鐵路、鐵軌洗滌污水處理設(shè)備隨著經(jīng)濟(jì)和人口的增長(zhǎng)，對(duì)大自然的污染愈來(lái)愈受到人類的重視，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外生活污水處理裝置的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種可地埋設(shè)置的成套有機(jī)廢水處理裝置，其設(shè)備采用九十年代后期國(guó)內(nèi)外*工藝和生產(chǎn)制造技術(shù)，生產(chǎn)出以玻璃鋼、不銹鋼為主要原料的污水處理設(shè)備。其目的主要是使生活污水和與之類似的工業(yè)有機(jī)廢水經(jīng)該設(shè)備處理后達(dá)到用戶要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 鐵路洗滌廢水的特點(diǎn)

　　鐵路洗滌工廠主要洗滌列車臥具、窗簾、餐車臺(tái)布等物品，洗滌量約為8 000～22 000件/d，洗滌用水量約為100～600 m3/d。因受洗滌物品數(shù)量多少、污穢程度高低及所采用洗滌劑種類不同等諸多因素的影響，廢水性狀較為復(fù)雜。 

　　由于目前尚無(wú)比較全面的洗滌廢水水質(zhì)資料，故委托北京、天津、沈陽(yáng)等地的衛(wèi)生防疫站或環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)當(dāng)?shù)氐南礈鞆U水進(jìn)行了水質(zhì)檢驗(yàn)，其水質(zhì)情況見表1。 

　　調(diào)查中可見，由于員工未嚴(yán)格按操作規(guī)范、制度作業(yè)，有時(shí)僅憑經(jīng)驗(yàn)掌握投加的洗滌劑用量，因而造成水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)范圍較大。

表1 北京、天津、沈陽(yáng)等地鐵路洗滌工廠水質(zhì)情況

檢測(cè)項(xiàng)目	pH值	SS  (mg/L)	CODCr  (mg/L)	BOD5  (mg/L)	LAS  (mg/L)	油  (mg/L)	總磷  (mg/L)	可溶總磷(mg/L)
范圍	8.5～12.51	15～496	37.2～520	13.09～177	1.99～78.9	2.6～51	0.3～7.9	0.19～5.2
平均值		141.6	307.8	90.8	33.7	22.2	2.44	0.94

2 工藝的選擇

　　根據(jù)原水水質(zhì)及處理后水質(zhì)要求，初步選定物化處理及生化加物化處理兩種工藝流程進(jìn)行比較，具體流程如下： 

　?、?生化加物化處理流程：

　　

　　根據(jù)原水水質(zhì)檢測(cè)情況可以得知，一般情況下BOD5/COD＜30%，較難生化。若采用生化法，還需補(bǔ)充生活污水以增強(qiáng)生化效果，這樣處理后的水回用于洗車及洗滌臥具等，在思想上不易被使用單位所接受。另外，廢水經(jīng)生物處理后，可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，若要回用，還需進(jìn)行物化處理，處理流程復(fù)雜，占地面積大，基建費(fèi)用高。再者，生化法對(duì)操作管理水平要求高，物化處理運(yùn)行管理較為簡(jiǎn)便易行，并且在對(duì)負(fù)荷變化及間歇運(yùn)行的適應(yīng)性等方面，比生化法稍好。 

　　鑒于上述幾方面原因，擬定采用物化處理法，并進(jìn)行小型試驗(yàn)進(jìn)一步加以論證。

3 比較試驗(yàn)

3.1 原水水質(zhì)檢測(cè) 

　　以天津站客運(yùn)段洗滌工廠的洗滌廢水作為試驗(yàn)原水。 

　　采用的洗滌劑為：玉潔牌洗衣粉、洗特靈、火堿。 

　　經(jīng)天津鐵路衛(wèi)生防疫站檢測(cè)，原水水質(zhì)指標(biāo)見表2。

表2 天津站客運(yùn)段洗滌廢水水質(zhì)檢測(cè)表

檢測(cè)項(xiàng)目	pH值	SS  (mg/L)	BOD5  (mg/L)	COD  (mg/L)	油  (mg/L)	LAS  (mg/L)	總磷  (mg/L)	色度  （倍）
水質(zhì)濃度	11.64	197	91.7	397	30	48.71	0.25	5

3.2 試驗(yàn)內(nèi)容 

　　廢水處理中zui常用的混凝劑有堿式氯化鋁和硫酸鋁。堿式氯化鋁的pH值適應(yīng)范圍較廣，對(duì)溫度的適應(yīng)性強(qiáng)，反應(yīng)時(shí)間短，凈化效率高，出水濁度和色度低，耗藥量少。根據(jù)天津市外貿(mào)地毯廠的經(jīng)驗(yàn)，一般堿式氯化鋁的投加量為硫酸鋁的1/3，雖然堿式氯化鋁的價(jià)格高，但由于藥耗少，故總的成本降低了。 

　　小試取等量原水，分別投加等量的堿式氯化鋁及硫酸鋁，攪拌后靜沉，經(jīng)觀察及檢驗(yàn)處理后水質(zhì)得出結(jié)論，堿式氯化鋁比硫酸鋁處理效果好，絮凝體密實(shí)，沉降速度快。故選定堿式氯化鋁繼續(xù)進(jìn)行下一步的混凝沉淀、過(guò)濾及氣浮、過(guò)濾試驗(yàn)： 

　?、?堿式氯化鋁(Al2O3含量為27%～29%)投加量分別為50、100、150、200 mg/L。 

　　② 混凝沉淀時(shí)間為1 h，氣浮時(shí)間為20 min。氣浮為靜態(tài)氣浮(不進(jìn)水，不出水)，氣浮池尺寸為500 mm×200 mm×400 mm。 

　　③ 過(guò)濾用砂為石英砂，粒徑為0.5～1.2 mm，質(zhì)量體積為2.65 g/cm3，置于直徑為50 mm的玻璃過(guò)濾管中，石英砂層高為600 mm，過(guò)濾水頭為100 mm。經(jīng)測(cè)定，濾速為9 m/h。 

3.3 試驗(yàn)結(jié)果 

　　不同投藥量下，廢水分別經(jīng)混凝沉淀、氣浮、過(guò)濾處理后，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)及去除率詳見表3(混凝劑為堿式氯化鋁)。

表3　處理后水質(zhì)

處理方法		投藥量  （mg/L）	COD		SS		油		LAS		總磷
			水質(zhì)  （mg/L）	去除率  （%）	水質(zhì)  （mg/L）	去除率  （%）	水質(zhì)  （mg/L）	去除率  （%）	水質(zhì)  （mg/L）	去除率  （%）	水質(zhì)  （mg/L）	去除率  （%）
Ⅰ	原水		397		194		30		48.71		0.25	56.0
Ⅱ	混凝沉淀	50	362.4	8.7	118	39.2	3.5	88.3	35.7	26.7	0.11	74.4
		100	300	24.4	93	52.1	3.1	89.7	26.86	44.9	0.064	88.8
		150	217.2	45.3	44	77.3	1.2	96.0	17.8	63.5	0.028	90.4
		200	186.4	53.1	60	69.1	2.8	90.7	31.5		0.024	91.6
	沉淀后過(guò)濾	150	219	44.8	40	79.4	0.6	98.0	18.8	61.4	0.021	91.36
		200	172.2	56.6	6.0	96.6	0.4	98.7	17.8	63.5	0.021	65.0
Ⅲ	氣浮	50	318	19.9			5.1	83.0	35.8	27.0	0.087	65.0
		100	184.4	54.0	31	84.0	4.8	84.0	13.3	73.0	0.029	88.0
		150	116	61.1	7.0	68.2	1.4	91.5	9.92	70.3	＜0.025	88.1
		200	88.6	70.3	3.0	86.4	1.9	88.4	7.61	77.2	＜0.025	78.1
	氣浮后過(guò)濾	50	310	21.9	90	53.6	3.3	89.0	32.4	33.5	0.057	77.2
		100	163.2	58.9	15	92.3	2.0	93.3	10.6	78.2	0.016	93.6
		150	88.2	70.4	1.0	95.5			8.22	75.4	＜0.025	＞88.0
		200	40.8	86.3	2.0	90.9			7.29	78.2	＜0.025	＞88.0

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，混凝氣浮比混凝沉淀處理效果好，節(jié)省藥劑。因此，采用混凝氣浮、過(guò)濾工藝處理廢水是可行的，處理后的水質(zhì)基本上能夠達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

4 工藝設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 

　　本設(shè)計(jì)為北京鐵路西客站列車段洗滌工廠洗滌廢水處理及回用工程，處理水量為500 m3/d，污水經(jīng)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后部分排放，剩余部分經(jīng)進(jìn)一步處理后回用，回用量約為340 m3/d。 

4.2 設(shè)計(jì)原水水質(zhì) 

　　pH:8～10，COD：300～400 mg/L,油：20～40 mg/L，SS：50～100 mg/L，LAS：20～40 mg/L，總磷：＜1 mg/L。 

4.3 處理后水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 

　　排放標(biāo)準(zhǔn)：符合北京市水污染物排入下水道的*標(biāo)準(zhǔn)。 

　　回用水標(biāo)準(zhǔn)： 

　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表4。

 

表4　回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目	標(biāo)準(zhǔn)
色度（倍）	30
SS(mg/L)	10
pH	6.5～9.0
COD(mg/L)	50
BOD5(mg/L)	10
LAS(mg/L)	2

4.4 工藝流程 

　　工藝流程見圖1。

4.5 設(shè)計(jì)參數(shù) 

主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)見表5。

 

表5 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

處理構(gòu)筑物、設(shè)備	設(shè)計(jì)參數(shù)
調(diào)節(jié)沉淀池	容積200m3
兩級(jí)氣浮設(shè)備	共兩套。每套處理能力為25m3/h，兩級(jí)總停留時(shí)間為50min，溶氣水回流比為50%
中間水池	容積50m3
壓力濾罩	直徑為1.6m,過(guò)濾面積為2.0m2,濾速為8m/h  填石英砂、無(wú)煙煤雙層濾料，反沖洗強(qiáng)度為18L/(m·s)
回用水池	容積100m3
全自動(dòng)給水機(jī)	zui大供水能力為37.5m3/h
消毒設(shè)備	二氧化氯消毒器，產(chǎn)氣量為50g/h

5 效益分析

　?、?年運(yùn)營(yíng)費(fèi)估算 

　　經(jīng)測(cè)算，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)總計(jì)為139 554.6元。 
　　處理成本為0.76元/m3。 

　?、?回用水經(jīng)濟(jì)效益分析 

　　節(jié)約水費(fèi)：340 m3/d×0.80元/m3＝272元/d。 
　　節(jié)約排污費(fèi)：340×0.24＝81.6元/d。 
　　全年節(jié)約費(fèi)用：(272+81.6-34.3)×365＝116 544.5元/a。 

　?、?環(huán)境效益分析 

　　北京西站列車段洗滌廢水經(jīng)處理后回用，不僅節(jié)省水資源，而且可減少向城市排水系統(tǒng)排放廢水12.4×104m3/a。

鐵路、鐵軌洗滌污水處理設(shè)備

鐵路、鐵軌洗滌污水處理設(shè)備