CN103612643B - 列车洗漱水处理再利用方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车洗漱水处理再利用方法，洗涤水盆排水通过筛网过滤器去除水中大颗粒物后，收集到进水缓冲区，经挡板底部折返，以推流式流态流入电解氧化区，在电解氧化区中，以来回折返的推流流态，流经内置电解极板，经过电解氧化、电解气浮及电解絮凝的单个作用或多个作用协同净化洗漱水；经电解净化后的水经挡板上部溢流至产水收集区，产水收集区的水经由回用水泵实时泵入冲厕水增压罐，供冲厕使用。本发明同时还公开了该方法的装置。本发明节约用水量在50%以上，且可有效减少车载水箱负荷，降低列车靠站补水的频次，解决了列车供水、用水的矛盾。

Description

列车洗漱水处理再利用方法及装置

技术领域

本发明涉及一种灰水净化并回用的方法及装置，特别涉及一种旅客列车洗漱水经处理后作为列车真空卫生间的冲厕水的方法及装置。

背景技术

目前，国外学者RobertEEden等曾提出：在长途旅行列车上，旅客使用过的洗漱水，污染杂质只占0.1%左右，比海水的3.5%还少，经过适当处理可再重复利用。

长期以来，我国旅客列车上的洗漱水根据各自装车的排水系统的情况，或延用一次性使用直接排放至道轨的老习惯，或采用经灰水收集箱中转由真空管路吸入车底粪便污物箱。上述洗漱水的排放方式，一方面旅客洗漱水直接排放掉，而冲厕水直接由水箱供给清水，造成水资源浪费，加剧了列车上用水本来就紧张的局面；另一方面若真空收集洗漱水至粪便污物箱，则增大了列车污物箱的容积负荷。

列车在铁道线路上不停地运行，受空间结构、运行时间、制造成本的影响，列车相关装车产品需兼顾以下几点：（1）列车是一个狭长体，大部分空间用来承载旅客，而设备安装空间很小，必须采用处理空间小、质量轻的设备体系。（2）列车运行时间有限，要选用速率快、运行灵活的技术手段。（3）限于列车车辆的制造成本，应平衡处理效果和制造费用的矛盾，达到处理效益和成本的平衡。因此，洗漱水处理再利用方法及装置必须满足上述列车化的技术特点，这无疑是当前该领域内尚未解决好的难题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种列车洗漱水处理再利用方法及装置，通过收集处理列车洗涤水盆的排水，使其处理后的水用于车上真空厕所冲水，实现洗漱灰水处理后循环再利用，且整个过程自动运行控制。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种列车洗漱水处理再利用方法，包括：

洗涤水盆排水通过筛网过滤器去除水中大颗粒物后，收集到进水缓冲区，经挡板底部折返，以推流式流态流入电解氧化区，在电解氧化区中，以来回折返的推流流态，流经内置电解极板，经过电解氧化、电解气浮及电解絮凝的单个作用或多个作用协同净化洗漱水；经电解净化后的水经挡板上部溢流至产水收集区，产水收集区的水经由回用水泵实时泵入冲厕水增压罐，供冲厕使用。

所述产水收集区装有高、低两个液位传感器，当水位到达高液位设定值时，自动控制装置，首先打开排渣电磁阀，使产水收集区、电解氧化区与列车真空管路系统连通，将电解气浮产生的浮渣抽吸至粪便污物箱中；待抽吸完毕后，关闭排渣电磁阀。

所述冲厕水增压罐装有一个高液位传感器，当如厕人员触动冲洗按钮后，增压罐水全部冲出，回用水泵启动泵处理后洗漱水进入增压罐，至水位至增压罐的高液位处停止。

所述产水收集区液位处理低液位时，回用水泵无法启动，此时若增压水罐需补足冲洗水时，则连通补水车厢水箱的电磁阀打开，由水箱补给水至增压罐，满足冲厕需求。

一种列车洗漱水处理再利用装置，包括列车洗漱水装置，列车洗漱装置的排水管道上安装有筛网过滤器，且排水管道末端与电解处理器相连通，电解处理器的产水收集区与真空卫生间冲厕水增压罐通过回用上水泵相连。

所述电解处理器安装于列车洗漱水装置的洗涤面盆的下部空间。

所述电解处理器包括进水缓冲区、电解氧化区和产水收集区，所述进水缓冲区与电解氧化区之间设置有第一挡板，第一挡板底部开有两区相通的通道，电解氧化区与产水收集区设置有第二挡板，第二挡板上部开有两区相通的通道。

所述进水缓冲区与电解氧化区连通通道的底部设置一个排空阀门。

所述电解氧化区内置若干块电极板，所述电极板包括正、负极板，正负极板以10—15mm间隔交错排列。

所述电极板材质铁、铝或锌板，或者为镀钛材料或石墨。

所述电极板正极板最后汇总接至外部直流稳压电源的正极，负极板最后汇总接至外部直流稳压电源的负极。

所述电极板正负极能够互换，采用周期换向运行方式，避免电极板的结垢。

所述电解氧化区顶部装有通气管与列车外部空气连通，且在通气管道上安装有通气止回阀。将电解产生气体及时排至列车外部，避免发生危险。

所述产水收集区安装有两个液位传感器，分别位于产水收集区高、低液位。

所述产水收集区的高液位位置处设有与列车真空系统管道相通的管道，且该管道上设有排渣电磁阀。

所述产水收集区排水由回用水泵与列车真空卫生间的冲厕水增压罐相连。

所述冲厕水增压罐与列车水箱通过管道相连通，且所述管道上安装补水电动阀及止回阀。

所述液位传感器、排渣电磁阀、补水电磁阀及回用水泵的控制电路都通过导线与自动控制装置相连。

本发明的有益效果是：

1、本方法及装置采用电解水处理技术处理列车洗漱水成中水水质，并利用当前列车普遍列装的真空卫生系统，将处理后水用于冲厕，较之前直接由车载水箱供给冲厕的方式，节水效果显著，且可有效减少车载水箱负荷，降低列车靠站补水的频次。

2、本方法及装置避免了洗漱水直排导轨的环境污染和水资源的浪费，避免了洗漱水真空收集至污物箱，造成增大其容积负荷的缺陷。

3、所述的电解法处理洗漱水的方式属电化学技术范畴，较传统水水处理技术中的生物法、化学药剂法或物理法，具备不可比拟的显著优势。电解法处理洗漱水，完全满足列车化技术特点，具有所需处理空间小、处理效率高、即开即停,运行灵活、维护要求低、制造成本不高的优点。

4、本方法及装置以液位传感器、电磁阀及控制系统等构成可自动完成上述洗涤水的处理并制备成冲厕水，加以再利用。

5、本方法及装置对于列车节水效果显著，可节约用水量在50%以上。

6、本方法及装置结构简单、安装方便，占用空间小，成本低，有利于推广应用。

附图说明

图1是一个具体实施例结构示意图；

图2为电解反应器内部结构及电极板布置示意图；

图3为电极板接线示意图；

其中1、洗涤水盆，2、筛网过滤器，3、进水缓冲区，4、电解氧化区，5、产水收集区，6、挡板1，7、电极板，8、低液位开关，9、挡板2，10、高液位开关，11、排渣电磁阀，12、通气止回阀，13、通气弯管，14、排水水泵，15放空阀，16、电控系统，17、补水电磁阀，18、冲厕水增压罐，19列车车厢水箱，20、真空排污管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1中，一种旅客列车洗漱水经处理后再利用装置，包括洗涤水盆1、筛网过滤器2、电解处理器进水缓冲区3、电解处理器电解氧化区4、电解处理器产水收集区5、和自动控制装置16，加之列车真空卫生间既有冲厕水增压罐18、真空管道20和列车水箱19的辅助配合，实现洗漱水处理回用。它们之间经管、泵阀依次连接组成。

如图1，洗涤水盆1洗涤排水经过筛网过滤器2对其中直径大于1mm的大颗粒物质、毛发、固体颗粒等进行截留后进入电解处理器的进水缓冲区3，以近似推流流态缓冲进水并通过挡板6从底部折返流入电解处理器的电解氧化区4。电解氧化区4内置若干组电极板7，洗漱水来回往返折流于各个阳极和阴极板之间，经过电解氧化、电解气浮及电解絮凝的单个作用或多个作用协同净化洗漱水，净化后的水经挡板9溢流进入产水收集区5。电解过程中，极板上产生大量的微细气泡，发生类似气浮的作用，将污水中一些物质吸附携带至表面，形成浮渣，当浮渣累计到一定程度时，触动高液位开关10，控制系统16发出指令，排渣电磁阀11打开，管路与真空卫生间的真空管道20连通，在负压的状态下，浮渣被抽吸至真空管道，排入列车污物箱中。同时高液位开关10、排渣电磁阀11及真空管路20亦可起到电解处理器的溢流作用。电解时产生的大量气体，通过通气止回阀12和通气弯管13通入大气，排至列车室外。电解处理器进水缓冲区3和电解氧化区4中存水，可通过阀门15排空。

电解处理器产水收集区5收集经电解处理成的中水以备随时补充冲厕增压罐18。当如厕人员触动冲洗按钮后，增压水罐18全部冲出洗厕后，在产水收集区5的低液位开关18未触发的前提下，随即启动回用水泵将产水收集区5中的水补充至至增压罐18的高液位处停止。当产水收集区5的低液位开关18触发且增压水罐18需补水时，则连通补水车厢水箱的电磁阀打开，由水箱补给水至增压罐，满足冲厕需求。

所述电解氧化区4中内置的电极板采用周期换向运行方式，交替变换极板的正负极，避免电极板结垢，因此电解核心部件可长时间进行，无需更换或维护。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种列车洗漱水处理再利用方法，其特征是，包括：洗涤水盆排水通过筛网过滤器去除水中大颗粒物后，收集到进水缓冲区，经挡板底部折返，以推流式流态流入电解氧化区，在电解氧化区中，以来回折返的推流流态，流经内置电解极板，经过电解氧化、电解气浮及电解絮凝的单个作用或多个作用协同净化洗漱水；经电解净化后的水经挡板上部溢流至产水收集区，产水收集区的水经由回用水泵实时泵入冲厕水增压罐，供冲厕使用。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述产水收集区装有高、低两个液位传感器，当水位到达高液位设定值时，自动控制装置首先打开排渣电磁阀，使产水收集区、电解氧化区与列车真空管路系统连通，将电解气浮产生的浮渣抽吸至粪便污物箱中；待抽吸完毕后，关闭排渣电磁阀。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述冲厕水增压罐装有一个高液位传感器，当如厕人员触动冲洗按钮后，增压罐水全部冲出，回用水泵启动泵处理后洗漱水进入增压罐，至水位至增压罐的高液位处停止。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述产水收集区液位处于低液位时，回用水泵无法启动，此时若增压水罐需补足冲洗水时，则连通补水车厢水箱的电磁阀打开，由水箱补给水至增压罐，满足冲厕需求。

5.一种列车洗漱水处理再利用装置，其特征是，包括列车洗漱水装置，列车洗漱水装置的排水管道上安装有筛网过滤器，且排水管道末端与电解处理器相连通，电解处理器的产水收集区与真空卫生间冲厕水增压罐通过回用水泵相连；

所述电解处理器安装于列车洗漱水装置的洗涤面盆的下部空间；所述电解处理器包括进水缓冲区、电解氧化区和产水收集区，所述进水缓冲区与电解氧化区之间设置有第一挡板，第一挡板底部开有两区相通的通道，电解氧化区与产水收集区设置有第二挡板，第二挡板上部开有两区相通的通道；所述进水缓冲区与电解氧化区连通通道的底部设置一个排空阀门。

6.如权利要求5所述的列车洗漱水处理再利用装置，其特征是，所述电解氧化区内置若干块电极板，所述电极板包括正、负极板，正负极板以10—15mm间隔交错排列；所述电极板材质为铁、铝或锌板，或者为镀钛材料或石墨；所述电极板正极板最后汇总接至外部直流稳压电源的正极，负极板最后汇总接至外部直流稳压电源的负极；所述电极板正负极能够互换，采用周期换向运行方式，避免电极板的结垢。

7.如权利要求5所述的列车洗漱水处理再利用装置，其特征是，所述电解氧化区顶部装有通气管与列车外部空气连通，且在通气管道上安装有通气止回阀。

8.如权利要求5所述的列车洗漱水处理再利用装置，其特征是，所述产水收集区安装有两个液位传感器，分别位于产水收集区高、低液位；所述产水收集区的高液位位置处设有与列车真空系统管道相通的管道，且该管道上设有排渣电磁阀；所述产水收集区排水由回用水泵与列车真空卫生间的冲厕水增压罐相连；所述冲厕水增压罐与列车水箱通过管道相连通，且所述连通冲厕水增压罐与列车水箱的管道上安装补水电磁阀及止回阀。

9.如权利要求8所述的列车洗漱水处理再利用装置，其特征是，所述液位传感器、排渣电磁阀、补水电磁阀及回用水泵的控制电路都通过导线与自动控制装置相连。