整体移动真空厕所的设计

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摘要：本文针对国内的移动厕所问题，详细阐述了一种在公共场所使用的密闭式厕所系统的工作原理和基本设计理念。

关键词：移动厕所 真空机组 污水处理

前言

公司于2009年10月与上海水域署签定了整体移动真空厕所的项目合同。

该厕所在上海世博会期间使用。

移动厕所概述

厕所为与可移动厢式厕所，每套厕所共设4门4厕位，其中普通厕位3个，采用蹲式便器；小便间 1个，采用挂式小便器；另外每套厕所还设有设备工具间1间，用以放置真空机组、污水处理箱、空调设备等；管理室1间，用以放置控制柜、墩布池及储物箱等。

厕所包括厕所房体、厕所附件、便器系统、控制系统、污水处理系统、灰水收集系统、除臭系统等。

厕所内的便器采用真空保持式便器系统。

厕所带有存放粪便、污水的储粪箱，只需要安放区域能提供220VAC电源，厕所就能正常工作；厕所使用过程中产生的粪便、污水暂时存储在储粪箱中，箱满后或必要时，用抽粪车将箱内粪便、污水抽空。

在不抽粪的情况下，每座厕所可以满足800人次使用的要求，且同时保证12小时的连续正常使用；在需要转换安放场地时，用吊车可以方便的将厕所装到车上进行转移。

系统主要特点

移动厕所分为便器系统、供水系统、污水处理系统、空调、控制系统和厕所房体等部分。采用整体式安装形式，占用安装空间小，结构简单，可靠性高，系统维护量少，耗水量少。

系统结构

5.1系统组成及功能

移动厕所主要包括以下部件：厕所房体、厕所附件、便器系统、给水系统、污水处理系统和控制系统等。

厕所房体为厢式结构，厕所上的其它部件均安装在房体内。厕所房体及附件为如厕人提供一个人性化的环境。

厕所附件为入厕人员提供辅助作用。

便器系统用来收集如厕人员产生的粪便。

污水处理系统用来处理收集的粪便，已达到可以排放的标准。

给水系统为便器和洗手提供水源。

控制系统用来控制整个系统的运行，并集中显示系统的工作状态。

5.2系统工作原理

厕所内的便器采用真空保持式便器系统，该系统是利用真空罐内始终保持的真空将污物从便盆通过排泄阀抽吸到真空罐中，当真空罐内污物达到高液位时，污水泵启动，罐内污物被排到污水处理设备中，污水经过处理后，可直接排放。污水处理设备中沉淀的污泥须手动排至储粪箱内。其优点一是使用排泄阀将便器与真空罐隔开，使臭味不能往外散发， 厕间内无臭位；二是便器系统采用增压水泵为冲厕水增压，同时利用真空抽吸，可以达到良好的冲洗效果，减少了冲厕用水量。

5.3系统主要部件描述

5.3.1厕所房体

厕所房体包括：框架、内墙体、外墙体、房顶及地板等。在厕所的内、外墙体间填加超细玻璃丝棉保温材料，具有阻燃、隔热、保温等特点，符合环保要求。

厕所主体框架采用低碳钢型材焊接成型，能满足厕所的使用刚度、强度要求和吊装操作强度；厕所顶部焊接有吊环，厕所房体结构处主要采用100x100、100x60、40x20及40×40的型材，焊接成一个整体框架，保证了厕所起吊的强度。厕所上的所有型材均进行镀锌处理，以延长使用寿命。

厕所内墙和外墙钢化玻璃厚度6mm，加贴隔热彩色PV膜。内、外墙体与框架的接缝处打防水密封胶，有良好的防水效果。

厕所吊顶采用优质PVC扣板材料，吊顶上层为经沥青防水处理的多层板。

厕所蹲位间地板玻璃为8mm夹胶钢化玻璃，其它房间室内采用高强度耐磨防滑大理石地板。

厕所内部呈乳白色、光滑平整；厕所外墙体和房顶颜色为天蓝色。

厕所设置了5个折页门、1个抽粪操作门及2个设备间门。

5.3.2厕所附件

厕所附件包括洗手盆、水龙头、梳妆镜、吸顶灯、紫外杀菌灯、卫生纸盒、挂物钩、扶手、废纸篓、排风扇、紧急呼叫按钮等，为如厕人员提供了一个人性化的如厕环境。

厕所正面入口门为折页门，门的开启方向向外，宽度600mm，高度1900mm，门的下方设有透气口。门上方设置了“有无人”显示灯。

厕所顶部设有“公共厕所”灯箱。

5.3.3 便器系统

便器系统采用真空保持式便器系统。该系统是利用真空罐内始终保持的真空将污物从便盆通过排泄阀抽吸到真空罐中，当真空罐内污物达到高液位时，排污泵启动，罐内污物排到污水处理箱中。

便器系统包括：冲洗感应开关、蹲式便器（3套）、小便器、冲水组件装置、真空机组、增压水泵、污水处理箱、储粪箱、控制系统等部件。

真空机组包括真空罐、真空泵、污水泵、液位开关、真空传感器及管路系统等。

5.3.3.1冲洗感应开关

冲洗感应开关采用自动感应方式，安装在每厕间后墙上，用于触动便器冲洗控制信号。

5.3.3.2蹲便器

座便器由不锈钢便盆、冲洗环组成。

5.3.3.3冲水组件装置

冲水组件装置包括排泄阀、止回阀、冲水电磁阀、排泄电磁阀等。

5.3.3.4真空机组

真空机组包括真空罐、真空泵、污水泵、液位开关、真空传感器及管路系统等。

真空罐在压力为-40kPa - -60kPa的持续真空下工作。一个冲刷循环结束后，真空开关记下罐体内真空压力的降低，并将一个信号传递给真空泵，以在罐体内建立更多的真空。

真空开关显示箱体内真空达到足够的压力时，真空泵停止工作。

真空罐主要包括300升的罐体、液位传感器、真空开关、真空表、排污泵。真空罐装有液位传感器，当液位达到设定高度，液位传感器发出信号，排污泵启动，中间罐内污物排入污水处理箱内。

真空泵采用2x-8双极旋片式真空泵，使用真空泵油牌号是1#真空泵油，用量1.4升。冷却方式为自然风冷。

污水泵采用立式排污泵。

5.3.3.5储粪箱

储粪箱用来收集并存贮排泄物和冲便水，并在箱满后将污物抽走。储粪箱安装在厕所地板下方，用8个M12螺栓固定在厕所框架上。

储粪箱由储粪箱体、进污管、抽污管（2.5”快速接头）、液位开关、冲洗检查口、通气口等组成。储粪箱有效容积为1500L。

储粪箱箱体采用碳钢材质制做，经过防腐处理。

储粪箱上设有1个光电感应液位开关，用来检测箱内污物高度，当箱内污物达到高液位时，控制模块得到高液位信号，控制面板上储粪箱高液位指示灯亮，所有“有人”指示灯亮，厕所系统停止使用。提示管理人员进行抽污。

卸污时，先将厕所端部吸污口检查门打开，接上2.5”快速接头后同吸污车连接，进行卸污。

5.3.3.6便器控制系统

便器控制系统与厕所控制系统设计为一体，便器控制系统用来实现系统的冲洗循环功能、污水处理功能、显示操作功能。

5.3.4给水系统

给水系统包括增压水泵及给水管路。

增压水泵为蹲便器提供压力冲洗水。

5.3.5 污水处理系统

本一体化生物反应器采用可编程序控制器（PLC）控制。有以下功能：

膜生物反应器全过程采用自动控制系统，大大减少了运行管理费用。

提升泵自动运行。当生物反应器内水到达高水位时，提升泵停止运行，当水位降至低水位时提升泵自动开启。

根据中水贮水池水位自动开启、关闭循环泵。

自动运行膜清洗程序。

电机设有过流、过载保护。

主要技术参数

设备处理水量：0.042（m3/h） / 1（m3/d）

设备总功率：≤1.5 k w

电源：AC 220V 50Hz

设备外形尺寸：1500×750×1950 (mm)

5.3.6 控制系统

控制系统由控制箱、有无人显示灯等组成。控制系统用来控制厕所便器系统、厕所电气附件的运行和信号显示作用。控制箱安装在管理间内，显示面板安装在控制箱门上，有无人指示灯安装在厕门上方。

设计创新

该项目在厕所的型式设计、布局设计等方面都有不同程度的突破，主要体现在以下几个方面：

1、整体布局合理，维护方便，有效的利用了厕所内有效空间。

2、移动厕所系统设计合理，功能完善，可靠性高。

3、有效抑制了二次污染，充分体现了环保概念。

试验情况

1我们对整机及部件的性能和技术参数进行了检测，并进行了型式试验。

2 对于部件我们还做了例行性能试验。主要有：排泄阀性能试验、冲水组件性能试验、真空机组性能试验等性能试验、便器性能试验。

通过产品及其部件测试，该厕所能适应用户使用要求。

应用情况

移动厕所得到了上海水域署的认可，目前已在上海世博会场馆使用，系统稳定，操作方便，设计合理，达到了预期的使用要求。

结论

通过对移动厕所整体及其部件进行了测试，以及实际运营情况的了解，验证了设计的移动厕所能满足上海世博会人流量大，使用频繁、环保节能、移动方便的要求，是可行的。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。