1 鐵路洗滌廢水的特點
鐵路洗滌工廠主要洗滌列車臥具、窗簾、餐車臺布等物品，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，廢水性狀較為復雜。
由于目前尚無比較全面的洗滌廢水水質(zhì)資料，故委托北京、天津、沈陽等地的衛(wèi)生防疫站或環(huán)境監(jiān)測站對當?shù)氐南礈鞆U水進行了水質(zhì)檢驗，其水質(zhì)情況見表1。
調(diào)查中可見，由于員工未嚴格按操作規(guī)范、制度作業(yè)，有時僅憑經(jīng)驗掌握投加的洗滌劑用量，因而造成水質(zhì)指標波動范圍較大。
檢測項目 | pH值 | SS | CODCr | BOD5 | LAS | 油 | 總磷 | 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，還需補充生活污水以增強生化效果，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，可達到排放標準，若要回用，還需進行物化處理，處理流程復雜，占地面積大，基建費用高。再者，生化法對操作管理水平要求高，物化處理運行管理較為簡便易行，并且在對負荷變化及間歇運行的適應性等方面，比生化法稍好。
鑒于上述幾方面原因，擬定采用物化處理法，并進行小型試驗進一步加以論證。
3 比較試驗
3.1 原水水質(zhì)檢測
以天津站客運段洗滌工廠的洗滌廢水作為試驗原水。
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，原水水質(zhì)指標見表2。
檢測項目 | pH值 | SS | BOD5 | COD | 油 | LAS | 總磷 | 色度 |
水質(zhì)濃度 | 11.64 | 197 | 91.7 | 397 | 30 | 48.71 | 0.25 | 5 |
3.2 試驗內(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值適應范圍較廣，對溫度的適應性強，反應時間短，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，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)觀察及檢驗處理后水質(zhì)得出結論，堿式氯化鋁比硫酸鋁處理效果好，絮凝體密實，沉降速度快。故選定堿式氯化鋁繼續(xù)進行下一步的混凝沉淀、過濾及氣浮、過濾試驗：
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 混凝沉淀時間為1 h，氣浮時間為20 min。氣浮為靜態(tài)氣浮(不進水，不出水)，氣浮池尺寸為500 mm×200 mm×400 mm。
③ 過濾用砂為石英砂，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的玻璃過濾管中，石英砂層高為600 mm，過濾水頭為100 mm。經(jīng)測定，濾速為9 m/h。
3.3 試驗結果
不同投藥量下，廢水分別經(jīng)混凝沉淀、氣浮、過濾處理后，各項水質(zhì)指標及去除率詳見表3(混凝劑為堿式氯化鋁)。
處理方法 | 投藥量 | COD | SS | 油 | LAS | 總磷 | ||||||
水質(zhì) | 去除率 | 水質(zhì) | 去除率 | 水質(zhì) | 去除率 | 水質(zhì) | 去除率 | 水質(zhì) | 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 | ||
試驗結果表明，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、過濾工藝處理廢水是可行的，處理后的水質(zhì)基本上能夠達到回用標準。
4 工藝設計
4.1 設計內(nèi)容
本設計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)處理達到排放標準后部分排放，剩余部分經(jīng)進一步處理后回用，回用量約為340 m3/d。
4.2 設計原水水質(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)標準
排放標準：符合北京市水污染物排入下水道的*標準。
回用水標準：
根據(jù)國內(nèi)外相關回用水水質(zhì)標準，確定設計回用水水質(zhì)標準如表4。
項目 | 標準 |
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 設計參數(shù)
主要處理構筑物設計參數(shù)見表5。
處理構筑物、設備 | 設計參數(shù) |
調(diào)節(jié)沉淀池 | 容積200m3 |
兩級氣浮設備 | 共兩套。每套處理能力為25m3/h，兩級總停留時間為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,過濾面積為2.0m2,濾速為8m/h |
回用水池 | 容積100m3 |
全自動給水機 | zui大供水能力為37.5m3/h |
消毒設備 | 二氧化氯消毒器，產(chǎn)氣量為50g/h |
5 效益分析
① 年運營費估算
經(jīng)測算，年運營費總計為139 554.6元。
處理成本為0.76元/m3。
② 回用水經(jīng)濟效益分析
節(jié)約水費：340 m3/d×0.80元/m3＝272元/d。
節(jié)約排污費：340×0.24＝81.6元/d。
全年節(jié)約費用：(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12.4×104m3/a。
鐵路、鐵軌洗滌污水處理設備
鐵路、鐵軌洗滌污水處理設備
