氧化溝污水處理工藝在鐵路單位的應用

袁恒杰 中國鐵路上海局集團有限公司合肥房建公寓段

1 引言

隨著我國經濟的發展，城市化建設的加快，工業水平的提高，水資源短缺與水污染問題也越來越嚴重。為建設美麗中國，推進生態文明建設，2015 年，國家出臺《水污染防治行動計劃》（“水十條”），標志我國水環境治理進入新階段。計劃提出到2020 年底，實現城鎮污水處理設施全覆蓋，縣城、城市污水處理率分別達到85%、95%左右，地級以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內，城市污泥無害化處置率達到75%，城市和縣城再生水利用率進一步提高。

我國污水處理廠采用的污水處理工藝，大部分為二級生物化學處理工藝，少數為三級處理工藝，主要污水處理工藝簡述如下：

預處理：主要目的在于去除水中的砂粒、漂浮物、雜物等無機物以及油脂等部分有機物。常采用格柵、篩網、沉砂池等措施。

一級處理：主要是污水收集，采用粗、細格柵或水力篩、沉淀池或沉砂池等物理處理方法。

二級處理：即生物化學處理，常用的生物化學處理工藝仍以活性污泥法及生物膜法處理技術為主，如氧化溝工藝、A/O 工藝、微孔曝氣、生物接觸氧化、生物濾池、表面曝氣、射流曝氣、水解-曝氣等。

由于鐵路生產運輸的特殊性，鐵路單位產生污水主要有以下特點：點多線長、污水排放量不均衡且污染源較為分散、污染物濃度較低，可生化性好。目前鐵路污水二級處理主要以生產污水專項處理為主，如車輛段、機務段的含油污水主要采用氣浮工藝處理，鐵路沿線車站工區污水處理常用工藝主要為SBR 工藝、生物接觸氧化法、人工濕地、厭氧生物處理方法等。

合肥東污水處理廠位于合肥市新站區皇藏裕路888 號附近，日處理能力約2 000 m3，現每天污水處理量約440 m3，是寧西線配套項目。主要負責合肥東站站區生活污水和機務段生活污水、洗修廢水的深度處理。污水廠主要水處理工藝流程為沉砂池--氧化溝--一次沉淀池（船型沉淀池）--二次此沉淀池（清水池）--總排口外排。其中船型沉淀池建在氧化溝內。合肥東站鐵路污水處理工藝流程如圖1 所示。

圖1 合肥東站鐵路污水處理工藝流程

合肥東污水處理廠污水處理工藝主要構筑物為氧化溝，氧化溝工藝又名氧化渠工藝，是一種活性污泥處理系統，通過培養氧化溝中的活性污泥微生物來降解污水中的有機物，能有效去除污水中的生物耗氧量、化學需氧量和氨氮除磷。它是活性污泥法的一種改型，屬于延時曝氣的活性污泥法，主要使污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動，正常運轉情況下應開啟一臺高速轉刷曝氣機和高速潛水推流器，使進入溝內的的污水與池中的污泥混合液均勻混合，并得到充足的溶解氧。氧化溝內多余污泥通過濃縮、脫水干化、外運。

合肥東污水處理廠具體工藝為預處理沉淀、隔油池、氧化溝處理、二沉池沉淀、達標排放。溝內設置有高速轉刷曝氣機一臺、低速轉刷曝氣機一臺、高速潛水推流器一臺、船式沉淀器一座。

3 污水監測及COD 異常采取的應急措施

3.1 取樣點位置

該污水總進水口采樣點位于污水站東北角，坐標點為：東經 117°27′；北緯31°86′；總排污口采樣點位于污水站西側，坐標點為：東經117°20′；北緯31°54′。

3.2 監測指標及執行的排放標準

根據生態環境部辦公廳發布文件《關于加強重點排污單位自動監控建設工作的通知》（環辦環監【2018】25 號文）要求，合肥市地方政府要求實時在線監測化學需氧量、氨氮、pH 三項指標參數，各項自動監測數據納入安徽省重點排污單位自行監測及監督性監測信息公開。該排污口各項指標執行的排放標準：《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準。化學需氧量（COD）排放限值為500mg/L 使用的監測儀器為COD 在線分析儀 HK-2007A；；pH 值限值 6-9，使用的監測儀器為PH-8500 型；氨氮排放限值30mg/l，使用的監測儀器為氨氮在線分析儀BS-NH-N。

3.3 COD 異常時實時監測數據

自2019 年以來，合肥東污水處理廠加裝了PH、氨氮監測設備，目前COD、PH、氨氮各項自動監測數據已納入安徽省重點排污單位自行監測及監督性監測信息系統，近一年氨氮實測平均值為3.1 mg/L，化學需氧量(COD)實測平均值為29.5 mg/L，PH 值實測平均值為7.37。各項監測數據基本都處于正常標準，但有幾次實時COD 監測數據處于異常狀態，化學需氧量(COD)曾有幾次接近排放限值 500 mg/L,以 2019 年 12 月 25 日 COD數據異常為例，詳細數據如表1 所示。

表1 各項指標監測數據

3.4 COD 異常原因

COD 即化學需氧量，是指需要被氧化的還原性物質的量，它表示水中還原性物質多少的一個指標。化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度，化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

經現場對進水口和工藝處理環節仔細排查，發現進水口和氧化溝污水渾濁度、油污、色度較高，分析有可能是合肥機務段來水COD 較高，經調查了解，在2019 年12 月24 日，合肥機務段有大量洗修廢水排放至進水口，導致大量有機物進入氧化溝，水中溶解氧不夠，且水溫過低，導致菌種缺乏活性，污水COD 處理效率大大降低，導致COD 在幾小時后接近COD 限值。

3.5 COD 常見處理方法

COD 常見處理方法主要為：（1）物理法：即在廢水中加絮凝劑，然后利用格柵或其它物理格柵工具把一部分污染物進行處理，并帶走一部分有機物。（2）生物法：即利用各種菌種，活性污泥等生物進行處理，對其進行好氧厭氧等處理后，形成完整的處理工藝，能有效去除溶解性和膠體狀態的可生化有機物等。（3）化學法：運用化學藥劑的氧化作用分解有機物。合肥東污水處理站的氧化溝工藝，主要采用第二種生物法處理COD，應當從該工藝環節中尋求應急解決方案。

3.6 針對合肥東污水處理廠COD 異常采取的應急措施

值班人員在發現COD 異常后，向段里進行匯報，段啟動污水處理應急處置響應，首先暫停污水處理站污水外排。同時與合肥機務段取得聯系，要求機務段暫停排水，延長預處理時間，并采取以下應急措施對污水進行處理：

（1）關閉進水閥，開啟兩臺曝氣機同時工作；

（2）攪拌濃縮池污泥，使污泥再次混合；

（3）開啟回流污泥泵，通過進水口向氧化溝內輸送污泥，提高氧化溝內污泥濃度；

（4）進水污水渾濁度恢復正常后，停止向氧化溝內輸送污泥；

（5）24 h 后對船式沉淀器進行排泥，使氧化溝內的污泥濃度恢復正常數值。

采取應急措施幾小時后，化學需氧量濃度在 2019 年 12 月 26 日 2：00 達到100 mg/L 以下，詳細數據如表2 所示。

表2 各項指標監測數據

4 結束語

合肥東污水處理廠接納的污水大部分來自合肥機務段的預處理廢水，主要污染物為化學需氧量，雖然合肥機務段進行了預處理，絕大多數時間能達到三級排放標準，但是如果預處理效果不佳，來水中化學需氧量污染物含量較高，還是會給合肥東污水處理站帶來很大壓力。因此需采取科學的管理方法，確保合肥東污水處理站氧化溝工藝正常運轉，建立應急組織機構及職責，提高應急處置能力，同時與合肥機務段建立溝通機制，建立風險防控體系，積極預防、及時控制、消除隱患，確保合肥東污水處理站污水達標排放。