轨道车辆给水卫生系统发展现状及趋势

轨道车辆给水卫生系统主要为旅客和司乘人员提供卫生服务设施、洗漱用水、饮用水，是轨道车辆不可或缺的重要组成部分。给水卫生主要包括给水装置和卫生装置。给水装置的主要功能是提供各种用水，如饮用水、餐车用水、洗漱用水及便器冲洗用水，主要部件有净水箱、净水管路和注水装置；卫生装置为旅客及司乘人员提供舒适的卫生设施，并收集排泄污物，主要部件有卫生间、盥洗室、集便装置、污物管路和污物箱。

1 国内外发展现状

1.1 污物收集

集便装置用于接收和存储车辆在运行期间卫生间内便器的污物或来自盥洗设施的洗漱灰水。目前国内外主要采用真空集便装置，主要分为真空保持式、真空推拉式和中转式等。

真空集便装置主要包括电气控制盘、气水控制盘、便器组成和污物箱。通过预设控制程序对气路、水路及排污管路上的各种阀门进行控制，完成“加压-冲洗-排空-恢复”循环过程，集便装置的核心技术是过程控制和故障诊断。

国外轨道车辆集便装置主要由德国EVAC 设计和生产，其次丹麦的GLOVE 和SEMVAC 也占据一定的市场份额，技术都非常成熟稳定。国内集便装置经历了技术引进、消化吸收、再创新等阶段，已形成了符合中国铁路运营需求且深度统型集便装置技术，从功能、接口和子部件都进行了定义，为未来的运营检修打下了良好的基础[1]。

真空集便装置在使用时会产生较大的瞬时噪声，影响乘客舒适性。尤其对于卧铺车来说，较大的噪声会严重影响乘客休息，如何有效降低真空集便装置的瞬时噪声将成为改善旅客乘坐环境舒适性的一个重要研究方向。

1.2 绿色环保

1.2.1 微生物降解

为了减少或消除污物的二次处理和污染，降低后处理费用，国外已经开始研究从源头降解和处理污物。德国、瑞士[2]、印度、印度尼西亚、越南和孟加拉等国家在部分车辆中采用了微生物降解污物技术，即污物箱演变为收集和降解污物的空间。此种方式不需要吸污，污物在污物箱内降解后可直排，但处理污物速度较慢，对微生物的生长环境要求严格，一旦污物箱加热系统损坏或列车需要断电，微生物就会失去活性。

1.2.2 灰水

由盥洗设施排出的废水简称为灰水，灰水可直接排入轨道上，也可通过集便装置收集存放于污物箱中。由于环境保护的需求，并考虑低温时冻结的影响，灰水收集进入污物箱已经在国内动车组上广泛实施，但污物箱的容积增加了约33%，这对整车的空间布置是不利的。

受民用废水回收利用的启发，德国已经开始研究将列车灰水进行净化，净化后的灰水用于冲洗便器，这种方法既可以节省污物箱容积，还可以节省净水箱容积、减轻列车重量；国内也开始了对灰水净化再利用进行了地面静态研究，主要研究方向为物理过滤净化。

1.2.3 卫生间异味

卫生间的空气环境由空调系统集中送新风，并通过废排系统进行排废气。如厕产生的异味可通过空调系统消除。但卫生间内的清洁剂、消毒剂遗留的气味，以及隐蔽角落潮湿的环境滋生细菌微生物而产生霉味，垃圾异味，空调系统无法完全消除。因此有效消除卫生间异味的技术将成为改善旅客乘坐环境舒适性的又一个重要研究方向。

1.3 轻量化

1.3.1 水箱

目前，国内外列车的水箱通常采用不锈钢材质，既可满足强度、防腐、不污染水质等各项要求，同时具有优异的防火性能。为了降低重量，国外部分车辆的车内小水箱采用了塑料材质，不仅重量轻，且防腐性能优异，防火性能也满足车辆要求，但是要满足25 ～30 年的寿命要求，还需结合运用来验证。

1.3.2 净水管路

净水管路通常采用不锈钢或铜材质，其中中国和大部分欧洲国家净水管路主要采用不锈钢，美国、加拿大主要采用铜材质。由于不锈钢或铜本身的材质特性，安装时调整量较小，对于更改量比较频繁的管路来说是不利的。CRH3型车及德国的动车组少量采用了铝塑管，这种铝塑管成型好、调整量大、重量轻、成本低，装配较容易。对于净水管路来说，可尝试采用此种铝塑管，但是需重点关注防火和环保性能，满足相应标准的要求。

1.3.3 污物箱

污物箱是储存污物的装置，材质一般为不锈钢材质。日本新干线车辆的污物箱首次采用了FRP 复合材料制造，其结构为在FRP 复合材料制椭圆形外壳周围，用加热方法粘接聚氯乙烯泡沫塑料，并在上面再手糊一层FRP 复合材料的夹层结构。FRP 复合材料重量较小，不易被腐蚀，但是要满足强度需求，就需要采用椭圆或圆形结构，不能充分利用列车空间，工艺较复杂，大面积应用存在困难。

文章来源：《中国辐射卫生》 网址: http://www.zgfswszz.cn/qikandaodu/2021/0509/768.html