保溫生物膜曝氣生態處理工藝在鐵路污水治理中的應用

徐文華 上海鐵路局合肥樞紐指揮部

保溫生物膜曝氣生態處理工藝在鐵路污水治理中的應用

徐文華 上海鐵路局合肥樞紐指揮部

通過對保溫生物膜曝氣生態處理工藝主要原理概況、最佳運行工況的設計以及應用，說明采用該工藝處理鐵路沿線站、區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，該設備投資省、建設工期短、工藝具有運行穩定、運行管理簡單、運行費用低、處理效果好等技術優勢，對解決鐵路沿線站、區的環境問題具有較大促進作用，不失為鐵路沿線站、區生活污水處理工藝技術之優選方案。

保溫生物膜曝氣生態處理工藝；鐵路；污水處理

1 工程概況

由于鐵路點多線長的行業特點，鐵路沿線站、區大都遠離城市，在相對偏僻的地域，污水很難并入當地市政污水處理系統。絕大多數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，全線設徐樓、百善、青町、天齊廟、渦陽、西潘樓、插花等七個車站。根據《中國鐵路總公司關于青阜線電化改造工程初步設計的批復》及《改建鐵路青阜線電化改造工程環境影響報告書》要求，對徐樓站、百善站、青町站、天齊廟站、插花站、西潘樓網工區等六個站、區生產與生活污水采取生態處理措施，污水經處理后出水達到《（GB8978-1996）污水綜合排放標準》中一級標準[4]。經處理后達標污水就近排至附近溝渠或用于站區綠化。

2 污水排放量確定

通過對青阜線徐樓站、百善站、青町站、天齊廟站、插花站、西潘樓網工區等六個站、區實地查勘和調查，車站均為中間站，不辦理客運，網工區為鐵路供電段檢修作業區。各站、區職工人數相對穩定，站、區有職工食堂及職工浴室。參照TB10010-2008鐵路給排水設計規范(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%，經過核算各車站及網工區污水排放量為9 t/天，本工程設計考慮一定的余量以及日后車站、網工區的發展，設計處理量為：Q=20 t/天。

3 污水水質確定

通過對既有5個車站排放污水取樣監測，檢測出各站生產及生活污水污染物濃度，新建西潘樓網工區職工辦公、食堂和浴室與5個車站模式相同，污水污染物濃度對照5個車站取均值（污染物濃度見表1所示）。

表1 生產、生活污水污染物實測濃度

4 污水出水標準

按《改建鐵路青阜線電化改造工程環境影響報告書》要求，設計出水水質達到《（GB8978-1996（污水綜合排放標準》中一級標準。

5 工藝流程及工藝設計

5.1 工藝流程

圖1 污水處理工藝流程圖

按照投資節省、建設工期短、工藝運行穩定、日常水處理成本低且運行管理簡單，同時確保污水處理后水質達標的要求，針對各站及網工區污水濃度低，可生化性好，SS、氨氮、總磷濃度相對不高等特點，通過市場上調查及方案比選，確定六個站、區選用保溫生物膜曝氣生態處理工藝(即：TBO生態處理工藝的基礎上，增加反硝化處理工藝)，滿足出水水質達到《（GB8978-1996）污水綜合排放標準》中一級標準。采用的處理工藝流程圖（如圖1所示）。

5.2 主要工藝設計

5.2.1 格柵井

站、區生活污水經過污水管網收集后先進入格柵井沉砂單元[5]，在格柵井中設一道格柵網，對污水中的5 mm以上的固體顆粒進行分離，去除污水中大顆粒懸浮物，保障后續污水處理設施正常運行，格渣人工定期清運外送。

5.2.2 酸化水解、水量調節單元

分離后污水進入水解單元進行酸化水解，此過程中一部分分子量較小的有機物被分解，分子量較大的有機物被分解為較小的有機物，提高了污水的可生化性。再進入調節單元進行水量水質均調，并沉淀部分SS[6]。進行水量調節后進入TBO生態處理單元。

5.2.3 TBO生態處理單元

調節后的污水由提升泵提升進入TBO生態處理單元進行處理，其原理是依托微生物膜為載體對污水中的污染物進行截留、吸附以及對微生物分解和轉化，達到污水凈化的目的。

該單元利用微電腦自動計時控制，污水在恒溫環境進入曝氣好氧環節，在此單元內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，代謝轉化為生物細胞，并氧化成為最終產物(主要是水、CO2及氮氧化物)。經過TBO生物處理系統單元處理后的污水出水水質可達到《（GB8978-1996）污水綜合排放標準》中二級標準。

5.2.4 反硝化單元

經生態處理系統處理后，污水通過重力流或者泵送進入反硝化單元，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氣而從污水中逸出，污水中氨氮及總氮都會被大量去除，有效地解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。出水水質達到《（GB8978-1996）污水綜合排放標準》中一級標準。

5.3 運行管理

維護管理簡便。本系統日常運轉由全自動控制系統自動調節，無需專人操作，系統維護項目僅涉及格柵垃圾及調節池污泥的定期清淘。

6 監測驗收及數據

按照建設工程“樣板引路”思路，先期對徐樓站水處理項目進行工程試點。在進行施工圖設計、設備招標、土建施工、設備安裝和調試、試運行后進行工程驗收。并現場對該工藝各處理單元污水取樣檢測（檢測結果見表2）。檢測數據表明出水水質完全達到《（GB8978-1996）污水綜合排放標準》中一級標準。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綠化。

表2 各處理單元污水檢測數據

7 結束語

目前，該工程設備運行情況良好，其主要優點及經濟指標優勢明顯（見表3）。

表3 主要優點及經濟指標

通過對其主要優點及經濟指標分析可以看出，該設備具有投資節省、建設工期短、工藝具有運行穩定、運行管理簡單、處理費用低、占地面積少以及去除效果高等優勢，環保和節能效果十分明顯，對解決鐵路沿線站、區的環境問題具有較大促進作用，不失為鐵路沿線站、區生活污水處理工藝技術之優選方案。

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

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

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

[4]（GB8978-1996）污水綜合排放標準.

[5]林選材,劉慈慰.給水排水設計手冊：第二版.中國建筑工業出版社.

[6]張子杰,林榮忱,金儒霖.排水工程下冊：第四版.中國建筑工業出版社.

責任編輯：王 華

來稿日期：2015-08-18