[实用新型]用于列车卸污粪便污水无害化和资源化的一体化处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于列车卸污粪便污水无害化和资源化的一体化处理系统。

背景技术

为了保护铁路沿线生态环境，世界发达国家从20世纪70年代已经开始在列车上加装集便器，用以收集旅客的排泄物，避免铁路沿线随意排放导致的环境污染，同时在地面还建立了完善的粪便接收及处理设施。国内旅客列车安装集便器时间较短，已有完善的卸污系统，但无与之相配套的高浓度粪便污水处理技术与设备。针对该种粪便污水，国内主要采取交由地方环卫部门处理，目前从处理情况来看，其处理工艺复杂，运行状况较差，不能实现达标排放。

此外，粪便污水不仅含有高浓度的有机物，而且溶解油大量的氨氮和磷酸盐。常规处理工艺中，氨氮需要在曝气条件下，经过微生物作用，将其转化成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，然后在兼氧条件下，由兼氧微生物再转化成氮气。磷在粪便污水中一般以化合态存在。在污水处理中，首先厌氧处理，释放磷，再好氧处理将磷转化成微生物絮体，然后再厌氧消化污泥。从上述处理过程中，可以看出，处理氮磷需要消耗大量的能源，需要付出昂贵的费用，但是往往还不能达标。

为了解决粪便处理的难题，中国专利号为200710079587x、公开号为2007年9月19日、名称为“粪便处理方法及系统”的专利文件中公开了一种物化处理粪便的方法，但其对于高浓度有机粪便污水的受纳要求污水厂处理的设计能力、工况等条件符合受纳污水的标准，且其输送过程中会散发臭味，不利于环境卫生。中国专利号为201210513731.7、授权公告日为2014年3月5日、名称为“粪便无害化处理方法”的专利文件中公开了一种粪便无害化的处理方法，但其工艺流程复杂，需经过两次A/O处理，能耗大，效率低；且需要用到98％浓硫酸溶液等受限制药剂，虽能回收利用部分有机物，但无法回收粪便中的氮磷资源。

然而，氮是植物生长的必需养分之一，磷是包括人类在内的一切生命体的必需元素，是一种不可再生的宝贵资源。随着我国铁路的高速发展，动车组的大量开行，将产生大量的动车集便器粪便污水，从粪便污水处理和氮磷资源的可持续利用双重目的出发，在处理粪便污水的同时从污水中回收氮磷资源是一种最佳的选择。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种用于列车卸污粪便污水无害化和资源化的一体化处理系统，本系统有效的解决了旅客列车密闭式集便器卸污粪便污水处理工艺复杂、处理费用高、难以达标排放，以及难以实现污水中氮磷资源的回收等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于列车卸污粪便污水无害化和资源化的一体化处理系统，包括预处理系统、资源回收系统、处理系统和消毒系统，其中，预处理系统连接资源回收系统，资源回收系统连接处理系统，处理系统连接消毒系统；

所述预处理系统，包括粪便储存池、水解酸化池和离心分离机；其中，粪便储存池和水解酸化池并联建在一起，水解酸化池顶部设有与粪便储存池相通的过水管；粪便储存池中设有潜污泵，通过潜污泵与离心分离机连接；离心分离机通过出渣管与出水管分别与水解酸化池和资源回收系统连接。

所述资源回收系统包括中间水箱和鸟粪石回收系统，其中，中间水箱接收来自离心分离机的滤液，并通过潜水泵将滤液输送到鸟粪石回收系统，鸟粪石回收系统通过管道与处理系统连接。

所述处理系统包括A/O段和MBR工艺段，A/O段和MBR工艺段内部均设有循环系统，MBR工艺段设有污泥回流管，污泥回流管将剩余污泥回流至粪便储存池，同时通过管道将出水送入消毒系统。

所述消毒系统，包括臭氧发生器、循环泵、射流器、气止回阀和活性炭过滤罐；其中，臭氧发生器连接射流器，射流器连接气水反应罐，气水反应罐通过供水泵连接活性炭过滤罐。射流器与气水反应罐之间连接循环泵，射流器与臭氧发生器之间设有气止回阀。

所述臭氧发生器连接MBR工艺段，产生臭氧，臭氧通过管道进入溶气罐中进行气水混合，实现高效消毒；消毒后出水通过供水泵进入活性炭过滤罐，去除消毒后异味。

基于上述系统的处理方法，包括以下步骤：

(1)预处理系统收集粪便储存池中的粪便污水，通过过滤、离心力作用，对粪便污水进行预处理；

(2)滤液通过潜水泵将滤液泵入鸟粪石回收系统，进行有效资源的反应与回收；

(3)步骤(2)中的滤液通过溢流方式进入处理系统中A/O反应区进行循环反应，进入MBR反应器，通过膜组件的高效分离作用使泥水彻底分离，出水水质得到强化，出水进入消毒系统；