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鐵路運輸是一個龐大的系統工程，為了保證旅客列車安全、舒適、高效地運行，列車的日常檢修、外皮清洗是列車正常運行不可缺少的部分。客車車體的檢修作業、外皮清洗一般在夜間進庫（動車段（所）、客整所等）完成，對于立折或套跑車，在終到站的到發線上進行列車的外皮清洗作業，車站到發線上一般采用人工清洗，庫內一般采用機械清洗作業。無論在何處利用哪種方式清洗，客車外皮清洗作業都會產生一定量的廢水，給當地環境造成污染。火車站不僅是鐵路客、貨運輸業務和列車作業的處所，也是城市的窗口，各種配套設施齊全，可利用的空地較少，隨著國家對環境保護事業的重視，節能減排已列入政府綱要，如何在有限的空地設置廢水處理及回用系統，對旅客列車外皮洗刷廢水進行收集處理和再利用，降低水資源的消耗，具有重要的意義。

列車外皮污染物主要由固體物質、COD、石油類及洗滌劑等物質組成。固體物質由無機物微粒，如沙土、灰土、煤煙、金屬等組成；有機物微粒有礦物油、油脂、昆蟲殘留物、花粉、表面活性劑等。表面活性劑為洗滌劑，多屬于陰離子表面活性劑，以直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）為主，一般呈弱堿性，LAS屬于生物難降解物質，它的廣泛使用，不可避免地對水環境造成了污染，在我國環境標準中把它列為第二類污染物質。表面活性劑被使用后最終大部分形成乳化膠體狀物質隨著廢水排入自然界，其首要污染物LAS進入水體后，與其他污染物結合在一起形成具有一定分散性的膠體顆粒，對工業廢水和生活污水的物化、生化特性都有很大影響。陰離子表面活性劑具有抑制和殺死微生物的作用，而且還抑制其他有毒物質的降解，同時表面活性劑在水中起泡從而降低水中復氧速率和充氧程度，使水質變壞，若不經處理直接排入水體，將造成湖泊、河流等水體的富營養化；LAS還能乳化水體中其他的污染物，增大污染物的濃度，提高其他污染物的毒性，而造成間接污染。懷化客運段客車整備線與懷化車站作業線相鄰，擔負著湘黔、枝柳兩大干線的旅客列車整備任務。懷化客運段客車洗刷廢水排入站場排水涵洞，但站場排水溝破損嚴重，各種垃圾堵塞其中，造成洗滌污水排水不暢，淤積厲害，水質發黑變臭，影響周圍環境。其站場排水未接入城市管網，最終排入地表水體，不符合環保要求，必須進行處理。

1工程概況

1．1廢水的水質客車外皮采用人工洗刷，洗滌廢水經站場排水溝就近排入站區內的涵洞中，客車外皮洗刷廢水的水質見表1。

1．2廢水水量懷化客運段每天整備列數為8列，每列車按20輛車編組，每輛車洗刷水量為2m3／輛，廢水的折減系數取0．9。則每天的廢水量為8×20×2．0×0．9＝288（m3／d），取300m3／d。

1．3廢水收集系統懷化客整所整備場采用整體道床，設有4條整備線，其中K2與C1道間設有站場排水溝，K1與14道間新建站場排水溝，設計對既有排水溝清淤疏通，在每排排水溝的西頭末端設沉砂池，通過管道將洗滌廢水收集進入廢水處理廠。

1．4排水管及排放點室外重力流排水管采用Ⅱ級鋼筋混凝土承插排水管，橡膠圈接口，廢水在沉砂池與調沉池間設有超越管，用于排放溢流排放暴雨時的雨水。排放點設在整備場處的排水涵洞中。

2處理工藝的選擇

按環評報告批復意見要求：本處廢水要求回用。回用水水質采用《鐵路回用水水質標準》（TB／T3007－2000）中的鐵路生產低質用水水質標準。客車外皮洗刷廢水設計進（出）水水質及處理率見表2。由表2可知，客車外皮洗刷廢水的主要污染物是SS、石油類、洗滌劑等，由于COD指標較低，可生化性較差，生物處理營養成分不足，不利于生化處理，通過去除SS、石油類及洗滌劑，COD即可達標，根據此類污染物的性質，結合《鐵路污水處理設計規范》（TB／T3007－2000）的原則，所選處理工藝如圖1所示。污泥處理：污泥中的無機物較多，沉降性能較好，調節沉淀斜板隔油池的污泥通過潛污泵抽升至污泥干化場，氣浮池排泥和過濾池反沖洗排水一并排入污泥干化場進行脫水干化，干化后的污泥定期鏟除焚燒或掩埋。

3設計規模

廢水處理站設計規模為300m3／d，廢水處理廠按兩班制工作，氣浮過濾設備按一套設計，處理能力為20～25m3／h，回用設備按Q＝30m3／h，H＝30m設計。污泥干化場分2格，固體負荷按100kg／（m2•a）。調節沉淀區：水平流速V＝1．57mm／s，單格長寬比10，有效水深h＝1．5m，池長與水深之比8，表面負荷0．71m3／（m2•h），斜板傾角45°，斜板間距40mm，油珠上浮速度Uo＝0．36m／s，斜板間水平流速V1＝0．0022m／s，停流時間：2．45h。

4主要設備及構筑物選型

4．1構筑物選型調節沉淀斜板隔油池容積按設計水量的30％～40％計，其有效容積采用100m3。回用水池容積V＝100m3。調節沉淀斜板隔油池分兩格，每格凈尺寸為：L×B×H＝15080mm×2400mm×5100～5550mm。隔油池：上浮段表面水力負荷0．6～0．8m3／（m2•h），板間流速3～7mm／s。

4．2配套設備選型及主要設備參數氣浮過濾設備配有2臺污水泵、1臺溶氣泵、1臺空壓機和1套刮渣機，污水泵吸水管上安裝水上式底閥，采用自來水引水，其他水泵為自灌式工作。氣浮池尺寸×H＝3m×5．1m，主要設計參數：接觸區上升流速15～18mm／s，接觸時間2min。表面負荷約6m3／（m2•h），回流比40％～50％；水力停留時間20min。污水泵IS80－65－160，性能參數：Q＝15～30m3／h、H＝9～7．2m、N＝1．5kW；溶氣泵IS50－32－200，性能參數：Q＝7．5～15m3／h、H＝52．5～48m、N＝5．5kW；刮渣機上配YS7124型擺線針輪減速機，N＝0．37kW。×H＝0．3m×3．1m溶氣罐，溶氣罐工作壓力0．3～0．4MPa，上配浮球開關。Z－0．36／7型空氣壓縮機，Q＝0．36m3／min、排氣壓力0．7MPa、N＝3．0kW，配套GYD20－20A型氣壓自動開關，調壓范圍0．3～0．7MPa；配DF－20K電磁閥，工作壓力1MPa。JY－Ⅱ型加藥裝置，配擺線針輪減速機，N＝0．37kW，采用米頓羅計量泵投加，DN100型管道混合器混合。焦炭濾池濾速25m／h，反沖洗強度5～17L／（m2•s），反沖洗時間15～20min。消毒采用CLO2消毒，投加量為5～8mg／L，型號200g／h電解法CLO2消毒設備。變頻氣壓供水設備1套，性能參數：Q＝30m3／h、H＝30m、N＝8．2kW；配2臺DX50×3型水泵（Q＝12m3／h、H＝37．5m、N＝3kW），1臺DL40×3型水泵（Q＝6m3／h、H＝30m、N＝2．2kW）；配YTZ－150型電阻遠傳壓力表，測量上限0．6MPa，二次儀表為XMY－10壓力數字顯示儀。浮油吸收機配帶25ZB25－0．4D系列離心自吸式吸油泵，Qmax＝2．2m3／h、H＝25m、最大吸程hs＝8m，N＝0．4kW和推進器（N＝0．37kW）。消毒采用二氧化氯消毒，其投氯量按5～8mg／L設計，配備1臺200g／h二氧化氯發生器，采用水射器投加。變頻氣壓供水設備，按Q＝30m3／h，H＝30m設計，用于客車二次洗刷。

5中水回用系統

根據客車洗刷要求，在K1與14道間，整備站臺K1與K2道間，K2與C1道間各鋪1條回用水管，3排回用水管連成環狀，每排共設18個沖洗水栓，每個水栓沖洗水量為0．5L／s，按一排沖洗水栓同時供水設計。按洗刷廢水生產的特點，采用恒壓變流量供水，本設計選用1套變頻氣壓供水設備，其型號為BPQS－30－30，最大設計流量為30m3／h，供水壓力0．3MPa。

6平面布置

廢水處理構筑物采用“一”字式的布置，具有流程順暢，占地小的特點。其廢水處理廠平面布置見圖2。

7工程設計特點

（1）主要處理構筑物排布方式為組合疊加。為減少占地，盡量少拆遷，本設計將調節、沉淀、斜板隔油池合建，污泥干化區疊合在調節沉淀斜板隔油池的上部，調節沉淀斜板隔油池的前端設有格柵、沉砂，后端設有浮油吸收機，污泥干化場的濾料分離水通過其穿孔地板排入調沉池中。為便于運營，以上處理構筑物分為2格，2格池體前后泥斗各安裝了1臺50WDL－1．5型潛污泵，用于定期抽排調節沉淀斜板隔油區內污泥。（2）氣浮和過濾一體化設備。將氣浮和過濾兩個處理單元組合（見圖4），利用氣浮設備高位水頭對濾池反沖洗，克服了占地大的缺點同時節省了單設沖洗裝置的投資及運行費用。（3）回用水池地面布置。回用水池埋深1m，充分利用過濾設施的出水水頭，減少水池挖方，降低回用設備的揚程，節能省電。（4）處理集中布置，節省房屋面積，便于管理。根據現場條件，各處理單元按“一”字型布置，并將一體化氣浮過濾、變頻氣壓供水集中布置在設備間中，既克服了分散布置占地大的缺點，又便于集中供電，方便運行管理。

8結論

整個工程經調試運行，各項指標勻達到設計要求，經當地環保局歷次檢測，出水水質達標。具體試驗運行效果如表3所示。（1）采用格柵→調節→沉淀→斜板隔油→氣浮→過濾→消毒的處理工藝對客車外皮洗刷廢水進行處理，具有工藝可靠、占地小、處理效果好、運行費用低，操作簡便等優點，對類似洗滌廢水的治理有很好的參考價值。（2）對廢水處理單元采用疊合及組合式的布置方案，不僅可以節省用地，還可減少水頭損失，降低運行成本，同時方便管理。（3）氣浮與過濾處理單元按一體化設計，充分利用氣浮池的出水水頭和氣浮池的儲水量對濾池的反沖洗，減少濾池沖洗設備，節能省電。（4）對洗車廢水采用調節、沉淀、斜板隔油、氣浮、過濾、消毒等處理后循環利用于客車外皮洗刷，可節省水資源，減少廢水外排，具有較好的經濟效益和環境效益。

作者：黃祥虎 單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司