保溫生物膜曝氣生態(tài)處理工藝在鐵路污水治理中的應(yīng)用

徐文華 上海鐵路局合肥樞紐指揮部

保溫生物膜曝氣生態(tài)處理工藝在鐵路污水治理中的應(yīng)用

徐文華 上海鐵路局合肥樞紐指揮部

通過對(duì)保溫生物膜曝氣生態(tài)處理工藝主要原理概況、最佳運(yùn)行工況的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用，說明采用該工藝處理鐵路沿線站、區(qū)的生活污水是非常適宜的，尤其是在滿足出水要求的前提下，該設(shè)備投資省、建設(shè)工期短、工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行管理簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好等技術(shù)優(yōu)勢，對(duì)解決鐵路沿線站、區(qū)的環(huán)境問題具有較大促進(jìn)作用，不失為鐵路沿線站、區(qū)生活污水處理工藝技術(shù)之優(yōu)選方案。

保溫生物膜曝氣生態(tài)處理工藝；鐵路；污水處理

1 工程概況

由于鐵路點(diǎn)多線長的行業(yè)特點(diǎn)，鐵路沿線站、區(qū)大都遠(yuǎn)離城市，在相對(duì)偏僻的地域，污水很難并入當(dāng)?shù)厥姓鬯幚硐到y(tǒng)。絕大多數(shù)情況下只有采用自行處理的方式[1-3]。以青阜線電化改造工程 (徐樓至阜陽北)為例，其貫通正線全長132.3 km，全線設(shè)徐樓、百善、青町、天齊廟、渦陽、西潘樓、插花等七個(gè)車站。根據(jù)《中國鐵路總公司關(guān)于青阜線電化改造工程初步設(shè)計(jì)的批復(fù)》及《改建鐵路青阜線電化改造工程環(huán)境影響報(bào)告書》要求，對(duì)徐樓站、百善站、青町站、天齊廟站、插花站、西潘樓網(wǎng)工區(qū)等六個(gè)站、區(qū)生產(chǎn)與生活污水采取生態(tài)處理措施，污水經(jīng)處理后出水達(dá)到《（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[4]。經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)污水就近排至附近溝渠或用于站區(qū)綠化。

2 污水排放量確定

通過對(duì)青阜線徐樓站、百善站、青町站、天齊廟站、插花站、西潘樓網(wǎng)工區(qū)等六個(gè)站、區(qū)實(shí)地查勘和調(diào)查，車站均為中間站，不辦理客運(yùn)，網(wǎng)工區(qū)為鐵路供電段檢修作業(yè)區(qū)。各站、區(qū)職工人數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，站、區(qū)有職工食堂及職工浴室。參照TB10010-2008鐵路給排水設(shè)計(jì)規(guī)范(見表1)，人均用水量取200 l/人.天，排放量取180 l/人.天，污水收集率100%，經(jīng)過核算各車站及網(wǎng)工區(qū)污水排放量為9 t/天，本工程設(shè)計(jì)考慮一定的余量以及日后車站、網(wǎng)工區(qū)的發(fā)展，設(shè)計(jì)處理量為：Q=20 t/天。

3 污水水質(zhì)確定

通過對(duì)既有5個(gè)車站排放污水取樣監(jiān)測，檢測出各站生產(chǎn)及生活污水污染物濃度，新建西潘樓網(wǎng)工區(qū)職工辦公、食堂和浴室與5個(gè)車站模式相同，污水污染物濃度對(duì)照5個(gè)車站取均值（污染物濃度見表1所示）。

表1 生產(chǎn)、生活污水污染物實(shí)測濃度

4 污水出水標(biāo)準(zhǔn)

按《改建鐵路青阜線電化改造工程環(huán)境影響報(bào)告書》要求，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《（GB8978-1996（污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

5 工藝流程及工藝設(shè)計(jì)

5.1 工藝流程

圖1 污水處理工藝流程圖

按照投資節(jié)省、建設(shè)工期短、工藝運(yùn)行穩(wěn)定、日常水處理成本低且運(yùn)行管理簡單，同時(shí)確保污水處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)的要求，針對(duì)各站及網(wǎng)工區(qū)污水濃度低，可生化性好，SS、氨氮、總磷濃度相對(duì)不高等特點(diǎn)，通過市場上調(diào)查及方案比選，確定六個(gè)站、區(qū)選用保溫生物膜曝氣生態(tài)處理工藝(即：TBO生態(tài)處理工藝的基礎(chǔ)上，增加反硝化處理工藝)，滿足出水水質(zhì)達(dá)到《（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。采用的處理工藝流程圖（如圖1所示）。

5.2 主要工藝設(shè)計(jì)

5.2.1 格柵井

站、區(qū)生活污水經(jīng)過污水管網(wǎng)收集后先進(jìn)入格柵井沉砂單元[5]，在格柵井中設(shè)一道格柵網(wǎng)，對(duì)污水中的5 mm以上的固體顆粒進(jìn)行分離，去除污水中大顆粒懸浮物，保障后續(xù)污水處理設(shè)施正常運(yùn)行，格渣人工定期清運(yùn)外送。

5.2.2 酸化水解、水量調(diào)節(jié)單元

分離后污水進(jìn)入水解單元進(jìn)行酸化水解，此過程中一部分分子量較小的有機(jī)物被分解，分子量較大的有機(jī)物被分解為較小的有機(jī)物，提高了污水的可生化性。再進(jìn)入調(diào)節(jié)單元進(jìn)行水量水質(zhì)均調(diào)，并沉淀部分SS[6]。進(jìn)行水量調(diào)節(jié)后進(jìn)入TBO生態(tài)處理單元。

5.2.3 TBO生態(tài)處理單元

調(diào)節(jié)后的污水由提升泵提升進(jìn)入TBO生態(tài)處理單元進(jìn)行處理，其原理是依托微生物膜為載體對(duì)污水中的污染物進(jìn)行截留、吸附以及對(duì)微生物分解和轉(zhuǎn)化，達(dá)到污水凈化的目的。

該單元利用微電腦自動(dòng)計(jì)時(shí)控制，污水在恒溫環(huán)境進(jìn)入曝氣好氧環(huán)節(jié)，在此單元內(nèi)污水中大量被激活活性的好氧微生物與生物膜濾料充分接觸，被吸附的好氧微生物作為微生物膜自身繁殖的營養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞，并氧化成為最終產(chǎn)物(主要是水、CO2及氮氧化物)。經(jīng)過TBO生物處理系統(tǒng)單元處理后的污水出水水質(zhì)可達(dá)到《（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

5.2.4 反硝化單元

經(jīng)生態(tài)處理系統(tǒng)處理后，污水通過重力流或者泵送進(jìn)入反硝化單元，在缺氧條件下，利用反硝化菌將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮?dú)舛鴱奈鬯幸莩?，污水中氨氮及總氮都?huì)被大量去除，有效地解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達(dá)標(biāo)的難題。出水水質(zhì)達(dá)到《（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

5.3 運(yùn)行管理

維護(hù)管理簡便。本系統(tǒng)日常運(yùn)轉(zhuǎn)由全自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，無需專人操作，系統(tǒng)維護(hù)項(xiàng)目僅涉及格柵垃圾及調(diào)節(jié)池污泥的定期清淘。

6 監(jiān)測驗(yàn)收及數(shù)據(jù)

按照建設(shè)工程“樣板引路”思路，先期對(duì)徐樓站水處理項(xiàng)目進(jìn)行工程試點(diǎn)。在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)、設(shè)備招標(biāo)、土建施工、設(shè)備安裝和調(diào)試、試運(yùn)行后進(jìn)行工程驗(yàn)收。并現(xiàn)場對(duì)該工藝各處理單元污水取樣檢測（檢測結(jié)果見表2）。檢測數(shù)據(jù)表明出水水質(zhì)完全達(dá)到《（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。出水清澈亮麗，處理后污水就近排至附近溝渠或用于站場及院內(nèi)綠化。

表2 各處理單元污水檢測數(shù)據(jù)

7 結(jié)束語

目前，該工程設(shè)備運(yùn)行情況良好，其主要優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)勢明顯（見表3）。

表3 主要優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

通過對(duì)其主要優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析可以看出，該設(shè)備具有投資節(jié)省、建設(shè)工期短、工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行管理簡單、處理費(fèi)用低、占地面積少以及去除效果高等優(yōu)勢，環(huán)保和節(jié)能效果十分明顯，對(duì)解決鐵路沿線站、區(qū)的環(huán)境問題具有較大促進(jìn)作用，不失為鐵路沿線站、區(qū)生活污水處理工藝技術(shù)之優(yōu)選方案。

[1]史義雄,蔣金輝.鐵路中小站生活污水生態(tài)塘處理工藝研究展望[J].給水排水,2009,6：124-126.

[2]袁敏.膜生物反應(yīng)器在鐵路污水處理中的應(yīng)用 [J].低溫建筑技術(shù), 2011,12：109-110.

[3]楊貴榮,盛樸,曾進(jìn)忠.人工濕地在鐵路污水處理中的運(yùn)用研究[J].甘肅科技,2008,24(6)：59-62.

[4]（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn).

[5]林選材,劉慈慰.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)：第二版.中國建筑工業(yè)出版社.

[6]張子杰,林榮忱,金儒霖.排水工程下冊(cè)：第四版.中國建筑工業(yè)出版社.

責(zé)任編輯：王 華

來稿日期：2015-08-18