CN106966543B - 一种车载粪便污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车载粪便污水处理设备，通过在箱体的固液分离区的顶部向下延伸有上隔板，上隔板与下隔板间隔设置并与相邻的下隔板形成能够进行固液分离的通道，上隔板的下端部弯折形成能够容纳浮渣的钩形槽，钩形槽的端部设置有浮渣排放管路，一方面使得粪便污水中的漂浮物截留下来，并将不能分解的漂浮的固形物截留在钩形槽内，并通过浮渣排放管路排放到箱体外，提高了处理效果；另一方面，隔板的设置减缓了箱体内粪便污水在列车行进过程中的波动，防止列车剧烈震动形成强烈冲击造成设备变形，进而防止污水泄漏污染车厢，增加了设备运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种粪便污水处理设备，具体涉及一种车载粪便污水处理设备。
背景技术
近年来，随着动车组列车的快速普及，传统旅客列车的直排式厕所已逐渐被密闭式厕所取代，这种安装了集便器的密闭式厕所将尿液、粪便等污物集中在车厢底部的污箱内储存起来，待列车到达站点整备、检修时由吸粪车或地面接收系统收集。其中有条件的站点对收集后的粪便污水进行简单处理后，排入城市污水管网或城市粪便消纳站，而粪便污水集中处理条件匮乏的站点则交由地方环卫外运，或由站点建立单独的污水处理设施就地处理。
为了解决上述技术问题，专利申请号为201010139141.3(申请公布号为CN101792240A)的中国发明专利申请所公开的《一种列车粪污水回收处理系统》，该系统包括封闭的内箱和外箱，所述内箱中设置有多个隔板，将其分隔成一固液分离室、第一厌氧室、第二厌氧室、第一好氧室等，各隔板的一端布满穿孔且依隔板的排列顺序，穿孔在隔板上的位置上、下交错，以在液体流路上形成一曲折回路，该处理系统环保且能够实现水资源循环利用，但是粪污水通过布满穿孔的隔板，容易堵塞穿孔，影响处理效果，同时会造成系统故障，运行不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种运行稳定、处理效果较好的车载粪便污水处理设备。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种车载粪便污水处理设备，包括具有污水入口的箱体，风机供气装置、产水反洗装置以及置于箱体下部的排污装置，所述箱体分别与产水反洗装置、风机供气装置以及排污装置相连通，所述箱体的底部向上延伸有间隔设置的多块下隔板，多块所述下隔板将所述箱体内部至少分隔成固液分离区、微生物处理区以及过滤区，其特征在于：所述固液分离区的顶部向下延伸有上隔板，所述上隔板与下隔板间隔设置并与相邻的下隔板形成能够进行固液分离的通道，所述上隔板的下端部弯折形成能够容纳浮渣的钩形槽，所述钩形槽的端部设置有带阀门的浮渣排放管路。
进一步改进，所述风机供气装置包括鼓风机和供气管路，所述鼓风机通过供气管路分别与所述微生物处理区和过滤区相连通，所述供气管路设置有电磁阀，以控制供气管路的通断，所述供气管路上设置有多个向所述微生物处理区和过滤区供气的出气孔。
再改进，所述过滤区内设置有过滤水中微生物的膜组件，所述膜组件与产水反洗装置相连通。
进一步改进，所述产水反洗装置包括反洗水箱、产水管路和反洗管路，所述膜组件通过过滤液收集管与所述产水反洗装置相连通，所述产水管路与所述过滤液收集管相连，所述产水管路并联有带电磁阀的所述反洗管路，所述产水管路上设有阀门、产水泵以及流量计，所述反洗水箱上设有与所述产水管路和所述反洗管路相连的管口，带电磁阀的反洗进气管路以及清水排放管路。
再改进，还包括与所述箱体相连通的液位检测装置，所述液位检测装置上设置有带阀门的取样管路。
再改进，还包括与所述反洗水箱相连通的加药清洗装置。
进一步改进，所述加药清洗装置包括加药箱和设置有加药泵的第一清洗管路，所述加药箱通过第一清洗管路与所述反洗水箱相连通。
进一步改进，所述第一清洗管路通过带阀门的第二清洗管路与所述产水管路上设置阀门的输出端相连接。
再改进，所述排污装置包括有与所述箱体下部相连接的排放管路，所述排放管路上设置有阀门且另一端连接有回流装置。
进一步改进，所述回流装置包括设置于所述排放管路上的回流泵以及与回流泵的输出端相连接的回流管路，所述回流管路上并联有带阀门的第一回流分支管路和第二回流分支管路，所述第一回流分支管路和第二回流分支管路出口端分别设置在所述固液分离区和微生物处理区内，所述回流管路上还并联有喷淋管路，所述喷淋管路出口端设置有可拆卸的喷头且位于过滤区的上方。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在箱体的固液分离区的顶部向下延伸有上隔板，上隔板与下隔板间隔设置并与相邻的下隔板形成能够进行固液分离的通道，上隔板的下端部弯折形成能够容纳浮渣的钩形槽，钩形槽的端部设置有浮渣排放管路，一方面使得粪便污水中的漂浮物截留下来，并将不能分解的漂浮的固形物截留在钩形槽内，并通过浮渣排放管路排放到箱体外，提高了处理效果；另一方面，隔板的设置减缓了箱体内粪便污水在列车行进过程中的波动，防止列车剧烈震动形成强烈冲击造成设备变形，进而防止污水泄漏污染车厢，增加了设备运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中箱体的结构示意图；
图3为图1中风机供气装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示为本实施例的车载粪便污水处理设备，该设备包括箱体1、产水反洗装置2、排污装置3、回流装置7、风机供气装置4、加药清洗装置5和液位检测装置6。
如图1至图2所示，箱体1为一长方形密闭容器，箱体1的左侧壁板的上部设置有带阀门的污水入口111和污水溢流管路112，污水溢流管路112设置于污水入口111的上部，在箱体1上壁板上设置有排气管路113；箱体1的底部向上延伸有间隔设置的第一下隔板101、第二下隔板102和第三下隔板103，第一下隔板101、第二下隔板102和第三下隔板103将箱体1内部分隔成粪便收集区11、固液分离区12、微生物处理区13以及过滤区14，粪便收集区11的顶部向下延伸有第一上隔板121，且第一上隔板121与第一下隔板101间隔设置并与第一下隔板101形成狭长的第一通道15，固液分离区12的顶部向下延伸有第二上隔板122，第二上隔板122与第二下隔板102间隔设置并与第二下隔板102形成能够进行固液分离的狭长的第二通道16，在本实施例中，第一上隔板121设置于第一下隔板101的左侧且交错设置，从而使第一上隔板121与第一下隔板101形成能够将部分固体进行截留的狭长的第一通道15，这样的结构设计，使部分固体被截留在粪便收集区11内，而固液混合液通过第一通道15流入到固液分离区12内，从而起到粪便污水固液预分离的效果，第二上隔板122设置于第二下隔板102的左侧且交错设置，从而使第二上隔板122与第二下隔板102形成能够进行固液分离的狭长的第二通道16，其中，第二上隔板122的下端部弯折形成能够容纳浮渣的钩形槽123，钩形槽123的端部设置有带阀门的浮渣排放管路124，大部分被截留在固液分离区12内的固形物经过一段时间后发生分解，不能分解的固形物被截留在钩形槽123内，并通过浮渣排放管路124排放到箱体外，过滤区14内设置有过滤水中微生物的膜组件17，膜组件17包括过滤膜171、用于固定过滤膜171的框架172和用于将过滤液接入箱体1之外的过滤液收集管173。
如图3所示的风机供气装置4包括鼓风机41和供气管路，其中鼓风机41通过供气管路分别与微生物处理区13和过滤区14相连通，供气管路包括供气主管路42和供气分支管路，供气主管路42的一端与鼓风机41连接，另一端并联有分别带电磁阀的第一供气分支管路43、第二供气分支管路44和第三供气分支管路45，各分支管路上的电磁阀用于控制第一供气分支管路43、第二供气分支管路44和第三供气分支管路45的通断，第一供气分支管路43设置在微生物处理区13内，其下端部与箱体1的下壁板平行且间隔设置有多个向微生物处理区13内供气的第一出气孔431；第二供气分支管路44设置在过滤区14内，且下端部与箱体1的下壁板平行且间隔设置有多个向过滤区14内供气的第二出气孔441；第三供气分支管路45设置在膜组件17的底部，且下端部与框架172的底端平行且间隔设置有多个向膜组件17供气的第三出气孔451。
通过下隔板将箱体1分隔为四个独立的处理区域，一方面，通过控制风机供气装置4向箱体1不同区域的送气量，使设备内的四个区域具有不同的污水处理功能，这样的结构设计不但为处理粪便污水创造了良好的生物反应条件；另一方面，隔板具有防波板的功能，通过设置隔板还能够减缓设备内粪便污水在列车行进过程中的波动，防止粪便污水由于车体剧烈振动形成强烈冲击力造成设备变形，影响设备运行的稳定性，避免焊缝失稳使污水泄漏，污染列车内车厢环境；此外，固液分离通道的存在，能够使粪便污水中呈漂浮状态的大部分固形污截留下来，并通过一段时间发酵使部分固形物得以分解，而不能分解的固形物可通过控制设备内液位使其截留在第二上隔板122的钩形槽123内，并通过浮渣排放管路124定期排放到箱体1之外，这样以来可防止粪便污水中不易分解的固形物进入设备其它区域，尤其是防止进入膜组件17的区域，避免堵塞膜孔，以保证膜过滤的有效性，这样的设计使得污水处理效果更好。
膜组件17通过过滤液收集管173与产水反洗装置2相连通，产水反洗装置2包括反洗水箱21、产水管路22和反洗管路23，产水管路22与过滤液收集管173相连，产水管路22并联有带电磁阀的反洗管路23，产水管路22上设有阀门、产水泵222以及流量计223，反洗水箱21为一长方形密闭容器，反洗水箱21的顶端设有带电磁阀的反洗进气管路212，反洗水箱21的底端设有与产水管路22、反洗管路23相连的接口，此外，反洗水箱21的底端还设有清水排放管路211。
这样的工艺设计使反洗水箱21具有存水，提供反洗水源的功能，在产水泵222抽吸作用下，经膜组件17过滤分离后的清水进入反洗水箱21内，部分清水经加药灭菌后由反洗水箱21的清水排放管路211排出，其余清水在反洗水箱21储存起来，由于反洗水箱21中的液位高于箱体1内的液位，当关闭产水泵222打开反洗管路23上的电磁阀和反洗进气管路212上的电磁阀时，反洗水箱21中的清水由于液位差将流入膜组件17内，松动膜体表面污物，这样就无需另配反冲洗泵，降低了设备的总功耗。
在本实施例中，液位检测装置6与箱体1相连通，液位检测装置6采用连通器原理，液位检测装置6的上下两端通过管路与箱体1相连通，液位检测装置6的下端连接有带阀门的取样管路61。
加药清洗装置5与反洗水箱21相连通，该加药清洗装置5包括加药箱51和第一清洗管路52，加药箱51通过第一清洗管路52与反洗水箱21的顶部相连通，第一清洗管路52上设有加药泵521，第一清洗管路52通过带阀门的第二清洗管路53与产水管路22上设置的阀门的输出端相连接。
排污装置3包括连接于箱体1下部的带阀门的排放管路31，排放管路31上并联有第一排放分支管路311、第二排放分支管路312和第三排放分支管路313，第一排放分支管路311连接有阀门且与过滤区14底端的排污口相连；第二排放分支管路312连接有阀门且与微生物处理区13底端的排污口相连；第三排放分支管路313连接有阀门且与固液分离区12底端的排污口相连，这样的设计更加便于箱体1各处理区中污物的排放。
此外，为了进一步提高粪便污水的处理效果，排放管路31上连接有回流装置7，本实施例中，回流装置7包括连接在排放管路31上的回流泵71和回流管路72，回流管路72的一端与回流泵71的输出端相连接，另一端并联有第一回流分支管路721、第二回流分支管路722和喷淋管路723，第一回流分支管路721连接有阀门且另一端设置在固液分离区12内；第二回流分支管路722连接有阀门且另一端设置在微生物处理区13内；喷淋管路723连接有阀门且另一端设置有可拆卸的喷头73且位于膜组件17的上方。喷淋管路723的端部可拆卸喷头73的设置，当箱体1底部的污水混合液通过回流泵71输送至膜组件17所在区域的液位上方，通过喷淋管路723端部的喷头73喷洒水流能够打散团聚在水面上的泡沫；但由于污水混合液中含有污泥，会对喷淋管路723端部的喷头73造成磨损，因此将喷头与管路的连接设计成可拆卸结构，有利于保证喷水消泡的效果。
Claims (10)
1.一种车载粪便污水处理设备，包括具有污水入口(111)的箱体(1)，风机供气装置(4)、产水反洗装置(2)以及置于箱体(1)下部的排污装置(3)，所述箱体(1)分别与产水反洗装置(2)、风机供气装置(4)以及排污装置(3)相连通，所述箱体(1)的底部向上延伸有间隔设置的多块下隔板，多块下隔板将所述箱体(1)内部至少分隔成固液分离区(12)、微生物处理区(13)以及过滤区(14)，其特征在于：所述固液分离区(12)的顶部向下延伸有上隔板，所述上隔板与下隔板间隔设置并与相邻的下隔板形成能够进行固液分离的通道，所述上隔板的下端部弯折形成能够容纳浮渣的钩形槽(123)，所述钩形槽(123)的端部设置有带阀门的浮渣排放管路(124)。
2.根据权利要求1所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述风机供气装置(4)包括鼓风机(41)和供气管路，所述鼓风机(41)通过供气管路分别与所述微生物处理区(13)和过滤区(14)相连通，所述供气管路设置有电磁阀，以控制供气管路的通断，所述供气管路上设置有多个向所述微生物处理区(13)和过滤区(14)供气的出气孔。
3.根据权利要求1所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述过滤区(14)内设置有过滤水中微生物的膜组件(17)，所述膜组件(17)与产水反洗装置(2)相连通。
4.根据权利要求3所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述产水反洗装置(2)包括反洗水箱(21)、产水管路(22)和反洗管路(23)，所述膜组件(17)通过过滤液收集管(173)与所述产水反洗装置(2)相连通，所述产水管路(22)与所述过滤液收集管(173)相连，所述产水管路(22)并联有带电磁阀的反洗管路(23)，所述产水管路(22)上设有阀门、产水泵(222)以及流量计(223)，所述反洗水箱(21)上设有与所述产水管路(22)和反洗管路(23)相连的管口，带电磁阀的反洗进气管路(212)以及清水排放管路(211)。
5.根据权利要求1所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：还包括与所述箱体(1)相连通的液位检测装置(6)，所述液位检测装置(6)上设置有带阀门的取样管路(61)。
6.根据权利要求4所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：还包括与所述反洗水箱(21)相连通的加药清洗装置(5)。
7.根据权利要求6所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述加药清洗装置(5)包括加药箱(51)和设置有加药泵(521)的第一清洗管路(52)，所述加药箱(51)通过第一清洗管路(52)与所述反洗水箱(21)相连通。
8.根据权利要求7所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述第一清洗管路(52)通过带阀门的第二清洗管路(53)与所述产水管路(22)上设置阀门的输出端相连接。
9.根据权利要求1所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述排污装置(3)包括有与所述箱体(1)下部相连接的排放管路(31)，所述排放管路(31)上设置有阀门且另一端连接有回流装置(7)。
10.根据权利要求9所述的车载粪便污水处理设备，其特征在于：所述回流装置(7)包括设置于所述排放管路(31)上的回流泵(71)以及与回流泵(71)的输出端相连接的回流管路(72)，所述回流管路(72)上并联有带阀门的第一回流分支管路(721)和第二回流分支管路(722)，所述第一回流分支管路(721)和第二回流分支管路(722)出口端分别设置在所述固液分离区(12)和微生物处理区(13)内，所述回流管路(72)上还并联有喷淋管路(723)，所述喷淋管路(723)出口端设置有可拆卸的喷头(73)且位于过滤区(14)的上方。
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