列車(chē)生活污水回用系統

第26卷,第3期中國鐵道科學(xué)Vol.26 No.32005年5月CHINA RAILWAY SCIENCEMay, 2005文章編號: 1001-4632 (2005) 03-0141-04●成果簡(jiǎn)報.列車(chē)生活污水回用系統江帆'，陳維平'，何華2，田紅旗2(1.華南理工大學(xué)機械工程學(xué)院，廣東廣州510640; 2. 中南大學(xué)高速列車(chē)研究中心，湖南長(cháng)沙410075)摘要: 分析列車(chē)生活污水回用的難點(diǎn)及典型的污水回用工藝，對污水回用典型工藝進(jìn)行改進(jìn)。采用“兩濾-吸附一曝氣-兩消毒”污水回用工藝，使得污水處理時(shí)間縮短、出水水質(zhì)提高、占有空間減小。并就餐車(chē)的雜排水和客車(chē)的洗浴排水回用系統分別進(jìn)行設計計算，給出一體化回用裝置結構。關(guān)鍵詞:水污染;污水處理;列車(chē)生活污水;回用系統中團分類(lèi)號: X731 .031文獻標識碼: B在長(cháng)途旅行列車(chē)上，旅客使用過(guò)的水，污染雜于列車(chē)車(chē)輛的制造成本，設計污水回用系統時(shí)應平質(zhì)只占0.1%左右，比海水的3.5%少得多。污水.衡處理效果和制造費用的矛盾,達到污水回用與運經(jīng)過(guò)適當再生處理，可以重復利用“"。列車(chē)上供水行消耗的統一量的約80%變?yōu)樯钗鬯懦?，如果收集起?lái)再1.2列車(chē)生活污水回用水質(zhì)指標生處理后70%可以安全回用，就有列車(chē)上供水量2000年3月20日國務(wù)院令頒布了水污染防治的一半以上可以變成再生水。本文根據列車(chē)運行本法實(shí)施細則，其第21條明確規定:“生活飲用水地身的特點(diǎn)及用水的要求，研究適合列車(chē)應用的生活表水源一級保護區內的水質(zhì)適用國家‘地表水環(huán)境污水回用工藝及裝備系統，以節約珍貴的水資源。質(zhì)量標準’I類(lèi)標準，二級保護區內的水質(zhì)適用國家皿類(lèi)標準?！盜類(lèi)標準中關(guān)于有機物綜合性指標1列車(chē)生活污水回用系統特點(diǎn)及技術(shù)有CODa，BOD3與高錳酸鹽指數(即耗氧量指標0OD),相應的限值是15, 3, 4 mg'L1。1.1 列車(chē)生活污水回用系統特點(diǎn)2列車(chē)生活污水回用工藝列車(chē)在鐵道線(xiàn)路.上不停地運行，受空間結構、運行時(shí)間、制造成本的影響，使得列車(chē)生活污水回2.1污水回用典型工藝用具有一-定的難度，因此，設計合理的列車(chē)生活污.列車(chē).上生活污水有三種形式:餐車(chē)上的雜排水回用系統應具有如下特點(diǎn)。水，旅客洗浴排水，大小便沖洗排水。針對這三類(lèi)1)整個(gè)回用系統應緊湊。列車(chē)是-一個(gè)狹長(cháng)體,污水回用的典型工藝[4)為:雜排水回用工藝流程如大部分空間用來(lái)承載旅客，而設備安裝空間很小，圖1所示;洗浴排水回用工藝流程如圖2所示;便必須采用處理空間小、質(zhì)量輕的設備體系。沖洗排水回用工藝流程如圖3所示。2)處理時(shí)間短。列車(chē)運行時(shí)間有限，為能及. 上述回用水處理工藝處理效果及出水水質(zhì)典型時(shí)迅速地將車(chē)上的生活污水進(jìn)行回用處理，要選用值如表1所示。(或設計)工藝流程短的污水回用工藝。2.2列車(chē)生活污水回用工藝3)處理效益高。列車(chē)上污水回用的使用對象中國煤化工點(diǎn)，對污水回用系統是旅客，要求處理效果好、處理水質(zhì)高，另外，限的,MYHCN MH C面的改進(jìn):因為便收稿日期: 2004-06-04作者簡(jiǎn)介:江帆(1974-),男，湖南慈利人，博士研究生?；痦椖?廣東省科技攻關(guān)計劃(2003C34504)142中國鐵道科學(xué)第26卷沖洗排水回用處理工藝復雜，回用周期長(cháng)，暫不對用同-套設施進(jìn)行回用處理，使系統結構緊湊。工其進(jìn)行處理;而將雜排水與洗浴排水工藝合一，采藝流程如圖4所示。[凝聚劑C接觸氧化[雜排水了一最浮物過(guò)路著(zhù)一砂也一[話(huà)性炭了便沖洗排水了一[接觸氧化了一[沉淀了一過(guò)雄C發(fā)聚劑[國用水]--- 加壓]←一[水池]國用水←C加壓]←水池[消毒劑]圖1雜排水回用工藝流程圖圖3便沖排水回用工藝流程圖| ，凝聚劑凝聚劑雜排水| 洗浴排水毛發(fā)過(guò)濾器矽雄一活性炭[粗過(guò)雄器纖維精館「洗俗排水FL[ 消毒劑清毒劑.圓用水 ]C 加壓上口水箱國用水加壓t水池圖4列車(chē)污水回用工藝流程圖圖2洗浴排水回用工藝流程圖表1處理效果及 出水水質(zhì)指標CODBOD3 .ABS色度細菌總數總大腸菌群水酒水質(zhì)/(mgLI) /(mg"L~1) /(mg*L"I) /(mg*L-I)度pH值1(個(gè).mL-1) 1(個(gè).mL-")原污水水質(zhì)8358432.87.62.1x 1051.8X 10*回用水水質(zhì)5.20.40.17.55<3處理效果/%94999)687722.77.72.2x 1061.7x 10%優(yōu)年回用水水質(zhì)3.800.27.8排水98)3002981481192.0527.0105~ 10610* ~107便沖洗21.31.20.05.67.2排才采用圖4所示的“兩濾一吸附一曝氣- -兩消進(jìn)水粗罅查殼體毒”污水回用工藝:采用粗濾方式去除毛發(fā)、懸浮物等雜質(zhì);采用高效纖維快濾工藝實(shí)現過(guò)濾- -吸附疑聚劑消毒劑一體化，去除膠體有機物和部分溶解性有機物;并反洗管事氣在粗濾前和回用前實(shí)施消毒。對比改進(jìn)前的工藝，整個(gè)回用工藝流程短，投資少，空間小?？斓率叶蜗?列車(chē)生活 污水回用裝備系統構造水圖5列車(chē)污水回用- -體化裝備系統簡(jiǎn)圖3.1 列車(chē)生活污水回用裝備系統設計計算中國煤化工根據_上述列車(chē)污水回用工藝流程，結合列車(chē)的水箱及管道布置，設計出適合列車(chē)生活污水回用的MHCNMHG,濾去毛發(fā)及一-些懸-體化裝備系統，如圖5所示。系統主要由粗濾浮雜質(zhì);投加凝聚劑加速污水膠體的混凝，以便被室、高效纖維快濾室、加凝聚劑和加消毒劑裝置、無(wú)煙煤粗濾掉，同時(shí)投加消毒劑進(jìn)行-一次消毒。高曝氣裝置及反沖洗裝置組成，結構緊湊、簡(jiǎn)單，安效纖維快濾室是關(guān)鍵部分，兼具過(guò)濾和吸附的功第3期列車(chē)生活污水回用系統143能，充填高效纖維，綜合曝氣的作用，快速過(guò)濾和式中: Q1 為餐車(chē)的計算水量,餐車(chē)的攜帶水吸附粗濾后殘存的污染物，同時(shí)曝氣直接氧化降解量為1.8m,按通常用量，平均每4 h用1.8 m'有機污染物;臨近出水處，投加消毒劑進(jìn)行二次消的水，則Q1=1.8X24/4=10.8 m'●d~'; o為濾毒。工藝參數- -般為:濾速20~25 m.h"',過(guò)濾速，以粗濾為準進(jìn)行計算，v=4 m.h~'。水頭1.5~2.5 m,濾料截污容量5~ 10 kg.m~。系統的長(cháng)寬比采用2:1,即L:B1=2:1,則濾料特點(diǎn):濾料不流失、不混層，反沖洗徹底、不主要部分的平面尺寸為積泥，氣水同時(shí)反洗，抗沖擊。濾元使用壽命長(cháng)達L=2B,=2.32m,B,=1.16m10年。查參考文獻[5], 采用雙層濾料，高度H,=因為餐車(chē)和客車(chē)的水箱布置和管道布置不相300 mm,纖維濾室的高度H2 = 200 mm,輔助高同，這里分別設計計算和系統安裝布置。3.2 餐車(chē)的一體化回用裝置設計計算及安裝位置度H3= 100 mm,則總高度H= 600 mm?；赜孟到y為連續工作，考慮列車(chē)運輸的特點(diǎn)，處理裝置安裝在底架上，靠重力處理污水，回工作時(shí)間以較短的運行時(shí)間為準，這里設有效工作用水依靠水泵送到水箱。整個(gè)-體化裝置的位置如時(shí)間為T(mén)=1 h。則系統的總面積F,計算如下:圖6所示。F==10.8= 2.7 m24X1收集管道逆水管洗池排水注水管供水到洗池2320-體化回用裝量回用水管道供水到開(kāi)水爐水箱<箱單中圖6餐車(chē)污水回用- -體化裝備安裝位置簡(jiǎn)圖3.3客車(chē)的一體化回用裝置設計計算及安裝位置所示。仍然設有效工作時(shí)間為T(mén)=1 h。則系統的總面積Fz計算如下:4結束語(yǔ)F2= ==1.5m2污水回用是可持續發(fā)展的必經(jīng)之路，對旅客列式中: Q2 為客車(chē)的計算水量，客車(chē)的攜帶水車(chē)中的餐車(chē)和客車(chē)上的生活污水進(jìn)行回用是水資源量為1.0m'，按通常用量，平均每4h用1.0 m'保護的有效途徑之一。本文對列車(chē)污水回用的特點(diǎn)的水，則Q2=1.0x24/4=6m3.d。及傳統典型的污水回用工藝進(jìn)行了分析，改進(jìn)了傳與餐車(chē)相同，系統的長(cháng)寬比采用2:1,則主要統的污水回用工藝，形成一個(gè)投資少，占用空間部分的平面尺寸為小、處理時(shí)間短的列車(chē)污水“兩濾-吸附-曝氣-L2=2B2=1.732m,B2=0.866m兩消中國煤化工1客車(chē)具體的污水回采用雙層濾料，總高度為H= 600 mm。處理用系YCNMHG出了--體化污水回裝置安裝在底架上。整個(gè)- -體化裝置的位置如圖7用裝備的安裝位置， 以利于進(jìn)- -步實(shí)際應用。144中國鐵道科學(xué)第26卷地清排水收集管逮供水到洗手盆地漏. 洗面柜排水注水警屬大到洗平洗手盆排水工三人洗臉間所體化回用裝置供水到開(kāi)車(chē)上水籍水爐四用水管道注水管圖7客車(chē)污水回用- -體化裝 備安裝位置簡(jiǎn)圖文獻[1] Robert E Eden. Wastwater Reuse limitations and Pssibities [J]. Dsalination, 1996, (106): 335- -38.[2]周 彤. 我國污水回用歷程與展望[A]. 21世紀國際城市污水處理及資源化發(fā)展戰略研討會(huì )與展覽會(huì )會(huì )議論文[C]. 北京:中國建設部, 2001.[3] Lin s H, Cheng K w. A New Sequencing Batch Reactor for Treatment of Municipal Sewage Wastewater for AgricuturalReuse [J]. Desalination, 2001 (133): 41- -51[4]侯立安. 小型污水處理與回用技術(shù)及裝置[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.[5] 崔玉川， 楊崇豪，張東偉.城市污水回用深度處理設施設計計算[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.[6]邵青.水處理及循環(huán)再利用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.Reuse System of Train SewageJIANG Fan' , CHEN Wei-ping' ，HE Hua2，TIAN Hong-qi2(1. School of Mechanical Engineering, Souh China University of Technology, Guangzbou Guangdong 510640, China;2. High seed Train Research Center, Central South University, Changsha Hunan 410075, China)Abstract: The difficulty of train's sewage reuse and typical sewage reuse technology is analyzed, and the techn-ology process is improved in order to meet the needs of train' s sewage reuse. The technology“twice filtered- -ad-sorbed- -aeration- -twice disinfected" is applied to sewage reuse, so the time of sewage treatment is shortened,the water quality is improved, and the volume of equipment is minished. The reuse system for gray-water ondining car and bathing wastewater on passenger car is designed and calculated, and the structure of integrated re-use equipment is provided.Key words: Water pollution; Sewage treatment; Train' s sew中國煤化工^fYHCNMHG(責任編輯 劉衛華)