劉井玉

（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，上海 200070）

0 引言

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化日益深入和私人機(jī)動(dòng)車(chē)輛的增多，中國(guó)許多城市都存在著不同程度的交通擁堵、能源危機(jī)和污染等各種問(wèn)題，特別是一二線城市。地下軌道交通作為相對(duì)單獨(dú)的一個(gè)軌道交通工具，比較其他公共交通來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗鼡碛胁焕速M(fèi)地面使用空間、行駛速度快、乘車(chē)舒服、能耗低和綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，軌道交通獲得許多省市的認(rèn)可，得到大力發(fā)展[1]。地鐵車(chē)輛段作為軌道交通最主要的一部分，擔(dān)負(fù)著整個(gè)路線車(chē)輛的?？?、檢測(cè)、清理，和運(yùn)營(yíng)人員管理、出乘等生產(chǎn)工作任務(wù)。因此，由于地鐵車(chē)輛段在整個(gè)線路中用水量最大，其污染物的成分又比較復(fù)雜，所以選擇合適的污水處理工藝對(duì)其進(jìn)行處理就十分必要[2]。

1 軌道交通車(chē)輛段的污水處理的工藝技術(shù)探究

1.1 軌道交通車(chē)輛段的污泥成分與特征

軌道交通車(chē)輛段的污廢水成分主要分為工業(yè)生產(chǎn)含油廢水和生活污水，工業(yè)生產(chǎn)含油廢水大部分來(lái)自車(chē)輛清洗和車(chē)輛養(yǎng)護(hù)大修作業(yè)，其成分中除了含有大量的COD、硫、磷之外，還含有濃度較高的SS 和石油類(lèi)，水質(zhì)非常復(fù)雜，且難以降解。另外，由于城市軌道交通線路的實(shí)際工作特點(diǎn)、車(chē)型數(shù)量、設(shè)備種類(lèi)和車(chē)輛段所承擔(dān)的任務(wù)量等因素互不一樣，因而車(chē)輛段內(nèi)產(chǎn)出的污染物的排放量和水質(zhì)也存在差別[3]。

車(chē)輛段污水大多數(shù)來(lái)自城市軌道交通車(chē)輛段內(nèi)乘務(wù)人員和辦公人員在工作、生活過(guò)程中產(chǎn)生的污廢水，其中生活、食堂、淋浴等產(chǎn)生的廢水中含有的污染物成分主要為COD、BOD、SS、動(dòng)植物油等。洗衣物產(chǎn)生的廢水中含有的污染物成分主要為SS、BOD、COD、LAS。

1.2 軌道交通車(chē)輛段的污廢水處理的現(xiàn)狀

有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)處理工藝，是指通過(guò)使用化工藥物劑與污泥中組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生容易沉降、易析出的化合物或廢氣而獲得處置污泥的效率，通常有中合法、氧化還原法和混凝法等，比物理方法的處理工藝對(duì)除去可溶性有機(jī)質(zhì)效率更好，但也容易產(chǎn)生二重污染物。物化法的處置工藝技術(shù)融合化學(xué)法與物理學(xué)法優(yōu)點(diǎn)，一般是通過(guò)過(guò)濾、絮凝沉淀分離等方式處置污廢水內(nèi)污染物，從而使排放達(dá)標(biāo)，該方法占地面積較小，且易于維護(hù)，因此常見(jiàn)于各種優(yōu)質(zhì)地面排水中。生物法處理技術(shù)，是指通過(guò)運(yùn)用細(xì)菌自身新陳代謝能力和內(nèi)源呼吸功能，把城市污水中的有機(jī)廢水通過(guò)氧化物分解成多種無(wú)機(jī)產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)生物學(xué)處置城市污水的目標(biāo)，通常分為有氧生物學(xué)處理工藝科學(xué)技術(shù)和厭氧生物學(xué)處理工藝科學(xué)技術(shù)，目前常用的生態(tài)處理技術(shù)通常有生態(tài)濾池處置方法、SBR 工藝技術(shù)、接觸氧化物法、氧化溝法和生物活性污泥法等處置工藝技術(shù)。

1.3 軌道交通車(chē)輛段生產(chǎn)的廢水、生活污水的合并處理

由于工業(yè)產(chǎn)生的廢水處理站一般要建在停車(chē)列檢庫(kù)等大車(chē)間附近，而生活產(chǎn)生的污水處理站一般又要建在生活和辦公區(qū)域附近，因此建造中水系統(tǒng)的時(shí)候要綜合考慮中水原水源和中水用水點(diǎn)等實(shí)際來(lái)決定建設(shè)中水處理站點(diǎn)的合適位置，所以，各種處理站通常都要配置大量專(zhuān)業(yè)的運(yùn)行管理和維修技術(shù)人員，從而出現(xiàn)了土地資源緊張和人力耗費(fèi)巨大的現(xiàn)象。所以我們對(duì)此提出建議，將各種城市污水與中水處理系統(tǒng)聯(lián)合處理，以防止各種處理體系間彼此并無(wú)聯(lián)系，從而造成無(wú)法實(shí)現(xiàn)各種水體間的水量調(diào)控與水質(zhì)管理的現(xiàn)象產(chǎn)生。依據(jù)這些實(shí)際，把車(chē)輛段內(nèi)的生活、工業(yè)生產(chǎn)污水進(jìn)行綜合的管理并且導(dǎo)入到城市的中水體系中，全方面把控，并制定了合理適宜的污水處理站工藝條件和規(guī)格，可以將各種不同水體的前期按水質(zhì)特征，采取各種工藝流程處置，后期按工藝條件二次處置，比如將車(chē)輛段內(nèi)生活污水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池、厭氧水解池、接觸氧化池、中間水池等處置后，經(jīng)過(guò)管網(wǎng)匯集，與處置后的工業(yè)生產(chǎn)含油廢水同時(shí)接入后續(xù)污水處理站，再實(shí)施二次處置，當(dāng)污廢水到達(dá)回用水標(biāo)準(zhǔn)后，部分就近進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)以及附近水體內(nèi)，部分導(dǎo)入車(chē)輛段中水貯存池，用作列車(chē)檢修、洗滌或道路綠化澆灑等供水。

2 軌道交通車(chē)輛段的排水管理

2.1 生活污水管理系統(tǒng)排放方法

當(dāng)城市的市政污水管線通過(guò)車(chē)輛段的附近時(shí)，那么就可以把城市污水聚集后通過(guò)糞池預(yù)處理或直接進(jìn)入城市的市政污水管線中。若城市的市政污水管線不足時(shí)，則可以運(yùn)用以下兩種方案。

（1）建造大型的化糞池并定期清理，以此作為過(guò)度的措施，等周?chē)奈鬯芫€建造完畢之后再接入其中。

（2）建造污水處理站，將生活污水進(jìn)行處理后進(jìn)入中水儲(chǔ)存池。但該排水方案須事先向環(huán)保部門(mén)或者市政相關(guān)報(bào)批。

2.2 生產(chǎn)含油廢水管理系統(tǒng)的排放方法

當(dāng)車(chē)輛段附近有城市市政污水管線通過(guò)時(shí)，經(jīng)初步處理過(guò)程后的廢水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)到達(dá)國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)后，便可直接排至市政污水管道系統(tǒng)。若市政污水管線存在不足，將生產(chǎn)含油廢水處理并達(dá)標(biāo)后排放到市政雨水管理系統(tǒng)或者進(jìn)入中水儲(chǔ)存池當(dāng)中。但該排水方案須事先向環(huán)保部門(mén)或者市政相關(guān)報(bào)批。

3 污廢水處理的工藝流程中存在的主要問(wèn)題

工序操作中存在了如下主要問(wèn)題：由于隔油沉降處理工藝方法將隔油與沉降的功用集在一建筑物中進(jìn)行，且出入水量均通過(guò)潛水排污泵，出入水量之間的不同造成了隔油沉降液位的不穩(wěn)定，即便部分項(xiàng)目中配有浮油吸附機(jī)等設(shè)備，仍產(chǎn)生了浮油結(jié)塊阻塞濾網(wǎng)的現(xiàn)狀；或因?yàn)楦∮臀綑C(jī)的阻擋，使得機(jī)械刮泥機(jī)沒(méi)有辦法正常通行；油泥的粘性較大，無(wú)法自然的流至污泥斗中且因重力流排泥管經(jīng)常阻塞，因此需要定時(shí)進(jìn)行人工清掏，如果清掏不及時(shí)則會(huì)導(dǎo)致池中沉泥液位偏高，過(guò)水高度的下降，受水力時(shí)間段的影響降低了隔油沉淀的效率。因浮油和油泥的黏度通常較高，造成了了斜板粘掛的油泥現(xiàn)象，沉降效果顯著降低，因而定期清除浮油是保持其正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

4 軌道交通車(chē)輛段含油生產(chǎn)廢水和生活污水合并處理的控制探究

對(duì)車(chē)輛段污廢水處理站進(jìn)行全流程的管理，在一定程度上不單單能消除因經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)自身水平的不足造成的消極影響，還有著以下的優(yōu)勢(shì)。

（1）城市軌道鐵路車(chē)輛段污廢水處理中的相關(guān)生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本都可以得到有效的節(jié)約。

（2）降低車(chē)輛段污廢水處理站改造工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)費(fèi)用的支出成本。

（3）高效地改進(jìn)污廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行的最基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)——污水處理站運(yùn)營(yíng)特性。

（4）進(jìn)行質(zhì)量管理中有效優(yōu)化監(jiān)控，大大提高了車(chē)輛段污廢水處理站已有的綜合處理負(fù)載。

（5）嚴(yán)密地保證了污泥水質(zhì)的出水要求。所以，增添過(guò)程控制的系統(tǒng)，能夠有效降低外界不同因素對(duì)污水處理的系統(tǒng)工作特性的影響，降低成本、提高工作性能、確保水質(zhì)合格，從而保證了污水處理站的平穩(wěn)安全運(yùn)營(yíng)。

5 軌道交通車(chē)輛段污廢水處理的流程

MBR 污廢水處理的工藝流程如圖1 所示，含油的生產(chǎn)廢水流過(guò)≤10mm 細(xì)格柵之后，大塊雜質(zhì)已經(jīng)被去除，然后再流入到調(diào)節(jié)池之中。含油生產(chǎn)廢水由潛水排污泵升進(jìn)隔油池，除去浮油，而后經(jīng)自流進(jìn)氣浮裝置對(duì)油脂含量污水中的油性物及其余污染物進(jìn)行處置。而氣浮池通常由接觸室、刮渣機(jī)構(gòu)等多種部分組成；污水最先流入接觸室并與從釋放器產(chǎn)生的溶氣液充分相接觸后混合，由于溶氣水內(nèi)存在著大量細(xì)小泡沫，因此污水中的細(xì)微顆粒物、溶膠和分散油在混凝劑PAC 和絮凝劑PAM 的共同作用下，形成更大的粒子，而這種顆粒又可以附著于細(xì)小泡沫上，從而產(chǎn)生了比例遠(yuǎn)低于水的氣固漿液，在分離室中這種氣固混合液在浮力作用下迅速上升，并經(jīng)過(guò)刮泥機(jī)的幫助回收于集油槽，隨后再經(jīng)過(guò)重力作用進(jìn)入生活污泥濃縮池中；而氣浮池的出水管道位于氣浮池中央，出流后流入MBR 膜生物池與生活污水混合做為進(jìn)一步處置。

圖1 MBR 污廢水處理的工藝流程

生活污水在處理前設(shè)置有一套不銹鋼細(xì)格柵，可以用來(lái)過(guò)濾大顆粒的機(jī)械雜物，大顆粒的機(jī)械雜物被去除后的污水才能進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)。調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水由潛污泵提升進(jìn)入一級(jí)A/O 生化系統(tǒng)，A 段為厭氧工段，O 段為好氧工段。水力停留時(shí)間按1:3 進(jìn)行設(shè)計(jì)（具體見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算）。然后借助于A/O 厭氧、好氧工藝聯(lián)合處理的工藝，把好氧生化池末端的一定量的混合液再回流到厭氧池當(dāng)中，以達(dá)到硝化脫氮的目的?；亓骱蟮奈勰嘀泻械姆聪趸柚谠任鬯泻械挠袡C(jī)物作為碳源，可以把回流的混合液中存在的硝態(tài)氮（NOX-N）處理成氣態(tài)氮（N2），從而達(dá)到脫出大量的氨氮的效果。厭氧池中溶解氧的含量不高于0.5mg/L，兼性反硝化菌則借助于污水中的有機(jī)碳源，把來(lái)自于好氧池混合液中的硝酸鹽與亞硝酸鹽等物質(zhì)轉(zhuǎn)換為氮?dú)?，同時(shí)達(dá)到降解有機(jī)物的目的。

經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的低油脂含量生產(chǎn)廢水、生活污泥也在調(diào)控池混合，但因?yàn)樯钗勰嗟乃|(zhì)和水量都存在著不均勻特性，因此調(diào)控池主要發(fā)揮了均勻水質(zhì)、水量的功能；在調(diào)控池中配備了預(yù)曝氣穿孔管，對(duì)調(diào)控池內(nèi)的污水進(jìn)行了充氧和混合，使部分易溶解的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行了降解利用，減少了后期處置單位的處置負(fù)擔(dān)，預(yù)曝氣管同時(shí)還能夠阻止了污水中的細(xì)顆粒物在池底沉淀。污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)攪拌平衡后由提升水泵輸送到MBR 膜生態(tài)反應(yīng)器，再經(jīng)過(guò)生物曝氣池處理過(guò)程后，在抽吸泵的作用下，通過(guò)膜過(guò)濾進(jìn)行污泥分離。MBR 處理之后出水經(jīng)過(guò)次氯酸鈉殺菌后流入到生物回收用的清水池當(dāng)中。通過(guò)回用裝置供水回用。MBR 設(shè)備的工作流程包括由正常過(guò)濾、空氣擦洗、化學(xué)洗滌等多個(gè)工作步聚構(gòu)成的，MBR 設(shè)備實(shí)行全智能化操作，并配備了流速感應(yīng)器等設(shè)施設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行狀況的隨時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)出水管道上設(shè)有在線濁度檢測(cè)儀，監(jiān)控系統(tǒng)中出水水質(zhì)的變化趨勢(shì)，并實(shí)行自動(dòng)預(yù)警。生化曝氣池中由于土壤有機(jī)質(zhì)的降解和活性污泥的生長(zhǎng)與增殖，淤泥數(shù)量進(jìn)一步的增加，產(chǎn)生了部分的殘余淤泥，殘留淤泥先進(jìn)入生活污泥濃縮池，與氣浮浮渣混勻后，再通過(guò)處理達(dá)到完成淤泥洗滌干花的效果。

6 軌道交通車(chē)輛段的污泥處理工藝的說(shuō)明

本工藝所形成的廢水要處置的有：低油脂含量生產(chǎn)廢水氣浮處理后形成的浮渣、MBR 膜生物處理器排放的殘余活性淤泥，由于殘余淤泥水分率較高，首先流入污泥濃縮池，污水再在這里進(jìn)行重力濃縮，污水在重力作用下沉降于池底，剩余的淤泥中水分率含量可由之前的99%下降到95%甚至更低，把其中淤泥的含量降低到之間的20%，從而降低了污水處理量。經(jīng)過(guò)處理之后的污水再通過(guò)脫水干化，干化之后的淤泥中含水率將達(dá)到75%以下，就可以直接地運(yùn)送出去進(jìn)行處理。

7 結(jié)語(yǔ)

總體而言，本文對(duì)該車(chē)輛段的污水處理站全流程管理可行性的進(jìn)行了深度的分析，因而能對(duì)該車(chē)輛段污水處理站工作人員認(rèn)識(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行一定的指導(dǎo)，并且能夠幫助其得到相關(guān)的解決辦法，不單單是對(duì)實(shí)現(xiàn)污水量達(dá)標(biāo)排放的效果，還是對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)約該車(chē)輛段污水處理站運(yùn)營(yíng)能耗的效果都有著重要意義。借助MBR 工藝進(jìn)行處理之后，基本上都可以滿足回用甚至是達(dá)到排放水體的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)地鐵車(chē)輛段污水而言，MBR 工藝是一種有效的污水處理措施，可以在其他地鐵場(chǎng)段設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用。