阅读说明：本技术 一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺 (Railway passenger train sewage treatment complete equipment and treatment process thereof ) 是由 戴云萍 朱震宇 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及铁路旅客列车污水处理领域,具体为一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺,是针对铁路车辆运营过程中所产生的生活污水处理的成套设备及其处理工艺方法。其中污水主要包括乘客旅行过程中所产生的生活污水及厕所粪水。该一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺采用多模块组合纯物理方法处理,主要包括：污水收集箱A模块、污水收集箱B模块、电解发生器模块、初级过滤模块、纳米过滤模块、转换模块、反渗透过滤模块、高强氧化模块、清水收集箱模块以及模块构成必要组件。本发明铁路车辆污水处理成套设备及其处理工艺用以解决现有铁路车辆污水需到终点站集中处理而耗费大量人力、物力等问题。本发明旨在通过该设备和处理工艺,实现铁路车辆运营过程中所产生的生活污水达标排放或循环利用目的。(The invention relates to the field of sewage treatment of railway passenger trains, in particular to a complete set of equipment for sewage treatment of railway passenger trains and a treatment process thereof, which aim at the complete set of equipment for treating domestic sewage generated in the operation process of railway vehicles and a treatment process method thereof. Wherein the sewage mainly comprises domestic sewage and toilet liquid dung generated in the process of passenger travel. The complete equipment for treating the sewage of the railway passenger train and the treatment process thereof adopt a multi-module combined pure physical method for treatment, and mainly comprise the following steps: the sewage collecting box A module, the sewage collecting box B module, the electrolysis generator module, the primary filtering module, the nano filtering module, the conversion module, the reverse osmosis filtering module, the high-strength oxidation module, the clear water collecting box module and the modules form necessary components. The invention relates to a complete equipment for treating sewage of a railway vehicle and a treatment process thereof, which are used for solving the problems that the sewage of the existing railway vehicle needs to be treated in a centralized way at a terminal station, so that a large amount of manpower and material resources are consumed, and the like. The invention aims to realize the purpose of standard discharge or recycling of domestic sewage generated in the operation process of the railway vehicle by the equipment and the treatment process.)

一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺

技术领域

本发明涉及铁路旅客列车污水处理领域，具体为一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，是通过多模块组合纯物理方法处理铁路车辆运营过程中所产生的生活污水达到标准排放的成套设备和处理工艺。

背景技术

有关资料显示，目前，中国中长途旅客运输主要由铁路承担，旅客旅行不可避免的涉及到最基本的生理需求，即吃喝拉撒睡，其中拉撒不可避免的产生生活污水。

长期以来，我国铁路旅客列车厕所都采用直排式，该种方法给铁路沿线造成了严重环境污染。我国从九十年代年开始，高铁及普通客运铁路专线都开始加装集便器，即旅客列车密闭式厕所，将乘客旅行产生的生活污水，例如吃饭、洗漱、厕所污水集中收集。集中收集后再到站点用专用密闭污粪车运输，集中到专门处理厂处理。该种处理方式需要耗费大量人力、物力，同时，中途运转过程中还可能造成泄露、臭味、病毒病菌、蚊蝇滋生等其他污染环境的风险。

目前，铁路旅客列车产生的污水污物在集中处理厂处理方式多为如下处理方法:1.物理处理法；2.化学处理法；3.生物处理法；4.厌氧生物处理法；5.生物接触氧化法等。

污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。并且，以上几种方法主要存在处理缓慢、环境要求苛刻、培养微生物难；化学药剂方法容易形成二次化学污染等弊端。

发明内容

针对现有铁路旅客列车污水处理还没有成熟设备及其处理工艺在列车运行当中直接处理，以及用专用污粪车集中到站点集中处理过程中处理费用较大、处理效率低、运输不方便等缺点，亟需研发一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，通过多模块组合纯物理处理方法，实现铁路车辆运营过程中所产生的生活污水被高效、实用、环保处理，最终达标排放目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

1．一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，主要包括：污水收集箱A模块；污水收集箱B模块；电解发生器模块；初级过滤模块；纳米过滤模块；转换模块；反渗透过滤模块；高强氧化模块；清水收集箱模块以及模块构成必要组件。

其中：

污水收集箱A模块设有污水进水口，污水收集箱A模块与污水收集箱B模块中间设有格栅板，格栅板中上部处设有溢流孔K。

污水收集箱B模块内设有液位传感器I、自吸泵I。

电解发生器组包括电解发生器、电解模块进水管、电解模块出水管、电解模块回水口I、电解模块回水口Ⅱ。

初级过滤模块包括初级过滤组件、初级过滤进水管、初过级滤出水管。

纳米过滤模块包括自清洁纳米过滤组件、纳米过滤进水管、纳米过滤出水管、浓缩液回水管I、液位传感器Ⅱ、自吸泵Ⅱ。

转换模块内设有转换控制器（时间控制器）、反冲洗装置。

反渗透过滤模块内设有反渗透组件、反渗透进水管、反渗透渗水膜、浓缩液回水管Ⅱ。

高强氧化模块设有高强氧化发生器、氧化出水管。

清水收集箱模块设有清水收集进水管、清水收集排水管。

2．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，旅客列车产生的污水即灰水、黑色污水通过进水口进入污水收集箱A模块内贮存，当水位达到设置在格栅板上溢流孔K位置时，污水溢流入污水收集箱B模块内，该过程完成旅客列车产生的污水大杂质、污物隔离。

3．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，污水收集箱B模块内水位达到一定液位后，液位传感器I传递信号给自吸泵I，自吸泵I启动，通过电解模块进水管将污水泵入电解发生器组。

4．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，电解发生器组包括电解发生器、电解模块进水管、电解模块出水管、电解模块回水口I、电解模块回水口Ⅱ；

由电解模块进水管泵入的污水被电解发生器模块3内的电解发生器电解，即发生电解反应，产生物理絮凝状物及上清液。

5．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，电解发生器组处理后的物理絮凝状物及上清液通过初级过滤进水管进入初级过滤模块，经过初级过滤组件过滤后。物理絮凝状物及其他小颗粒杂质被隔离，其余清水进入下一步处理，即纳米过滤模块处理。

6、所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，当污水经过纳米过滤模块工艺处理后，被处理污水通过纳米过滤出水管进入下一级处理，即反渗透处理模块处理；

随着过纳米过滤模块不断过滤处理，留下的污水会不断浓缩，即形成浓缩液，该浓缩液达到一定浓度后，自吸泵Ⅱ启动，通过浓缩液回水管I将浓缩液泵入电解模块回水口I，进一步的，在电解发生器组内电解处理。

7．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，反渗透过滤模块内设有反渗透组件、反渗透进水管、反渗透渗水膜、浓缩液回水管Ⅱ，当污水经过纳米模块处理后的清水，进入反渗透过滤模块处理，随着反渗透过滤模块不断处理，留下的污水会不断浓缩，即形成浓缩液，该浓缩液达到一定浓度后自吸泵Ⅱ启动，将浓缩液通过浓缩液回水管Ⅱ泵入电解模块回水口Ⅱ，进一步的，在电解发生器组内电解处理，该过程形成污水循环处理。

8．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，反渗透过滤模块处理后清水进一步的进入高强氧化模块处理。该过程主要完成污水的消毒、杀菌、除臭及污水脱色。

9．所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺，经过高强氧化处理后的清水通过清水收集进水管进入清水收集箱模块暂存。该清水可以通过清水收集排水管排放，并已达到循环水利用标准。

由于采取上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺为纯物理方法，即物理电解及高强度氧化，避免了现有其他污水处理方法的可能引起化学污染的情况，该种方法使得铁路污水处理更加彻底，二次污染可能性减少。

2、本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺直接在铁路旅客列车上实施。替代了以往铁路旅客列车污水集中收集处理方式。该方式节省人力、物力。

3、本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺在铁路旅客列车上直接实施，避免了原有污粪水集中收集箱内，随着旅客客车一路前行，所带来的细菌、臭味污染的可能。

附图说明

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图1为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺流程示意图；

图2为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺污水收集箱A模块及污水收集箱B模块示意图；

图3为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺电解发生器模块示意图；

图4为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺初级过滤模块意图；

图5为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺纳米过滤模块及转换模块示意图；

图6为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺高强氧化模块及反渗透过滤模块示意图；

图7为本发明所述的一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工艺清水收集箱模块示意图；

图中，1、污水收集箱A模块；2、污水收集箱B模块；3、电解发生器模块；4、初级过滤模块；5、纳米过滤模块；6、转换模块；7、反渗透过滤模块；8、高强氧化模块；9、清水收集箱模块；

111、污水进水口；112格栅板；211、液位传感器I212；212自吸泵I；

311、电解发生器；312、电解模块进水管；313、电解模块出水管；I314、电解模块回水口315；电解模块回水口Ⅱ；

411、初级过滤组件；412、初级过滤进水管；413、初过级滤出水管；

511、自清洁纳米过滤组件；512、纳米过滤进水管；513、纳米过滤出水管；514、浓缩液回水管I；515、液位传感器Ⅱ；516自吸泵Ⅱ；

611、转换控制器（时间控制器）；612反冲洗装置；

711、反渗透组；712、反渗透进水管；713、反渗透渗水膜；714、自吸泵Ш；715浓缩液回管Ⅱ

811、高强氧化发生器；812氧化出水管

具体实施方式

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以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1、图2、图3图4、图5、图6和图7所示，本发明所述的一种铁路车辆污水处理成套设备，用于处理铁路旅客列车旅客旅行过程中产生的污水，具体是旅客在列车上洗漱等生活中产生的“灰水”以及厕所所产生的“黑水”。该污水处理成套设备能直接安装在旅客列车上，可在旅客列车边运营边处理，为即时处理模式。其中主要包括：污水收集箱A模块1；污水收集箱B模块2；电解发生器模块3；初级过滤模块4；纳米过滤模块5；转换模块6；反渗透过滤模块7；高强氧化模块8；清水收集箱模块9，以及各个模块必要连接组件。

污水进水口111、格栅板112。

液位传感器I211、自吸泵I212。

电解发生器311、电解模块进水管312、电解模块出水管313、电解模块回水口I314、电解模块回水口Ⅱ315。

初级过滤组件411、初级过滤进水管412、初过级滤出水管413。

自清洁纳米过滤组件511、纳米过滤进水管512、纳米过滤出水管513、浓缩液回水管I514、液位传感器Ⅱ515、自吸泵Ⅱ516。

转换模块内设有转换控制器611、（时间控制器）反冲洗装置612。

反渗透组件711、反渗透进水管712、反渗透渗水膜713、自吸泵Ш714、浓缩液回管Ⅱ715。

高强氧化发生器811、氧化出水管812。

清水收集进水管911、清水收集排水管912。

具体结构如下：

如图1所示，一种铁路旅客列车污水处理成套设备及其处理工污水收集箱A污水收集箱1处于成套设备及工艺的最前端，污水收集箱A模块1与污水收集箱B模块2中间设有格栅板112。格栅板中上部处设有有溢流孔K。

污水收集箱B模块2的自吸泵I212管路连接电解发生器组3的电解模块进水管312；

电解模块出水管313连接初级过滤进水管412；

初过级滤出水管413连接纳米过滤进水管512；

纳米过滤出水管513连接反渗透过滤模块7的反渗透进水管712；

反渗透渗水膜713渗出水暂存中间箱，高强氧化组件811即在该暂存箱中；

高强氧化模块8的氧化出水管812；连接清水收集箱模块9的清水收集进水管911；

其中，浓缩液回管Ⅱ连接电解模块回水口Ⅱ315。

本发明工作原理和实现方法如下：

本发明工作原理是采用初过滤、电解、纳米级过滤、反渗透过滤去除杂质、颗粒、重金属再强氧化消毒、杀菌、脱色等几种纯物理组合方法处理旅客列车上旅客产生的污水，最终达到达标排放和可循环利用目的。

具体操作步骤如下：

旅客列车产生的污水即灰水、黑色污水通过进水口111进入污水收集箱A模块1内贮存，当水位达到设置在格栅板112上溢流孔K位置时，污水进入污水收集箱B模块2内，该过程完成旅客列车产生的污水大杂质、污物隔离。

进一步地，污水收集箱B模块2内污水达到一定水位，液位传感器I211启动传递信号给自吸泵I212，自吸泵I212启动，污水通过电解模块进水管312进入电解发生器模块3。

进一步地，电解发生器模块3内的电解发生器311发挥作用，发生电解反应。该过程会产生物理絮凝状物及上清液。该过程主要完成生活污水的除氨氮、COD等有机物。

上一步电解发生器模块3处理后会产生物理絮凝状物及上清液，因此，需要进入下一步处理工序初级过滤模块4。上级处理后的物理絮凝状物及上清液通过初级过滤进水管412进入初级过滤模块4，经过初级过滤组件411过滤后。物理絮凝状物及其他小颗粒杂质被隔离，其余清水进入下一步处理，即纳米过滤模块5。

上一级清水通过纳米过滤进水管512进入纳米过滤模块5处理，自清洁纳米过滤组件511发挥作用。经过纳米过滤模块5不断处理，符合设计处理的清水通过纳米过滤出水管513进入下一步处理工艺。该过程，随着纳米过滤模块5不断处理留下的清水会不断被浓缩，形成浓缩液，当浓缩液达到一定浓度后转换模块6发挥作用。

当转换模块6发挥作用即转换控制器611启动，反冲洗装置612发挥作用，液位传感器Ⅱ515传递信号给自吸泵Ⅱ516，吸泵Ⅱ516启动，将浓缩液通过浓缩液回水管I514泵入电解模块回水口I314。该浓缩液进一步再电解发生器模块3内电解处理。

进一步地，纳米过滤模块5处理后清水进入反渗透过滤模块7处理。经过反渗透过滤模块7不断反渗透处理后的清水不断浓缩，当达到一定浓度（该浓度由有时间继电器控制）后，自吸泵Ш714启动，将浓缩液通过浓缩液回管Ⅱ715泵入电解模块回水口Ⅱ315。该浓缩液进一步再电解发生器模块3内电解处理。

清水经过反渗透组件711反渗透过滤。该过程完成无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质处理。

反渗透过滤模块7处理后清水通反渗透渗水膜713渗出，进一步地，被高强氧化模块8高强氧化。高强氧化发生器811在该暂存水箱内发挥作用。该过程主要完成污水的消毒、杀菌、除臭及污水脱色。

经过高强氧化模块8高强氧化处理后，开启氧化出水管812阀门，清水通过清水收集模块9的清水收集进水管911进入清水收集箱模块9暂存。该清水可以通过清水收集排水管912排放，并已达到循环水利用标准。