氧化溝污水處理工藝在鐵路單位的應(yīng)用

袁恒杰 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥房建公寓段

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的加快，工業(yè)水平的提高，水資源短缺與水污染問題也越來越嚴(yán)重。為建設(shè)美麗中國，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，2015 年，國家出臺《水污染防治行動計劃》（“水十條”），標(biāo)志我國水環(huán)境治理進(jìn)入新階段。計劃提出到2020 年底，實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施全覆蓋，縣城、城市污水處理率分別達(dá)到85%、95%左右，地級以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，城市污泥無害化處置率達(dá)到75%，城市和縣城再生水利用率進(jìn)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(xué)處理工藝，少數(shù)為三級處理工藝，主要污水處理工藝簡述如下：

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

一級處理：主要是污水收集，采用粗、細(xì)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(xué)處理，常用的生物化學(xué)處理工藝仍以活性污泥法及生物膜法處理技術(shù)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(chǎn)運輸?shù)奶厥庑?，鐵路單位產(chǎn)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(chǎn)污水專項處理為主，如車輛段、機(jī)務(wù)段的含油污水主要采用氣浮工藝處理，鐵路沿線車站工區(qū)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(qū)皇藏裕路888 號附近，日處理能力約2 000 m3，現(xiàn)每天污水處理量約440 m3，是寧西線配套項目。主要負(fù)責(zé)合肥東站站區(qū)生活污水和機(jī)務(wù)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(nèi)。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(gòu)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(tǒng)，通過培養(yǎng)氧化溝中的活性污泥微生物來降解污水中的有機(jī)物，能有效去除污水中的生物耗氧量、化學(xué)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(huán)流動，正常運轉(zhuǎn)情況下應(yīng)開啟一臺高速轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)和高速潛水推流器，使進(jìn)入溝內(nèi)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(nèi)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(yù)處理沉淀、隔油池、氧化溝處理、二沉池沉淀、達(dá)標(biāo)排放。溝內(nèi)設(shè)置有高速轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)一臺、低速轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)一臺、高速潛水推流器一臺、船式沉淀器一座。

3 污水監(jiān)測及COD 異常采取的應(yīng)急措施

3.1 取樣點位置

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

3.2 監(jiān)測指標(biāo)及執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布文件《關(guān)于加強重點排污單位自動監(jiān)控建設(shè)工作的通知》（環(huán)辦環(huán)監(jiān)【2018】25 號文）要求，合肥市地方政府要求實時在線監(jiān)測化學(xué)需氧量、氨氮、pH 三項指標(biāo)參數(shù)，各項自動監(jiān)測數(shù)據(jù)納入安徽省重點排污單位自行監(jiān)測及監(jiān)督性監(jiān)測信息公開。該排污口各項指標(biāo)執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)：《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)。化學(xué)需氧量（COD）排放限值為500mg/L 使用的監(jiān)測儀器為COD 在線分析儀 HK-2007A；；pH 值限值 6-9，使用的監(jiān)測儀器為PH-8500 型；氨氮排放限值30mg/l，使用的監(jiān)測儀器為氨氮在線分析儀BS-NH-N。

3.3 COD 異常時實時監(jiān)測數(shù)據(jù)

自2019 年以來，合肥東污水處理廠加裝了PH、氨氮監(jiān)測設(shè)備，目前COD、PH、氨氮各項自動監(jiān)測數(shù)據(jù)已納入安徽省重點排污單位自行監(jiān)測及監(jiān)督性監(jiān)測信息系統(tǒng)，近一年氨氮實測平均值為3.1 mg/L，化學(xué)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(jiān)測數(shù)據(jù)基本都處于正常標(biāo)準(zhǔn)，但有幾次實時COD 監(jiān)測數(shù)據(jù)處于異常狀態(tài)，化學(xué)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(shù)據(jù)異常為例，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 各項指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)

3.4 COD 異常原因

COD 即化學(xué)需氧量，是指需要被氧化的還原性物質(zhì)的量，它表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，化學(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。

經(jīng)現(xiàn)場對進(jìn)水口和工藝處理環(huán)節(jié)仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)進(jìn)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(jī)務(wù)段來水COD 較高，經(jīng)調(diào)查了解，在2019 年12 月24 日，合肥機(jī)務(wù)段有大量洗修廢水排放至進(jìn)水口，導(dǎo)致大量有機(jī)物進(jìn)入氧化溝，水中溶解氧不夠，且水溫過低，導(dǎo)致菌種缺乏活性，污水COD 處理效率大大降低，導(dǎo)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(jìn)行處理，并帶走一部分有機(jī)物。（2）生物法：即利用各種菌種，活性污泥等生物進(jìn)行處理，對其進(jìn)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(tài)的可生化有機(jī)物等。（3）化學(xué)法：運用化學(xué)藥劑的氧化作用分解有機(jī)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(yīng)當(dāng)從該工藝環(huán)節(jié)中尋求應(yīng)急解決方案。

3.6 針對合肥東污水處理廠COD 異常采取的應(yīng)急措施

值班人員在發(fā)現(xiàn)COD 異常后，向段里進(jìn)行匯報，段啟動污水處理應(yīng)急處置響應(yīng)，首先暫停污水處理站污水外排。同時與合肥機(jī)務(wù)段取得聯(lián)系，要求機(jī)務(wù)段暫停排水，延長預(yù)處理時間，并采取以下應(yīng)急措施對污水進(jìn)行處理：

（1）關(guān)閉進(jìn)水閥，開啟兩臺曝氣機(jī)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(jìn)水口向氧化溝內(nèi)輸送污泥，提高氧化溝內(nèi)污泥濃度；

（4）進(jìn)水污水渾濁度恢復(fù)正常后，停止向氧化溝內(nèi)輸送污泥；

（5）24 h 后對船式沉淀器進(jìn)行排泥，使氧化溝內(nèi)的污泥濃度恢復(fù)正常數(shù)值。

采取應(yīng)急措施幾小時后，化學(xué)需氧量濃度在 2019 年 12 月 26 日 2：00 達(dá)到100 mg/L 以下，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 各項指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)

4 結(jié)束語

合肥東污水處理廠接納的污水大部分來自合肥機(jī)務(wù)段的預(yù)處理廢水，主要污染物為化學(xué)需氧量，雖然合肥機(jī)務(wù)段進(jìn)行了預(yù)處理，絕大多數(shù)時間能達(dá)到三級排放標(biāo)準(zhǔn)，但是如果預(yù)處理效果不佳，來水中化學(xué)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(xué)的管理方法，確保合肥東污水處理站氧化溝工藝正常運轉(zhuǎn)，建立應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)，提高應(yīng)急處置能力，同時與合肥機(jī)務(wù)段建立溝通機(jī)制，建立風(fēng)險防控體系，積極預(yù)防、及時控制、消除隱患，確保合肥東污水處理站污水達(dá)標(biāo)排放。