北京动车段给排水工程新技术采用与研究(四)

 
 工程应用安全可靠性，证明了系统设置的必要性和技术经济的合理性。但目前在线凸轮泵双泵机组采用模块化设计建造，双泵轮换使用、互为备用，但对一个完整的大系统（采用两套双泵机组）来说存在一定的浪费，按照一般原则，一个大系统的备用可以统一考虑设置一台备用即可。
 ㈦真空吸污车
 移动吸污车污物罐容积3吨、采用汽车底盘，车载4KW的凸轮泵1台，具备在线作业的能力，抽气速率15m3/h，在线作业，对排除气体采用活性炭进行吸附除臭。
四、动车组集便污水处理
 ㈠污水排放标准
 动车段污水近期达标后排黄土岗灌渠，远期排市政污水干管，设总口污水处理厂1座，集便污水600m3/d、其他生活污水960m3/d。排放标准执行北京市《水污染物排放标准》DB11/307-2005排入地表水体三级限值。主要污染物限值如下：
   项目
指标 CODcr
（mg/L） BOD5
（mg/L） SS
（mg/L） NH3-N
（mg/L） 总磷 总氮 PH
近期 100 30 80 15 —— —— 6～9
 集便污水主要污染物是有机污染物，CODcr、BOD5和氨氮浓度较高，水质特点B/C为0.35～0.5。为确定水质设计基础资料， 07年9月对北京西动车运用所集便污水进行了取样化验。结合相关资料，确定集便污水主要污染物浓度如下：
      项目
种类  CODcr（mg/L） BOD5（mg/L） SS（mg/L） NH3-N（mg/L） 总磷 总氮 PH
集便污水 5000 5000 2000 2000   
其他污水 210 100 190 30 —— —— 6～9
 进出水水质及污染物去除率如下表：
污水类型 水量 所占比重 CODcr BOD5 SS NH3-N
集便污水 640 0.41  5000 2500 6000 2000
生活污水 582 0.373 250 120 200 40
其他污水 338 0.217  100 40 150 10
平均浓度 / / 2165  1078 2556  837
设计取值 1560 / 2100 1000 2500 800
出水达标水质 / / 100 30 80 15
总去除率 / / 95.2% 97% 96.8% 98.1%
 ㈡集便污水处理现状
 由于集便污水的水质特征是“三高”：高有机物浓度、高氨氮、高SS，单独处理难度大，国内研究了一些方法和工艺，比如水解+SBR技术、预曝气+SBR技术等，但都存在一些问题如：工艺复杂、费用高、施工及调试难度大，目前没有成熟的经验可以借鉴。
 ㈢污水处理方案的比选
 主要进行了如下两个方案的比较。方案一：两段曝气法
 集便污水与段内其他污水水质差别较大，如在预处理之前混合，会增加初沉池负荷，造成初沉污泥泥量大、含固率低。因此设计先对集便污水进行有效预处理，之后与段内其他污水汇合使水质稀释均化，再进入后续生物处理系统。
 预处理设化粪池对污水进行沉淀，并能对污泥进行厌氧消化。由于车载集便污水有机浓度高，需设置密闭的转鼓格栅将固体、大尺寸的污物进行有效拦截、干化。因此预处理包括对集便污物的拦截，更有利发挥后续化粪池的去除效果。
 集便污水经过化粪池后先进入一段曝气池（高负荷），曝气处理后再与段内其它污水汇合进入二段曝气池（低负荷），二段曝气采用氧化沟工艺，处理后二沉池出水经消毒排放。流程如下：
     一段曝气：污泥负荷Ls=3.5kgBOD/(kgMLSS.d)，池容76.4m3，停留时间3.8h，泥龄0.6d。沉淀池停留时间2h，池容40m3，剩余污泥量21.2kg/h。
 二段曝气：采用曝气池与沉淀池合建的奥贝尔氧化沟形式。污泥负荷Ls=0.088kgBOD/(kgMLSS.d)，池容2776m3，停留时间41h，泥龄25d。二沉池水力负荷q=0.6m3/（m2.h），剩余污泥量16kg/h。
 方案二：厌氧（兼性）+好氧（SBR）工艺
 集便污水首先进入化粪池预处理，然后进行厌氧处理，厌氧处理后的污水再与段内其它污水在调节池内汇合经SBR处理，最后消毒排放。流程如下：
     厌氧（兼性）调节池：在运行控制中使厌氧池只发挥类似水解酸化池的功能。厌氧池与调节池合建总容积720m3，兼厌氧反应器和调节池功能。厌氧池内设搅拌器防止污泥沉淀。
 好氧（SBR）池：2格，单格有效尺寸L×B×H＝19.9×7.8×5m，总池容1552m3。单池运行周期6h，全天共运行8周期。好氧池水力停留时间24h。
 ㈢方案比较与选择
 方案一将集便污水与其他污水分开处理，集便污水先经高负荷曝气处理，去除一部分有机物质。高负荷段负荷污泥高，利用活性污泥的吸附絮凝能力，将污水中的有机物吸附于活性污泥上、降解。产生的大量生物污泥在中间沉淀池内沉淀以剩余污泥方式排除。高负荷段的停留时间短、产泥量大，由吸附、絮凝、分解和沉淀等作用大约40%的有机物被去除。经高负荷处理后的污水再与其他污水混合，进入低负荷段处理。因污水中的有机物已大大降低，剩余的有机物在低负荷段可被有效的氧化去除，从而达到较高的处理效率，获得良好的出水水质。低负荷段的剩余污泥量少，泥龄长，有利于增殖缓慢、生长期长的硝化菌繁殖。
 方案一流程简单，好氧处理，方便管理。低负荷系统采用氧化沟形式，管理简单，连续进水，可以保证较好的出水水质，运营管理较方便。缺点是运营费用高。
 方案二采用厌氧（兼性）工艺处理集便污水，动力消耗少，厌氧池兼用作调节池，后续好氧工艺采用SBR工艺，出水水质难控制。兼性池在运行中会产生一定量的甲烷气体。动车段内电气化铁路，咽喉区接触网密布，甲烷气对运营将产生严重的安全隐患。且厌氧工艺对运行管理水平要求较高。
 因此最终确定采用方案一，即两段好氧工艺。
 ㈣污泥处理系统
 剩余污泥采用离心式脱水机脱水处理，加药絮凝，脱水后的污泥通过传送带输送到室外运走。污泥脱水处理过程中臭气不外溢、污水不外流、污泥不落地，自动化程度高，易损件少，药耗小，连续运行。
 ㈤处理效果
 处理出水水质化验结果各项指标全部达标，主要污染物浓度如下：
   项目
指标 CODcr
（mg/L） BOD5
（mg/L） SS
（mg/L） NH3-N
（mg/L） 总磷 总氮 PH
出水 54.4 11.22 23 3.94 0.67 —— 6～9

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