摘要：重點介紹現在直達列車的儲污裝置，地面接收儲污裝置系統，污物處理系統。
　　關鍵詞：直達列車，抽便裝置，污物，自動控制
　　0引言
　　隨著鐵路科學技術的迅猛發展，環保節能的新型列車也呼之即出，自從2004年4月28日直達列車的開行，鐵路的歷史又翻開了嶄新的一頁。新型的直達列車，涵蓋了中國鐵路的許許多多的新技術、新成果，隨之列車配套的系統也相應出爐。在這一次技術革新中，我們擔當了Z17、Z18次（長沙至北京）直達列車污物接收、排放、處理的科研設計任務。
　　由于Z17、Z18次直達列車為新型環保列車，它廁所結構和功能與以往的列車的廁所大不一樣，首先列車的糞便污水不直接對外排放，其次在大便器下面安裝了一個儲污箱，容積為0.5立方米，儲污箱被自動抽成真空，儲污箱四周還有自動加溫設備，還有液位顯示裝置，總而言之，直達列車的廁所更科學、更環保。
　　1列車抽污、排放、處理的工藝設計方法
　　為了能使列車的糞便廢水及時順暢的排出，設計采用了負壓原理，進行抽污排放。簡單的講，在地面制作一套地面接收儲存裝置，利用真空泵將其抽成真空，然后利用管道將地面接收裝置與列車對接，對接之后，將列車的集便箱的閥門全部開啟，由于列車集便箱與地面接收裝置存在壓差，這時列車集便箱的廢水就從列車集便箱（高壓）流到地面接收裝置（低壓），當列車集便箱的廢水全部流入地面接收裝置后，地面接收裝置恢復常壓，糞便廢水在重力作用下從儲污罐內自流到室外處理池，經室外處理池處理后，排入市政排水管網。工藝流程如下：
　　列車污水地面管道地面儲污罐自流污水處理池達標排入市政排水管網
　　設備平面布置圖如下：
　　
　　2列車抽污、排放、處理的工藝的技術指標
　　1.排放標準：國家污水綜合排放標準GB8978-1996中第二類污染物最高允許排放濃度之一級標準。
　　2.真空負壓值：-0.080Mpa~-0.040Mpa。
　　3.抽便排放時間：列車移動時間+抽便時間+儲污罐排放時間=3次*3分鐘/次+3次*8分鐘/次+5分鐘=38分鐘。
　　4.地面儲污罐容積：按照一天一車計算污水量，16車*1M3*1.05（沖洗水量）=16.8M3
　　5.地面化糞池容積：按照一天最高1000人計算，選用13-100A00型化糞池，共100M3。
　　6.A級厭氧池，設計停留時間24h，40M3；A級缺氧池，設計停留時間5h，10M3；O級生化池，設計停留時間8h，16M3；
　　3列車抽污、排放、處理的工藝的技術研究
　　在接到長沙車輛段集便處理工程的任務后，設計對集便工程相關信息進行了搜尋，由于這類工程在國內確無首例，因此設計采用的參數、技術標準只有借鑒國外的資料，并參考有關這方面設備資料，但抽便設備與抽便系統相比，差異相當大。最常見抽便設備如抽便汽車，它常用于民航的機場，它結構簡單，靈活方便，投資費用不高。而抽便系統結構復雜，它有長長的輸送管道，有地面接收儲存裝置，有抽空的動力設備，有自動控制系統，有設備房屋及附屬設施，它設備固定，投資費用高，施工難度大。其中最難處理的有幾點：1.系統的氣密性的控制，2.系統的負壓值的控制，3.整個系統的自動化控制。
　　本工程還要遵守以下規范及標準：《室外給水設計規范》GBJ13-86，《室外排水設計規范》GBJ14-87，《鐵路給水排水設計規范》TBJ10-85，《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-97，《給水排水構筑物施工及驗收規范》GBJ141-90，《國家污水綜合排放標準》GB8978-1996。
　　3.1材料研究
　　3.1.1管道及法蘭墊片
　　整個輸送管道采用不銹鋼管，這是因為不銹鋼管有以下優點：不銹鋼在大氣和一般介質中具有很高耐腐蝕性能，還具有較高的強度、硬度及耐磨性，能適宜較大的溫度范圍內工作，具有良好的綜合性能。因此，含有腐蝕性的糞便廢水，在負壓輸送的情況下，采用不銹鋼管有利于工程的運行管理。而新型材料的塑料管，雖然光潔度比較高，且安裝方便，但耐壓、耐腐性能遠遠不及不銹鋼管；排水鑄鐵管雖然耐腐、耐壓性能還可以，但機械性能差，脆性高，容易破碎，給施工帶來諸多不便；而一般的鋼管，雖然價格低廉，但耐腐性能差。因此，采用不銹鋼管，有利管道的安裝，更有利今后的維護管理。
　　法蘭墊片是法蘭連接中起密封作用的部件，法蘭所用的墊片大多數是用各種非金屬板直接下料，也有部分金屬墊片，墊片材料的選擇，應根據溫度、壓力、介質的腐蝕性來決定。就金屬墊片而言，包括金屬平墊片、橢圓形及八角形金屬墊片、透鏡墊三種，其中金屬平墊片，用于光滑式平焊法蘭，承受溫度、壓力較低；橢圓形及八角形金屬墊片，多用于梯形槽帶對焊法蘭，其密封性較好，但制造復雜，要求精度高，價格昂貴；透鏡墊，其密封性好，廣泛用于高溫、高壓管道的法蘭連接。而非金屬墊片較多，大部分耐壓、耐溫性能較差，容易破裂，但牛筋橡膠墊片抗壓性能好，耐溫、耐腐蝕性能好，其密封性較好，價格較低廉，特別容易安裝及更換。在本工程使用情況看來，其密封性、抗壓性能，別的非金屬墊片是無法與之相比。
　　3.1.2保溫材料
　　根據建筑設計規范，長沙地區室外外露水管須進行保溫。考慮輸送管道直徑大，便于維護，這要求保溫材料質量好，安拆方便，防潮隔汽，使用壽命長，耐老化性能好。設計選用了一種新型環保的保溫材料-PEF，它是采用吹膜級高壓聚乙烯發泡而成，具有非常優良的防潮隔汽性能，即使厚度只有1um的聚乙烯薄膜，也能對水、汽的隔斷。它的物理性能好，導熱系數為0.0326w/m.k，吸水率為0.0019g/cm2，它安全環保，安全可達到兒童玩具毒性檢驗標準和食品衛生標準，在使用過程中沒有有害微粒及氣體產生。它有成形的板材和管材，施工簡單，使用方便，外表美光。
　　3.2設備研究
　　3.2.1儲污罐
　　儲污罐是地面接收設備之一，是用來儲藏車上被抽取的糞便廢水的設備，糞便廢水在儲污罐內進行壓力轉換后，再自流入室外化糞池。對整個工藝來說，儲污罐有儲藏、轉換之功能，因此，設計具體的儲污罐要從滿足它的使用功能進行。首先確定儲污罐的容積，儲污罐的容積是根據列車的污水量來確定的。按照長鐵總公司現在的情況，一天一列直達車，那么儲污罐的容積就要求滿足一列直達車一天排放的最大污水量，一列直達車共有18節車廂，其中餐車和郵政車沒有設衛生間，其余車輛兩頭均設置了一個500L集便箱，因此，一天一列車最大污水量為16*（0.5+0.5）=16m3，另加1.05的沖洗水量，那么，儲污罐的容積為16*1.05=16.8m3，設計采用兩個相同的罐體，每個罐的容積為10m3。其次要預留好進出儲污罐各種管道的接口，由于儲污罐功能多，進出儲污罐的管道也相當多，只有預留好進出儲污罐各種管道的接口，才能使列車的糞便廢水順利進出。

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