净水运水车设计研究

刘亚军，宿红波，赵秀国，任旭东，韩俊淑，苑英海，吴文娟，牛 福

净水运水车设计研究

刘亚军，宿红波，赵秀国，任旭东，韩俊淑，苑英海，吴文娟，牛 福

目的：针对西藏自治区突发急性传染病防控系统装备野外作业对洁净水的需求，研制能够对野外江河湖水进行净化的净水运水车，使其能够实施快速饮用水和工作用水保障。方法：在分析西藏疾控装备系统用水需求的基础上，通过净水机组、储水罐、车厢及车辆系统模块化设计和综合集成，使净水运水车实现净水与快速储运的功能。结果：净水运水车具有较好的对野外江河湖水进行实时净化的能力，并能够适应越野运输和公路运输，具有较强的运输能力。结论：净水运水车水质净化效果达到饮用水标准要求，能为疾控队伍及装备工作、生活和饮用水提供保障，对提高西藏高原高寒地区传染病防控队伍的防控能力以及应对公共卫生突发事件的快速反应能力和应急处置的能力具有重要意义。

水质净化；运水车；结构布局；西藏；传染病防控装备

0 引言

西藏高原地区幅员辽阔，是我国西南高原边境的重要门户，传染病病原多样，发病和防控形势复杂。西藏城市地区人员密集、流动性大，传染病暴发经常呈现发病人数多、传播速度快等特点；西藏偏远、落后地区的自然疫源性疾病、人兽共患病散发、多发，迫切需要一套适应西藏高原地区的机动传染病防控装备。在此背景下，国家将西藏地区新发突发急性传染病防控装备平台建设纳入卫生发展整体规划，成体系、成建制地研发传染病现场应急防控机动装备[1-5]，其中，净水运水车是该套应急防控装备中饮用水和工作生活用水保障的重要装备。

1 净水和运水需求分析

净水运水车的功能主要是对野外江河湖水进行消毒净化，满足突发急性传染病防控装备队伍人员饮用水和工作生活用水保障需求。根据我国重大传染病防控措施及要求[6-10]，整套系统中的用水装备主要有卫生防疫车、微生物检验车、高原炊事车、洗消帐篷、宿营帐篷5个单元。各单元饮用水、工作生活用水统一由净水运水车保障。按照系统展开作业完成1 d任务的勤务需求，各单元用水情况分别为：微生物检验车1 d作业用水量为50 L；高原炊事车计划提供30人的编组饮食保障方案，每人每餐主副食制作的用水量按3 L计，则每日用水量约为270 L；洗消帐篷按30人编组考虑，按50%人员需要洗消计，每人每天1次洗消，用水量按20 L计，则按每日3餐计30人的用水量约为270 L；宿营帐篷内设有2个折叠洗手池，按每人每天日常10 L计，按30人编制考虑，则每日30人的用水量约为300 L；卫生防疫车由于可以自行去水源地补水，故用水量不计入系统总用水量。因此，上述各单元累计的每日用水量约为890 L。考虑到水罐及输水管路等损失，若按10%计，则每日最少应有979 L（约1 000 L）水才能满足30人编组的传染病防控队伍和装备用水需求。

2 净水运水车结构设计

2.1 总体技术方案

净水运水车采用EQ2102G越野底盘改装，大板式车厢结构。车上配置净水机、储水罐、软体水囊、潜水泵、输水泵等设备，主要对野外江河湖水进行消毒净化，满足人员饮水需求。净水机组对江河湖水进行水质净化并达到饮用水标准，设计能力为600 L/h。储水罐对净化后的洁净水进行保存，在车厢内还配有输水泵及供水接口、阀门等设备设施，能够在疾控队伍展开地对各车及工作人员用水进行保障。为适应西藏地区高原高寒的气候特点，净水运水车的储水罐为保温储水罐，能抵御冬季-25℃以下的低温。此外，车厢内还配有一个制热功率为5 kW的暖风机，可对车厢内空气进行供热，暖风机装在后车厢前壁，靠近右侧门处。保温水罐和车厢连接的不锈钢水管有防冻措施。由于EQ2102G汽车底盘越野运输和公路运输时额定载重能力不同，为分别适应2种工况，设计储水罐分2个隔层，前罐的容积为2 000 L，后罐的容积为1 500 L，总计3 500 L。当净水运水车公路行驶时，2个部分水罐均应加满水，运水量为3 500 L；当净水运水车越野行驶时，只加满前一个水罐而保持后一个水罐为空罐，运水量为2 000 L。净水运水车作业时依靠外接电源进行保障，当没有外接电源供应时，所需电力可由汽车底盘上的轴带发电机提供，功率为10 kW。

净水运水车有2种加水模式：（1）采用自来水市政管网的消防栓直接供水，消防栓直接给储水罐的上水口加水。（2）采用野外天然湖泊或河水给储水罐加水。此时，净水车车外应备有1个容积为2 m3的水囊，1个30 m长的水管，1个可放入江河湖泊的潜水泵。加水时，将潜水泵放入河水中，再通过30 m长的水管把水引到车厢上的水路系统接口板上，或者引到2 m3的水囊里。再从接口板进入净水机组，通过输水泵将净化后的洁净水送入储水罐贮存。

净水运水车给各车供水时也有2种模式：（1）通过车厢壁板上的水路系统接口板用公称直径为DN15的快速接头和各车连接，直接向各车用水点供水，保证各出水端水压达到0.3 MPa以上。（2）当净水车外出作业或与各车断开连接时，各车自备一个容积为500 L的水囊，净水车通过输水管先把各车的水囊加满，各车依靠自身携带的自吸泵对用水点进行供水。供水管路共有5路，分别给微生物检验车、发电洗消车、高原炊事车、宿营车及其他车辆供水。此外，为保证净水机组正常运行，还设有1路内径为DN15的净水机组上水管和排水管。各车排水均采用公称直径为DN25的软管，排水管、供水管长度均不小于30 m。

净水运水车上装的设备设施见表1。

表1 净水运水车设备设施配置

2.2 结构布局设计

净水运水车整车外形尺寸（长×宽×高）为7800mm× 2 460 mm×3 300 mm，上装车厢的尺寸（长×宽×高）为2 000 mm×2 460 mm×2 000 mm，车厢内尺寸（长×宽×高）为1 800 mm×2 360 mm×1 900 mm。上装储水罐的尺寸（长×宽×高）为2 500 mm×2 460 mm×1 200mm。车厢正前侧为驾驶室，左前侧为驾驶室备轮架。车厢前壁板右侧下方设置1个暖风机箱，内部安装有燃油暖风机1台，车厢右壁板上设置有侧门、给排水孔口门、电源转接孔口门。车厢后侧设置有1个能够保温的储水罐。储水罐分容积为2 000 L和1 500 L 2个部分，其上设有观察窗、扶梯、人孔、供排水接口、转换阀门等设备设施。净水运水车整车外形、内部布局分别如图1~4所示。

2.3 水路系统设计

图1 净水运水车左侧布局

图2 净水运水车右侧布局

图3 净水运水车后侧布局

图4 净水运水车内部布局

图5 净水运水车水路原理图

净水运水车对江河天然水进行净化时，首先将潜水泵投入江河水中，经袋式过滤器粗滤后进入增压泵，再由精滤器进行过滤，然后进入超滤组件过滤，由于压力下降，再进入高压泵进行升压，然后进入反渗透过滤膜组件，再经过最后一道紫外线消毒杀菌工序，得到达到饮用水要求的洁净水，输送到储水罐进行贮存。当有洁净的自来水供应时，也可直接将自来水通过输水泵送入储水罐进行贮存。净水运水车对各车输水时，通过供水泵进入紫外线消毒组件后，由给排水孔口门上的转接接口向各车供水。净水机组的尺寸约为2 140 mm× 1 100 mm×1 700 mm，质量约330 kg，能够对三四类以上的天然水、地表水进行净化，制水流量约为500 L/h，制水单元回收率为45%，最大供水压力为0.35 MPa，供水流量为2000L/h。水路系统工作原理如图5所示。

3 结果

综上所述，通过采用模块化设计方法分别对车辆车厢、净水机组、储水罐等单元综合设计，使净水运水车能够实现多种作业模式，并能对江河湖水进行净化，达到饮用水标准要求。经过净水运水车的工程设计、总体样车试制、试验，成功研制了一种适应高原地区使用的净水运水车，外形如图6所示，内部上装的净水机组结构如图7所示。

图6 净水运水车前后外侧照片

图7 净水机组外部和内部照片

4 结论

本文根据西藏自治区新发突发急性传染病防控队伍和装备平台的用水需求，研制一种能够适应高原地区越野行驶和公路行驶的净水运水车，能够在野外缺少洁净水的情况下对江河湖水进行净化并储

（▶▶▶▶）（◀◀◀◀）

藏，水质净化效果达到饮用水标准要求，为疾控队伍及装备工作、生活和饮用水提供保障。该车不仅能够满足西藏高原地区传染病防控队伍和装备平台的用水需求，也适用于单车单独外出作业，为其他装备系统或人员、队伍提供饮用水及生活用水保障。净水运水车的成功研制，对提高西藏高原高寒地区传染病防控队伍的防控能力、应对公共卫生突发事件的快速反应能力和应急处置能力具有重要意义。

[1]黄健华，王康琳，马利红，等.基于供应链管理的国境口岸重大呼吸道传染病防控应急物资配置机制的建立[J].中国国境卫生检疫杂志，2012（5）：301-305.

[2]张新雷，王运斗，张晓峰，等.国内外传染病现场应急防控装备的发展现状与对策研究[J].医疗卫生装备，2012，33（12）：83-86.

[3]于慧娜.国外部分新发传染病防控研究[D].北京：中国人民解放军军事医学科学院，2008.

[4]丁凡.综合性医院传染病防控能力研究[D].合肥：安徽医科大学，2009.

[5]索继江，邢玉斌，魏华，等.军队医院传染病防控工作的回顾与思考[J].解放军预防医学杂志，2007（5）：313-315.

[6]翟清华，景琳，郑小华.国外先进经验对我国传染病防控的启示[J].中国卫生事业管理，2009（2）：138-142.

[7]蔡霞芳.对综合性医院传染病预防控制体系建设的探讨[J].中国预防医学杂志，2009（7）：636-637.

[8]张群，刘轶永，孙逊，等.综合性医院传染病防控策略与思考[J].解放军医院管理杂志，2010（8）：788-790.

[9]王晶，李宗国，赵国良，等.旅游地区重大传染病防控措施研究[J].医学动物防制，2011（2）：174-176.

[10]易彬樘，肖月华，李东力.中国新发传染病防控形势及其应对策略[J].沈阳部队医药，2011（2）：104-111.

（收稿：2014-02-17 修回：2014-03-03）

（栏目责任编校：邢 楠）

Design of Water Purification and Transportation Vehicle

LIU Ya-jun,SU Hong-bo,ZHAO Xiu-guo,REN Xu-dong,HAN Jun-shu,YUAN Ying-hai,WU Wen-juan,NIU Fu
（Institute of Medical Equipment,Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300161,China）

Objective Tooptimize thewater purification and transportation vehicle to treat raw water from rivers and lakes,so as tomeet the requirements of infectious disease prevention and controlequipmentsystem in Tibet.Methods The requirements of the equipment system for water were analyzed,then modular design and integration were performed for water purification set, water tank,compartment and the vehicle system,so as the vehicle could be used forwater purification,storage and transport.Results The vehicle could purify the raw water from riversand lakesat real time,and was compatiblewith off-road and highway transports.Conclusion Thewater purified by the vehicle canmeet the requirementsof related facilitiesand equipment forwater,and the abilities in Tibet are enhanced for infectious disease prevention and rapid response for public medical emergencies.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（3）：106-108，116]

water filtration;water transport ation vehicle;structure layout;Tibet;infectious disease prevention and control equipment

R318；U270.2

A

1003-8868（2014）03-0106-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.03.106

西藏自治区国家突发急性传染病防控队建设项目

刘亚军（1975—），男，副研究员，主要从事机动医疗平台结构设计和舱室微环境的分析与控制等方面的研究工作。

300161天津，军事医学科学院卫生装备研究所（刘亚军，宿红波，赵秀国，任旭东，韩俊淑，苑英海，吴文娟，牛 福）

牛 福，E-mail：niufu@vip.sina.com