CN104029691A - 特种真空集便排污处理系统 - Google Patents

Abstract

一种特种真空集便排污处理系统，包括一污物箱，污物箱一侧安装有一污水过滤和清洗装置，它至少包括一滤网支撑筒，其内腔容置有一滤筒，滤筒呈中空状，所述滤筒内外壁面构成的夹层内设置有活性炭而构成活性炭过滤层，滤筒内外壁面设置有多个滤孔构成滤网；设置有喷射孔的导流管一端置于滤筒内腔，用作冲洗水出口，导流管的另一端置于污物箱外的位置、用作冲洗水进口；滤筒内腔与置于污物箱上的经处理后的排放水口相连通，滤网支撑筒上还设置有一开口与污物箱内腔连通，用作待处理污水入口和经处理后垢物的出口；本发明经在现已投入运行的列车的污物箱上增加一污水过滤和清洗装置后，通过在该装置上进行液体与固体分离，增加了系统持续使用时间6-7倍，可将污水处理后达到国家排放标准的二级标准。保证了集便系统能在各种状态下正常使用。

Description

特种真空集便排污处理系统

技术领域

本发明涉及特殊环境集便技术领域，尤其是应用于特殊列车卫生间真空集便器的污物处理装置。

背景技术

　　

现有投入使用的列车上的真空保持式集便系统，利用集便器收集粪便，然后到指定的地点进行吸污排空，用车辆拉到合适地点进行处理，保护了铁路沿线环境，有利于列车卫生整洁，但该类集便器采用污物车抽取污物；因而，在一些特定的铁路线路上没有污物车的配套支援时，系统在污物存有80%时即系统停止工作的状态。仍需在此基础上进行创新设计。

发明内容 　　

本发明的目的是提供一种可实现粪便经处理后可达到污水的二类排放标准。并不影响环境水源和铁路的钢轨、枕木、信号电器等材料的使用寿命。满足列车在所有没有吸污车拉排和不达标限排的情况下，通过本发明处理可实现直接排放的特种真空集便排污处理系统。

本发明采用的技术方案如下：

提供一种特种真空集便排污处理系统，包括一便器，所述便器通过排泄阀与污物箱相连通，它还包括与所述便器配合、并用于对所述便器进行冲洗并由所述污物箱收集排泄物的气水控制盘，所述气水控制盘上至少包括设置一过滤减压阀和一水增压器，经所述过滤减压阀对输入的压缩空气进行过滤减压后输出给所述水增压器，便于排水冲便；一真空发生器，所述真空发生器与处于密闭状态下的所述排泄阀至污物箱的空间相连通，用于对该空间进行抽真空处理，便于开启排泄阀而将粪便吸进污物箱内；监测所述排泄阀至污物箱内空间气压的压力开关和对该空间进行抽真空处理的真空开关；一PLC控制单元、所述PLC控制单元至少包括PLC、所述真空开关和压力开关；由所述PLC控制单元控制所述真空开关和压力开关的工作；其特征在于：所述污物箱一侧安装有一污水过滤和清洗装置，所述污水过滤和清洗装置至少包括一滤网支撑筒，所述滤网支撑筒内腔容置有一滤筒，所述滤筒呈中空状，所述滤筒内外壁面构成的夹层内设置有活性炭而构成活性炭过滤层，所述滤筒内外壁面设置有多个滤孔而构成滤网；设置有喷射孔的导流管一端置于所述滤筒内腔，用作冲洗水出口，所述导流管的另一端置于污物箱外的位置、用作冲洗水进口；滤筒内腔与置于污物箱上的经处理后的排放水口相连通，所述滤网支撑筒上还设置有一开口与污物箱内腔连通，用作待处理污水入口和经处理后垢物的出口。

本发明经在现已投入运行的列车的污物箱上增加一污水过滤和清洗装置后，通过在该装置上进行液体与固体分离，增加了系统持续使用时间6-7倍，并采用了化学和机械设置相结合的方式处理污水和污物，效果显著；还设置有独立排放功能，污水过滤装置可随时更换，维护便捷；并在过滤装置上设置有返冲洗功能，延长了过滤使用寿命；通过真空发生器和压力开关共同实现加压转换，能快速对污箱作真空收污和加压排放，经处理的污水可达到国家排放标准的二级标准。保证了集便系统能在各种状态下正常使用。

　　　

附图说明

图1是本发明应用实施例结构原理图。

图2是图1中所示本发明的平面结构图。

图3是图1中所示一种污物箱的立体结构图。

图4是图2中所示本发明过滤处理排放流程图。

图5是图2中所示本发明冲洗滤筒流程图。

具体实施方式

下面，结合附图说明本发明的实施例，但不应限于以下实施例：

参见图1，乘务员控制单元5的信息通过系统显示，以控制本发明的具体操作，所述乘务员控制单元5包括受其控制的本发明所述PLC单元。

参见图1和图2，提供一种特种真空集便排污处理系统，包括一便器1，所述便器1通过排泄阀与污物箱4相连通，它还包括与所述便器1配合、并用于对所述便器1进行冲洗并由所述污物箱4收集排泄物的气水控制盘2，所述气水控制盘2上至少包括设置一过滤减压阀和一水增压器，经所述过滤减压阀对从接头8输入的压缩空气进行过滤减压后输出给所述水增压器，便于排水冲便；一真空发生器，所述真空发生器与处于密闭状态下的所述排泄阀至污物箱4的空间相连通，用于对该空间进行抽真空处理，便于开启排泄阀而将粪便吸进污物箱4内；监测所述排泄阀至污物箱4内空间气压的压力开关和对该空间进行抽真空处理的真空开关3，该真空开关3为一按钮开关；该按钮开关设置在控制盒上；一PLC控制单元、所述PLC控制单元至少包括一PLC、所述真空开关和压力开关；由所述PLC控制单元控制所述真空开关和压力开关的工作；所述污物箱4一侧安装有一污水过滤和清洗装置10，所述污水过滤和清洗装置10至少包括一滤网支撑筒101，所述滤网支撑筒101内腔容置有一滤筒102，所述滤筒102呈中空状，所述滤筒102内外壁面构成的夹层内设置有活性炭而构成活性炭过滤层103，所述滤筒102内外壁面设置有多个滤孔而构成滤网；设置有喷射孔104的导流管105一端置于所述滤筒102的内腔，用作冲洗水出口，所述导流管105的另一端置于污物箱4外的位置、用作冲洗水进口；滤筒102内腔与置于污物箱4上的经处理后的排放水口106相连通，所述滤网支撑筒101上还设置有一开口107与污物箱4的内腔连通，用作待处理污水入口和经处理后垢物的出口。

所述PLC控制单元还包括一与水增压器输出配合的电磁阀。

所述真空发生器通过一单向阀与一真空模块连接，所述真空模块再与污物箱4连接；用于抽真空。

所述气水控制盘4上还设置有与所述水增压器配合的进水阀和冲水阀。

所述PLC控制单元还包括断路器和熔断器；便于电路的安全保护和维修。

进一步参见图1，乘务员控制单元5电连接控制盒上的按钮3和污物箱4的液位传感器，加热管，温控器，伴热带；从接头8输入的压缩空气经过塑料气管6经过滤减压阀进行过滤减压后输出给所述水增压器，从净水接头9接入的净水通过塑料水管7接入进水阀。

所述污物箱4底部安装有三根加热管，其两端球阀上及所述便器1与所述污物箱4连接的管路上绕有伴热带，并装有温度传感器，所述温度传感器与所述PLC相连，将污物箱内温度控制在3到8度之间，使之能够适应北方寒冷天气，保证集便系统能正常使用；所述液位传感器与所述PLC相连，当污物箱液位达到80%时，所述PLC发出一个开关信号，用于该信号的信息指示灯亮。此有人工来启动过滤冲洗装置工作，此时便器系统暂时停止工作。待完成过滤后经抽真空后集便系统恢复正常工作，所述PLC还可对冲洗次数进行计数，能有效的控制污物箱4内容积。

所述真空发生器与一消音装置相连接，可有效减少抽真空时的燥音。

参见图3和图4，描述本发明的工作过程：本发明待机时，气水控制盘4上的真空发生器将污物箱4内抽至一定的真空度，并使该真空度始终保持在一定范围内，压力开关用来控制真空度范围的上下限值（一般设定为-15 KPa至-30KPa），当污物箱4内的真空度降低到-15±5KPa以下时，真空发生器自动开始工作，对污物箱4抽真空，直到污物箱4内的真空度达到-30±5KPa，真空发生器自动停止工作。便器1冲洗时，按下冲洗按钮3，系统进入便器1冲洗循环过程，首先气水控制盘4上水增压器内的水被压缩空气加压，并对便器1进行冲洗，持续冲洗一段时间（大约2秒钟），在冲洗动作将要结束时，便器1中的排泄阀打开，便器1内的粪便污水在污物箱4内真空的抽吸作用下，直接被抽至污物箱4内，排污结束后，排泄阀关闭，水增压器开始上水系统进入待机状态。在便器1冲洗过程中，如果污物箱4内的真空度降低到-15 KPa以下，则自动启动真空发生器对污物箱4抽真空；当污物箱液位达到80%时，所述PLC发出一个开关信号，同时用于该信号的信息指示灯亮，此时便器系统暂时停止工作；待完成过滤后经抽真空后集便系统恢复正常工作；根据图4所示，由人工来启动过滤冲洗装置工作，在污物箱4内通入0.3KPa的压缩空气，在压缩空气作用下，将污水压入所述滤网支撑筒101内，经过所述滤筒102内壁面设置的400目孔径为50微米的滤孔构成的滤网过滤，再经过所述活性炭过滤层103吸附过滤后，再从所述滤筒102外壁面设置的400目孔径为50微米的滤孔组成的滤网滤出，再依次通过快速拆装接头108，污物箱4的截止阀后向自然环境中排放，排放水质可达到二级排放标准。根据图5所示，启动冲洗滤筒流程，在0.3KPa的压缩空气和导流管105置入的冲洗水作用下，将滤筒102内壁上的污物经过活性炭过滤层103过滤，与依附在滤筒102外壁上的污物一起经过所述滤网支撑筒101上设置的开口107而进入污物箱4内；当滤筒102内的活性炭物质使用完后，可通过快速拆装接头108进行滤筒102的更换。

本发明温控器用于控制污物箱4底部两根（或三根）电加热管的启闭，其设置为：当箱体内温度低于3℃时电加热管启动，高于8℃时停止。污物箱4检查门的作用是必要时打开清理污物箱4内部；电加热管检查门用于在必要时打开检查或更换电加热管。卸污阀组件的2.5″球阀上、电气接线箱内壁均缠绕有伴热线伴热，污物箱4上还为排污管路和抽真空管路预留了伴热线，但伴热线的工作不受温控器的控制。

上文虽然已示出了本发明的详尽实施例，本领域的技术人员在不违背本发明的前提下，仍可进行部分修改和变更；上文的描述和附图中提及的内容仅作为说明性的例证，并非是对本发明的限制，具有上述技术特征的特种真空集便排污处理系统，均落入本专利保护范围。

Claims (9)

1.一种特种真空集便排污处理系统，包括一污物箱，其特征在于：所述污物箱一侧安装有一污水过滤和清洗装置，所述污水过滤和清洗装置至少包括一滤网支撑筒，所述滤网支撑筒内腔容置有一滤筒，所述滤筒呈中空状，所述滤筒内外壁面构成的夹层为过滤层，所述滤筒内外壁面设置有滤孔；设置有喷射孔的导流管一端置于所述滤筒内腔，用作冲洗水出口，所述导流管的另一端置于污物箱外的位置、用作冲洗水进口；滤筒内腔与置于污物箱上的经处理后的排放水口相连通，所述滤网支撑筒上还设置有一开口与污物箱内腔连通，用作待处理污水入口和经处理后垢物的出口。

2.如权利要求1所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述污物箱通过排泄阀与便器相连通，设置一与所述便器配合、并用于对所述便器进行冲洗并由所述污物箱收集排泄物的气水控制盘，所述气水控制盘上至少包括设置一过滤减压阀和一水增压器，经所述过滤减压阀对输入的压缩空气进行过滤减压后输出给所述水增压器，便于排水冲便；一真空发生器，所述真空发生器与处于密闭状态下的所述排泄阀至污物箱的空间相连通，用于对该空间进行抽真空处理，便于开启排泄阀而将粪便吸进污物箱内；监测所述排泄阀至污物箱内空间气压的压力开关和对该空间进行抽真空处理的真空开关；一PLC控制单元、所述PLC控制单元至少包括PLC、所述真空开关和压力开关；由所述PLC控制单元控制所述真空开关和压力开关的工作。

3.如权利要求2所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述PLC控制单元还包括一与水增压器输出配合的电磁阀。

4.如权利要求2所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述真空发生器通过一单向阀与一真空模块连接，所述真空模块再与污物箱连接。

5.如权利要求2所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述PLC控制单元还包括断路器和熔断器。

6.如权利要求1或2所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述污物箱上设有液位传感器，加热管，温控器，伴热带；所述液位传感器与所述PLC相连，PLC对冲洗次数进行计数，能有效的控制污物箱内容积。

7.如权利要求1或2所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述污物箱底部安装有加热管，其两端球阀上及所述便器与所述污物箱连接的管路上绕有伴热带，并装有温度传感器，所述温度传感器与所述PLC相连，将污物箱内温度控制在3到8度之间。

8.如权利要求2所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述真空发生器与一消音装置相连接。

9.如权利要求1所述的特种真空集便排污处理系统，其特征在于：所述过滤层内填充有活性炭。