李炩
（鐵道部第三勘測(cè)設(shè)計(jì)院，天津 300251）

　　摘要：結(jié)合北京鐵路西客站工程設(shè)計(jì)，通過(guò)大量調(diào)查、試驗(yàn)及理論分析，掌握了鐵路系統(tǒng)列車段(客運(yùn)段)洗滌廢水水質(zhì)情況、主要污染物指標(biāo)，確定了處理效果最佳的混凝劑及投藥量，并提出了處理及回用工藝流程。?
　　關(guān)鍵詞：鐵路洗滌廢水；處理水回用；設(shè)計(jì)實(shí)例
　　中圖分類號(hào)：X731
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2000)04-0034-03

　　目前鐵路洗滌廢水的處理及回用尚未普遍進(jìn)行，而鐵路列車段(客運(yùn)段)洗滌工廠是全路排放洗滌廢水最為集中的單位，且排放量大，具備進(jìn)行處理及回用的條件。結(jié)合北京鐵路西客站工程列車段洗滌工廠的洗滌廢水進(jìn)行處理及回用工程的設(shè)計(jì)，為使其更加符合實(shí)際，先以天津鐵路客運(yùn)段洗滌工廠的洗滌廢水作為類比試驗(yàn)原水。?

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) COD_Cr
(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：
　　① 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
　　廢水處理中最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)：
　　① 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A級(jí)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) 最大供水能力為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

　　① 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。?
　　② 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。
　　③ 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12.4×10⁴m?³/a。

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基金項(xiàng)目：鐵道部建設(shè)司資助項(xiàng)目

電話：(022)26175413(O)