氧化沟污水处理工艺在铁路单位的应用

袁恒杰 中国铁路上海局集团有限公司合肥房建公寓段

1 引言

随着我国经济的发展，城市化建设的加快，工业水平的提高，水资源短缺与水污染问题也越来越严重。为建设美丽中国，推进生态文明建设，2015 年，国家出台《水污染防治行动计划》（“水十条”），标志我国水环境治理进入新阶段。计划提出到2020 年底，实现城镇污水处理设施全覆盖，县城、城市污水处理率分别达到85%、95%左右，地级以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，城市污泥无害化处置率达到75%，城市和县城再生水利用率进一步提高。

我国污水处理厂采用的污水处理工艺，大部分为二级生物化学处理工艺，少数为三级处理工艺，主要污水处理工艺简述如下：

预处理：主要目的在于去除水中的砂粒、漂浮物、杂物等无机物以及油脂等部分有机物。常采用格栅、筛网、沉砂池等措施。

一级处理：主要是污水收集，采用粗、细格栅或水力筛、沉淀池或沉砂池等物理处理方法。

二级处理：即生物化学处理，常用的生物化学处理工艺仍以活性污泥法及生物膜法处理技术为主，如氧化沟工艺、A/O 工艺、微孔曝气、生物接触氧化、生物滤池、表面曝气、射流曝气、水解-曝气等。

由于铁路生产运输的特殊性，铁路单位产生污水主要有以下特点：点多线长、污水排放量不均衡且污染源较为分散、污染物浓度较低，可生化性好。目前铁路污水二级处理主要以生产污水专项处理为主，如车辆段、机务段的含油污水主要采用气浮工艺处理，铁路沿线车站工区污水处理常用工艺主要为SBR 工艺、生物接触氧化法、人工湿地、厌氧生物处理方法等。

合肥东污水处理厂位于合肥市新站区皇藏裕路888 号附近，日处理能力约2 000 m3，现每天污水处理量约440 m3，是宁西线配套项目。主要负责合肥东站站区生活污水和机务段生活污水、洗修废水的深度处理。污水厂主要水处理工艺流程为沉砂池--氧化沟--一次沉淀池（船型沉淀池）--二次此沉淀池（清水池）--总排口外排。其中船型沉淀池建在氧化沟内。合肥东站铁路污水处理工艺流程如图1 所示。

图1 合肥东站铁路污水处理工艺流程

合肥东污水处理厂污水处理工艺主要构筑物为氧化沟，氧化沟工艺又名氧化渠工艺，是一种活性污泥处理系统，通过培养氧化沟中的活性污泥微生物来降解污水中的有机物，能有效去除污水中的生物耗氧量、化学需氧量和氨氮除磷。它是活性污泥法的一种改型，属于延时曝气的活性污泥法，主要使污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，正常运转情况下应开启一台高速转刷曝气机和高速潜水推流器，使进入沟内的的污水与池中的污泥混合液均匀混合，并得到充足的溶解氧。氧化沟内多余污泥通过浓缩、脱水干化、外运。

合肥东污水处理厂具体工艺为预处理沉淀、隔油池、氧化沟处理、二沉池沉淀、达标排放。沟内设置有高速转刷曝气机一台、低速转刷曝气机一台、高速潜水推流器一台、船式沉淀器一座。

3 污水监测及COD 异常采取的应急措施

3.1 取样点位置

该污水总进水口采样点位于污水站东北角，坐标点为：东经 117°27′；北纬31°86′；总排污口采样点位于污水站西侧，坐标点为：东经117°20′；北纬31°54′。

3.2 监测指标及执行的排放标准

根据生态环境部办公厅发布文件《关于加强重点排污单位自动监控建设工作的通知》（环办环监【2018】25 号文）要求，合肥市地方政府要求实时在线监测化学需氧量、氨氮、pH 三项指标参数，各项自动监测数据纳入安徽省重点排污单位自行监测及监督性监测信息公开。该排污口各项指标执行的排放标准：《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。化学需氧量（COD）排放限值为500mg/L 使用的监测仪器为COD 在线分析仪 HK-2007A；；pH 值限值 6-9，使用的监测仪器为PH-8500 型；氨氮排放限值30mg/l，使用的监测仪器为氨氮在线分析仪BS-NH-N。

3.3 COD 异常时实时监测数据

自2019 年以来，合肥东污水处理厂加装了PH、氨氮监测设备，目前COD、PH、氨氮各项自动监测数据已纳入安徽省重点排污单位自行监测及监督性监测信息系统，近一年氨氮实测平均值为3.1 mg/L，化学需氧量(COD)实测平均值为29.5 mg/L，PH 值实测平均值为7.37。各项监测数据基本都处于正常标准，但有几次实时COD 监测数据处于异常状态，化学需氧量(COD)曾有几次接近排放限值 500 mg/L,以 2019 年 12 月 25 日 COD数据异常为例，详细数据如表1 所示。

表1 各项指标监测数据

3.4 COD 异常原因

COD 即化学需氧量，是指需要被氧化的还原性物质的量，它表示水中还原性物质多少的一个指标。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。

经现场对进水口和工艺处理环节仔细排查，发现进水口和氧化沟污水浑浊度、油污、色度较高，分析有可能是合肥机务段来水COD 较高，经调查了解，在2019 年12 月24 日，合肥机务段有大量洗修废水排放至进水口，导致大量有机物进入氧化沟，水中溶解氧不够，且水温过低，导致菌种缺乏活性，污水COD 处理效率大大降低，导致COD 在几小时后接近COD 限值。

3.5 COD 常见处理方法

COD 常见处理方法主要为：（1）物理法：即在废水中加絮凝剂，然后利用格栅或其它物理格栅工具把一部分污染物进行处理，并带走一部分有机物。（2）生物法：即利用各种菌种，活性污泥等生物进行处理，对其进行好氧厌氧等处理后，形成完整的处理工艺，能有效去除溶解性和胶体状态的可生化有机物等。（3）化学法：运用化学药剂的氧化作用分解有机物。合肥东污水处理站的氧化沟工艺，主要采用第二种生物法处理COD，应当从该工艺环节中寻求应急解决方案。

3.6 针对合肥东污水处理厂COD 异常采取的应急措施

值班人员在发现COD 异常后，向段里进行汇报，段启动污水处理应急处置响应，首先暂停污水处理站污水外排。同时与合肥机务段取得联系，要求机务段暂停排水，延长预处理时间，并采取以下应急措施对污水进行处理：

（1）关闭进水阀，开启两台曝气机同时工作；

（2）搅拌浓缩池污泥，使污泥再次混合；

（3）开启回流污泥泵，通过进水口向氧化沟内输送污泥，提高氧化沟内污泥浓度；

（4）进水污水浑浊度恢复正常后，停止向氧化沟内输送污泥；

（5）24 h 后对船式沉淀器进行排泥，使氧化沟内的污泥浓度恢复正常数值。

采取应急措施几小时后，化学需氧量浓度在 2019 年 12 月 26 日 2：00 达到100 mg/L 以下，详细数据如表2 所示。

表2 各项指标监测数据

4 结束语

合肥东污水处理厂接纳的污水大部分来自合肥机务段的预处理废水，主要污染物为化学需氧量，虽然合肥机务段进行了预处理，绝大多数时间能达到三级排放标准，但是如果预处理效果不佳，来水中化学需氧量污染物含量较高，还是会给合肥东污水处理站带来很大压力。因此需采取科学的管理方法，确保合肥东污水处理站氧化沟工艺正常运转，建立应急组织机构及职责，提高应急处置能力，同时与合肥机务段建立沟通机制，建立风险防控体系，积极预防、及时控制、消除隐患，确保合肥东污水处理站污水达标排放。