铁路某污水处理站含油废水的处理与回用

铁路某污水处理站含油废水的处理与回用
作者：张彩虹
来源：《中国新技术新产品》2011年第08期
摘要：采用斜管隔油沉沙、气浮、生物接触氧化及CIO2消毒处理工艺处理铁路机务段含油废水，工艺经过调试运行后，出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。

关键词：斜管隔油沉沙；气浮；机务段；含油废水；回用
中图分类号：X703 文献识别码：A
1 废水处理工艺
1.1 废水水质水量
机务段废水主要成为是机车养护时产生的含油废水，废水中油的含量可高达10万mg/L，远远超过《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中排放标准。

废水除废油外还含有其他污染物，其浓度值见表1：
1.2 废水处理工艺
因机务段废水中含有大量的油类，故工艺目的主要是将水中的油类分离、回收，从而降低废水中油的含量，再通过生化处理和消毒处理后将水中其他污染物浓度降低，从而达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，满足中水回用的要求。

工艺流程图如图1所示：
1.3 废水处理原理
机务段废水中主要污染物为油类，石油类在水中的存在形式共有五种，即浮油、分散油、乳化油、溶解油和固体附着油。

该处理工艺就是针对这五种形态的油，分步骤把油和水逐步分离开，从而达到处理目的。

浮油和分散油通过静置后，能够较快上浮形成连续相的油膜浮在水面上，经过斜板隔油池将浮油和水分离开，分离出的废油进入废油回收设施。

斜板式油水分离装置是在重力法油水分离的基础上，根据1904 年汉逊等人提出的“浅池原理”对平板式隔油池改进,在其中倾斜放置平行板组,角度在30°～40°之间,可大大提高除油效率。

乳化油是因水中含有表面活性剂使油珠形成稳定的乳化液。

由于乳化油的稳定性,气浮前必须先采取脱稳、破乳措施。

该处理工艺运用絮凝法和气浮法相结合的工艺，在废水通过斜板
隔油池后加入絮凝剂和助凝剂，再进入气浮池处理。

絮凝法是处理含油废水的一种常用方法,在废水处理中占有十分重要的地位。

这种方法通过加入合适的絮凝剂从而在污水中形成高分子絮状物,经过吸附、架桥、中和及包埋等作用除去水中的污染物质。

气浮法是将空气通入到含油废水中,形成水-气-粒三相混合体系,在气泡从水中析出的过程中,微小气泡成为载体,粘附了水中污染物,其密度远小于水而浮出水面。

固体附着油由于是吸附在废水中固体颗粒表面的油，所以在集水池、调节池、斜板隔油池及气浮池中都设有污泥回收装置，将所有带油的污泥回收至污泥井中再集中处理外运。

通过以上处理设施，可去除废水中大部分油类，剩下的油可通过生物法进一步去除。

生物法是用微生物对废水中石油烃类的降解,主要是在加氧酶的催化作用下,将分子氧结合到基质中,先是形成含氧中间体,然后再转化成其他物质，从而达到处理作用。

1.4主要构筑物设计参数
格栅池A*B*H=3000*1000*3500；集水池R*H=6000*5000；调节池
A*B*H=6000*3300*3000；斜板隔油池Q额定=20m3/h；气浮池Q额定=20m3/h；生物曝气池Q额定=20m3/h
2 系统调试运行情况
2.1 絮凝剂的选择
常用的无机絮凝剂为铝盐和铁盐,如碱式氯化铝、硫酸铝、三氯化铁和硫酸亚铁等。

近年来新型絮凝剂主要为无机高分子凝聚剂和复合絮凝剂. 无机高分子絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合体系。

复合混凝剂由不同盐系结合而成。

如含铝离子的聚硅酸絮凝剂,是在聚硅酸(APS) 的基础上,加入适当的Al3+而形成的一种复合型的无机阳离子高分子絮凝剂。

适用pH 值在5～11 之间,Al3+与SiO2 的摩尔比在0.25∶1～0.5∶1 范围之间,具有良好的絮凝效果。

SPTL-CS 复合絮凝剂是以FeSO4、硫酸、铝盐为基本原料,在硫酸介质中以MnO2为催化剂经空气氧化而得到的一种高聚合度无机高分子絮凝剂,但使用这种絮凝剂需先去除浮油。

XG977 混凝剂是以铝铁和钙盐、铁及钙盐为主的多聚物,其分子中具有多核络合离子结构铁的改性产品,在投加量相同条件下,XG977 处理效果明显优于PAC ,且污泥体积小,沉降性能优于PAC ,综合处理费用比PAC 低20%。

通过以上比较，综合考虑确定混凝剂为聚合氯化铝，絮凝剂为聚丙烯酰胺。

2.2 污泥接种
为缩短系统调试时间，水解酸化池和牛物接触氧化在系统开车运行前需接种活性污泥。

水解酸化池内污泥投加量为保证池内MLSS质量浓度12-16 g/L。

生物接触氧化池内接种的污泥量为3-5g/L。

2.3 生物接触氧化池的调试
在生物接触氧化池中，微生物主要以牛物膜状态固着在填料上，同时又有部分絮体或破碎生物膜浮于处理水中，其中承担有机物转化功能的微生物主要集中在生物膜上。

生物接触氧化为生化处理工艺的主体，生物接触氧化工艺具有活性污泥浓度高、氧的利用率高、运行成本低、无污泥膨胀现象、处理效率高、且稳定等特点，可有效地降解废水中的有机污染物。

池内设有高效的组合填料，可获得较高的活性污泥浓度。

池内采用高效可变微孔曝气管，氧的利用率20％～25％，供气均匀，并采用推流式进水方式。

在调试过程中严格控制水解酸化池进水pH为6.5-7.5之间。

进水前在调节池向废水中投加一定量的营养物质，保证废水中的C：N：P的质量比为200：5:1。

污泥接种3d后开始进水，进水方式采用间歇式进水，每48h进水一次。

第1、2、3次进水水量为池容的1／3；第4、5、6次进水水量改为池容的l／2；第7、8、9次进水水量改为池容的2／3。

进水9次后，将进水方式改为连续进水，废水进水量按照满负荷进水。

污泥接种3d后发现半软性填料上布满了一层浅黄色的生物膜，废水中开始出现少许气泡，说明污泥中的微生物已经开始恢复活性，对废水中的污染物开始具有一定的分解能力。

经过3次提高进水负荷后，水池出水水质较清，COD去除率达到30％，取污泥观察，有大量细微气泡产生嘲，此时开始将进水方式改为连续进水。

经过40d的调试启动后，水池对COD去除率维持40％左右，此时水池启动基本完成。

生物接触氧化池在联动运行1个星期后，半软性填料上布满了一层粘性生物膜，废水COD去除率开始稳步提升；15d后生物接触氧化池COD去除率达到60%，出水清澈，运行稳定；30d后构筑物对COD去除率基本稳定在70%-80%，表明启动成功。

3 处理后废水中污染物各项指标
含油废水经过该处理工艺后排水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，满足中水回用的要求。

正常运行期出水各项指标见表2。

4结论
工程运行结果表明，采用斜管隔油沉沙、气浮、生物接触氧化及CIO2消毒处理处理铁路机务段含油废水可以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。

处理后废水用于洗车、扫除、地面冲洗和道路浇洒以及绿化、厕所便器冲洗等，有效地减少了用水量、保护了当地环境，具有较大的环境效益和社会效益。

参考文献
[1]朱杰等．铁路典型站段污水排放规律及处理技术的匹配[J]中国给水排水，2008，24
[2]郁宝兴. 含油废水的分类及其处置[J] . 电力环境保护, 1994 ,10。