鐵路單位含油廢水處理工藝改造的效果評價

李婷婷 上海鐵路局上海疾病預防控制所

鐵路單位含油廢水處理工藝改造的效果評價

李婷婷 上海鐵路局上海疾病預防控制所

研究上海鐵路某單位含油廢水處理工藝改造優化項目在工藝改進后對其處理效果的影響。選擇工藝改進前和工藝改進后該單位含油廢水5項常規性監測指標[化學需氧量（chemical oxygen demand，COD）、石油類、pH、氨氮 及懸浮物（suspended solid，SS）]的結果，分析工藝改進前、后含油廢水監測結果的差別。改造前、后5項監測指標結果中石油類有統計學意義，其余4項指標[COD、pH、氨氮 及SS]無統計學意義。該處理系統工藝改進后石油類處理效果較工藝改進前明顯提高。

含油廢水；氣浮；活性炭；效果評價

上海某鐵路單位檢修機車（零部件）的沖洗工作會產生含油廢水，月產含油廢水約300 t，該單位2013年-2014年間COD和石油類有超標排放現象，含油廢水如果排放入水體，油類物質會隔絕水體的表面復氧，水體喪失自凈能力，破壞水體生態平衡，而油類的氧化作用又將使水體水質加速惡化，根據相關環保部門建議，2015年年初該單位對含油廢水處理工藝進行改造，本研究對其工藝改造后處理效果進行分析評價。

1 對象與方法

1.1 含油廢水處理系統工藝流程

該單位含油廢水處理工藝改進采用平流調節池加氣浮處理，最后通過活性炭過濾塔處理含油廢水（見圖1）。

圖1 含油廢水處理系統工藝流程圖

（1）平流調節池

流速控制在0.15 m/s-0.30 m/s，停留時間不少于30 s，當污水流過時，由于過水斷面增大，水流速度下降，含油廢水中夾帶的無機顆粒在重力的作用下下沉，從而達到分離水中無機顆粒的目的。

（2）氣浮

氣浮法是產生大量的微細氣泡使其吸附在油珠顆粒上，充分利用氣體本身具有的浮力將油珠等污染物帶出水面，從而達到分離污染物的目的。因為空氣微泡是由非極性分子所組成，能和疏水性的油結合在一起帶著油滴上升，上浮的速度可提高近干倍，有效去除懸浮于水中的油滴及乳化油，以滿足進入到活性炭過濾塔要求。氣浮前投入混凝劑聚合氯化鋁，與傳統的無機鋁鹽相比，聚合氯化鋁含有更多的高電荷，具有更強的電中和能力和強烈的吸附能力，投加到廢水中后混凝效果顯著。混凝劑的加入起到壓縮水中顆粒表面的雙電層的作用,使顆粒物之間發生有效碰撞并逐漸長大,而后與氣泡相互粘附上浮得以去除。

（3）活性炭過濾

利用活性炭的吸附性能，去除物理化學方法不能去除的微量呈溶解狀態有機物，并可進行脫色及脫臭，對石油類、COD、SS、氨氮等指標具有良好的去除效果。

1.2 監測指標

根據鐵道部規定該單位含油廢水監測COD、石油類、pH、氨氮及SS 5項指標。

1.3 方法

（1）監測采樣方法及頻率

依據《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T 91-2002），在集水井后、排放口各設1個采樣點，集水井后作為處理前水樣取水點、排放口作為處理后水樣取水點。每2個月監測一次。采樣時段依據現場單位工況。每次采樣每點各取1件水樣，其中石油類單獨使用玻璃瓶采集，pH和SS用聚乙烯瓶采樣，COD和氨氮用玻璃瓶采樣。

（2）檢測方法

檢測各項指標按照《水和含油廢水監測分析方法》[第四版（國家環保總局）]；《水質 pH值的測定 玻璃電極法》（GB/T 6920-1986）；《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》（GB/ T 11914-1989）；《水質 石油類和動植物油類的測定 紅外分光光度法》（HJ 637-2012）；《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》（HJ 535-2009）；《水質 懸浮物的測定 重量法》（GB/T 11901-1989）執行。

（3）評價依據

執行《污水綜合排放標準》（DB 31/199-2009）的二級排放標準。

（4）統計學分析

將改造前和改造后的COD、石油類、pH、氨氮及SS輸入SPSS 13.0，建立數據庫。改造前、后數據進行正態檢驗，均符合正態分布。對改造前、后的COD、石油類、pH、氨氮及SS進行t檢驗。檢驗水準a=0.05。

2 結果

2.1 廢水處理工藝改造前、后各項指標合格率

監測結果發現，改造前2013-2014年間，該單位廢水處理后的5項監測指標中COD和石油類合格率偏低，改造后2015-2016年間廢水處理后的5項監測指標的合格率均為100%（見表1）。

表1 上海鐵路某單位含油廢水處理工藝改造前、后各項指標合格率

2.2 廢水處理工藝改造前、后的各項指標統計學分析

改造前后各項監測指標均值及統計學分析結果見表2。

表2 上海鐵路某單位含油廢水處理工藝改造前、后各項指標統計

從表2可以看出該單位含油廢水處理工藝改造前、后5項監測指標結果中石油類有統計學意義（P<0.05），其余4項指標[COD、pH、氨氮及SS]無統計學意義（P>0.05）。

3 討論

改造前、后5項監測指標中，石油類在工藝改造后較工藝改造前有明顯改善。改造后該單位含有廢水處理系統中，平流調節池能有效分離較大粒徑的油滴和大部分SS，氣浮池亦能有效去除懸浮于水中的小粒徑油滴及乳化油，后續活性炭過濾塔不僅對油有很好的吸附性能,而且能同時有效地吸附廢水中的其他有機物。而其他4項監測項目中pH、氨氮、及SS在工藝改造前已能達標排放且監測值較低，工藝改造后監測數值未見明顯變化，統計學分析無意義；COD通過監測數據顯示3次超標現象均出現在夏季，但其均值不高，工藝改造前、后均值差別不大，可能是統計學分析無意義的原因。

該單位含油廢水處理工藝改進后，各項監測指標均能達標排放，應做好處理設施設備的維護保養工作，單位環保專員若發現石油類或其他指標超標，可增加聚合氯化鋁投放量或適當提高氣浮時間，使處理后的含油廢水符合排放要求，以避免超標排放。

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責任編輯：宋 飛

來稿時間：2016-11-23