長期不運行，可打開防凍排空閥18，將裝置中的污水排空。裝置在運行2-6個月(視實際使用情況)后，需對纖維球過濾床進(jìn)行反沖清洗，將外部水源接入反沖洗水接頭閥21，同時將外部壓縮空氣源接入壓縮空氣接頭閥20，對纖維球過濾床進(jìn)行氣水聯(lián)合反洗，反洗污物由反洗排污口 3排出。反洗排污口 3可與專用真空抽吸設(shè)備連接，靠真空抽吸方式將反洗污物抽走轉(zhuǎn)移。
[0046]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:包括殼體，在所述的殼體的頂部設(shè)有與列車衛(wèi)生間污水收集裝置相連通的污水進(jìn)口，在其內(nèi)部由上到下依次設(shè)有纖維球過濾床、活性炭固定床和好氧生物氧化區(qū)，在所述的好氧生物氧化區(qū)內(nèi)通過壓縮空氣鼓氣，在所述的好氧生物氧化區(qū)一側(cè)安裝有與其連通的紫外線消毒器，所述的紫外線消毒器連接排水口 ；列車衛(wèi)生間污水收集后進(jìn)入與之匹配的污水處理裝置進(jìn)行凈化處理，實行列車衛(wèi)生間污水隨車處理達(dá)標(biāo)排放路軌。
2.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:所述纖維球過濾床由纖維球填充而成，纖維球過濾床上下兩面設(shè)有不銹鋼絲網(wǎng)作為撐襯；且纖維球過濾床頂部裝有吸污管口，當(dāng)纖維球過濾床需要清洗時，啟動反清洗水及清洗壓縮空氣，擾動固定床并反清洗，并由設(shè)置的洗污管口連接外部洗污裝置將氣水聯(lián)合反洗的雜質(zhì)抽取外排。
3.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:所述活性炭固定床設(shè)置于纖維球過濾床下部，中間由不銹鋼絲網(wǎng)相隔，且活性炭固定床與一根反清洗水水管連通，所述的水管分別在向上和向下45度方向開設(shè)一排噴水孔。
4.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:所述活性炭固定床由吸附能力強的活性碳組成，其在殼體內(nèi)散裝堆積或?qū)⒒钚蕴佳b入若干個尼龍袋子內(nèi)，然后由成袋活性炭堆積。
5.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:所述活性炭固定床底部設(shè)有不銹鋼絲網(wǎng)作為撐襯，且絲網(wǎng)上部設(shè)有一根壓縮空氣管，氣管分別在向上和向下45度方向開設(shè)一排氣孔。
6.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:所述好氧生物氧化區(qū)設(shè)置于活性炭固定床下部，內(nèi)置裝有體積為50%的懸浮球填料；區(qū)內(nèi)底部設(shè)置曝氣擴散器，與外部壓縮空氣源連通，用于給區(qū)內(nèi)污水進(jìn)行曝氣充氧。區(qū)內(nèi)設(shè)置一個60度傾角的隔板，將來水與出水分隔，保證污水在該區(qū)域內(nèi)的停留時間，避免短流的發(fā)生。
7.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置，其特征在于:所述紫外線消毒器進(jìn)水口與好氧生物氧化區(qū)出水口連通，污水經(jīng)過管道過流時紫外線的照射進(jìn)行殺菌消毒后，從出口排放。
8.如權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于:所述好氧生物氧化區(qū)底部設(shè)一個排空閥門，其目的為整個設(shè)備的防凍排空口。
9.如權(quán)利要求1所述的列車衛(wèi)生間污水的處理裝置的處理方法，其特征在于，如下， 衛(wèi)生間污水收集后經(jīng)提升至處理裝置的進(jìn)水口，經(jīng)纖維球過濾床首先對來水進(jìn)行固液分離，對其中直徑大于3mm的大顆粒物質(zhì)、毛發(fā)、固體顆?；蜷L纖維物質(zhì)等進(jìn)行截留后進(jìn)入?yún)捬趸钚蕴抗潭ù玻? 在活性炭固定床上發(fā)生兩個凈化過程協(xié)同作用:一是對污水中污物進(jìn)行物理吸附，二是在附著在活性炭表面的生物膜，對污水中污染物及吸附在活性碳中的污物進(jìn)行降解凈化； 經(jīng)過活性碳床處理后的污水自流進(jìn)入好氧生物氧化區(qū)，在該區(qū)內(nèi)裝有懸浮填料球，同時通過列車上壓縮空氣對該區(qū)進(jìn)行曝氣，通過曝氣擴散器將空氣均勻擴散到好氧生物氧化區(qū)，通過曝氣充氧使懸浮填料球表面形成好氧微生物組成的生物膜，污水與懸浮球接觸，增大了好氧微生物與污水的接觸，在好氧微生物作用下對污水進(jìn)行好氧降解； 經(jīng)過好氧凈化后的污水經(jīng)斜隔板折返，從好氧生物氧化區(qū)出水口流入紫外線消毒器，在紫外線照射下，對污水進(jìn)行殺菌消毒，終端產(chǎn)水經(jīng)過排水口排放至路軌。
10.如權(quán)利要求9所述的污水處理裝置的處理方法，其特征在于:如下， 若設(shè)備停運長期不運行，打開防凍排空閥，將裝置中的污水排空；裝置在運行2-6個月后，需對纖維球過濾床進(jìn)行反沖清洗，將外部水源接入反沖洗水接頭閥，同時將外部壓縮空氣源接入壓縮空氣接頭閥，對纖維球過濾床進(jìn)行氣水聯(lián)合反洗，反洗污物由反洗排污口排出，反洗排污口與專用真空抽吸設(shè)備連接，靠真空抽吸方式將反洗污物抽走轉(zhuǎn)移。
【文檔編號】C02F9/14GK104386884SQ201410723807
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】胡家業(yè), 葛會超, 鄭金霞, 馬琳, 劉曉龍 申請人:山東華騰環(huán)?？萍加邢薰?br>