中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：

Research on treatment of oily wastewater from railway

XIE Rong

 (Environment and Equipment Division, China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi'an 710043, China)

    Abstract：This paper introduces the source, quality and quantity characteristics of oil-bearing production wastewater from railway in China, and summarizes the common treatment processes. Taking the treatment process of oily wastewater in Ankang East locomotive depot as an example, its operation is monitored and the treatment effect is evaluated. The results show that the physicochemical treatment process should be adopted. It is suggested that there is no need to add biochemical treatment after the physicochemical treatment, and a regulating tank should be set in the front section of the wastewater treatment process. For the section station with small discharge, the front wastewater lift pump well can be considered as the regulating tank, and the new section station can adopt a complete set of intelligent operation and maintenance wastewater treatment system.

    Keywords：Railway; Physicochemical treatment; Oil-bearing production wastewater; Locomotive depot;

    0 引言

我国铁路含油生产废水的排放主要来源于机车车辆工厂、机务段、车辆段和洗罐站等单位。废水中的污染物主要以石油类、悬浮物为主，其具有排放量大、排放时间不连续，水质变化幅度大等特点，一直以来都是铁路废水治理的重点和难点^[1-2]。本文根据铁路含油生产废水的水质特点及排放标准，对铁路含油废水处理工艺进行总结，对提高废水处理效率及节省工程投资具有现实意义。

1 铁路含油废水来源

铁路机务段其产生的废水主要柴油机库、检修库、电机轮库、定修库、柴油机体清洗间等车间在作业中所产生的含油废水，以及下雨时露天线路及场地上的含油废水^[3]。铁路车辆段的生产废水主要来自转向架、轮对、轴承、轴箱、零部件等清洗作业和对车辆外皮洗刷时所产生的含油污水。由于各段负担不同的工作任务，其排污量和污染因子各不相同。

2 铁路含油废水处理研究现状

铁路含油生产废水的主要污染物为石油类、悬浮物和COD，针对铁路含油生产废水的水质特点，处理方法以物化法为主^[4]。目前的物化法多以气浮、过滤为核心的的处理工艺。气浮技术已广泛应用于铁路含油废水处理中，能够很好的去除乳化油，其主要优点是易操作、适应性强、分离效率高。但由于电气浮存在消耗电极、耗电量大、使用寿命短、电极易钝化等缺点，因此电气浮法很少作为一种独立的技术应用于水处理中。根据排放标准的不同，当处理后直接排至市政管网时，多采用调节+隔油沉淀+气浮工艺。当无市政管道或需要回用时，多采用调节+隔油沉淀+气浮+过滤+消毒的工艺，也有经物化+生化的组合工艺对含油废水进行处理。

3 铁路含油废水特点及现行工艺

3.1 含油生产废水水质

    铁路检修企业所产生的含油废水的油类主要为废机械油、润滑油。我国铁路机务段、车辆段、动车段（所）含油废水普遍水质^[3]（见表1）。

表1 机务段、车辆段、动车段（所）含油废水水质

从上表水质来看，铁路含油废水污染物主要以石油类、SS、以及COD为主，而废水中的油以漂浮油、乳化油及溶解油等几种状态存在，当含油量降到10mg/L以下时，其他污染物均可降低达到相应排放标准，因此含油废水工艺设计主要是进行除油。目前国内的机务段、车辆段、动车段（所）产生的含油生产废水经过调节、隔油沉淀后，废水中的大部分浮油被去除，同时降低了COD_Cr和SS，但乳化油和溶解油的含量并没有降低，因此在隔油后多采用气浮工艺对乳化油和溶解油进行进一步去除。

3.2 含油生产废水水量

铁路含油废水水量因清洗作业工艺、每次清洗的时间以及清洗间隔的不同，排水量相差巨大，因此在进行处理工艺设计时，生产废水水量由工艺专业根据工艺需求提出。因清洗大多在白天某些时段集中进行，废水集中在白天进行排放，夜间水量很小。因此根据铁路含油废水具有不连续，间歇性的特点，在处理工艺前应设置调节池，对废水量和水质进行调节^[5-6]。当排水量较小时，可利用前置进水泵井兼顾调节设施，当排水量较大时，应单独设置调节池对水量水质进行调节。

3.3 含油生产废水处理工艺

从目前国内车辆段、机务段及动车段（所）采用的废水工艺来看，当有市政管网时，多采用调节+隔油沉淀+气浮工艺。当乳化油和溶解油含量高时，也有采用调节+隔油+絮凝+气浮工艺，絮凝是对部分乳化及溶解油进行处理，可提高后续工艺处理效果。当无市政管道时，多采用调节+隔油+气浮+过滤+消毒工艺，处理后的水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2020后回用于站段浇洒道路、绿化等。

3.4 安康东机务段废水处理工艺评价

安康东机务段的含油生产废水采用调节+隔油沉淀+气浮工艺，日排水量206 m³/d，废水处理站处理能力30m³/h^[7]，以该机务段含油生产废水为例，对目前普遍现行的含油生产废水工艺处理效能进行评价。

3.4.1 系统对CDO去除变化规律

如图1所示，含油废水处理站进水COD维持在398.6~465.7mg/L之间，出水COD维持在28.1~50.5mg/L之间，去除率随进水COD浓度升高有所降低，系统对COD的去除率为89.2%~93.2%，保持在较高水平，出水COD满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准（COD≤100mg/L）的要求。

 图1 系统对COD的去除

3.4.2 系统对石油类去除变化规律

如图2所示，含油废水处理站进水石油类浓度维持在65.8~104.4mg/L之间，出水浓度维持在1.3~10.9mg/L之间，废水处理系统对石油类污染物的去除率保持在89.5%~98.1%。第16d时，进水浓度突然增大到104.4 mg/L，系统去除率降低到89.5%，证明整个废水处理系统对石油类的波动具有一定的抗冲击能力。出水石油类浓度满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准（石油类浓度≤10mg/L）的要求。

图2 系统对石油类的去除

3.4.3 系统对SS去除变化规律

如图3所示，进水SS浓度177.8~378.5mg/L之间，波动较大，系统对SS的去除率维持在75%左右，表现出较强的抗负荷冲击能力。出水SS浓度维持在22~95mg/L，从去除效果来看，当进水SS浓度增加时，出水SS浓度无法达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准（SS浓度≤70mg/L）的要求。

   图3 系统对SS的去除

   3.4.4系统对氨氮及PH去除变化规律

从图4可以看出，进水pH在7~9之间波动，进水氨氮浓度在1~4之间，进水pH和氨氮浓度均落在《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准（pH在6~9，氨氮浓度≤15mg/L），可见pH和氨氮并不是铁路含油废水的污染因子。

 图4 进出水pH及氨氮浓度

 Fig.4 pH of inlet and outlet water and ammonia nitrogen concentration

综上试验结果，可以看出调节+隔油沉淀+气浮组合工艺对于铁路含油生产废水具有较好的处理效果，COD、SS、石油类浓度均达到GB8978-1996二级标准的要求。但当进水浓度波动较大时，SS和石油类尚不能达到GB8978-1996一级标准的要求。因此对于清洗作业频繁，废水水量水质波动较大的机务段或车辆段，可适当加大调节池和隔油沉淀池停留时间，应对废水冲击负荷。对于无市政管网的车辆段，或需要对处理后的水进行回用的车辆段或机务段、动车段（所），可以在上述工艺之后再增加过滤单元。 

3.5 含油废水处理工艺设计要点及建议

根据铁路含油废水水质水量波动较大的特点，因此废水处理工艺前段设置调节池显的尤为重要。根据所在车辆段、机务段或动车段（所）含油生产废水排放量确定调节池大小，排放量小的段所，可将前置废水提升泵井兼顾调节池作用，无需再另行设计调节池。当废水排放量大的段所，应单独设计废水调节池，调节容积宜按日处理规模的30%~50%进行设计。

含油生产废水主要以COD、石油类及SS为主，氨氮及pH等并不是铁路含油废水的主要污染物，因此在进行工艺设计时，应采用物化处理工艺，物化处理后无需再外加生化处理。当石油类及SS含量偏高时，应强化隔油沉淀池、气浮环节，适当的提高隔油沉淀池水力停留时间，当乳化油和溶解油含油高时，可投加絮凝剂提高处理效果。

4 结论

1）国内铁路含油生产废水污染物主要以COD、石油类及SS为主，氨氮及pH等并不是其主要污染因子，因此在进行工艺设计时，应采用物化处理工艺，物化处理后无需再外加生化处理。物化处理多采用调节+隔油+气浮的组合工艺，当无市政污水接驳条件时，可在上述工艺后再外加过滤处理，处理后的水回用于场段浇洒道路、绿化等。

2）根据铁路含油废水水质水量波动较大的特点，因此废水处理工艺前段应设置调节池，排放量小的段所，可将前置废水提升泵井兼顾调节池作用，无需再另行设计调节池。当废水排放量大的段所，应单独设计废水调节池，调节容积宜按日处理规模的30%~50%进行设计。

参考文献

[1] 肖莹. 铁路场站含油废水调查及处理工艺研究 [D]. 西安：长安大学, 2010.

[2] 俞科成. 平板陶瓷膜处理铁路车辆段含油废水的方法研究 [D]. 成都：西南交通大学, 2018.

[3] TB10010-2016 铁路给水排水设计规范 [S].

[4] 崔燕平, 王素兰, 曾科. 铁路机务段废水回用工程实例 [J]. 工业水处理, 2014, 34(02): 87-90.

[5] 陈建敏, 朱婧瑶. 城市轨道交通车辆段含油废水处理工艺探讨 [J]. 中国给水排水, 2016, 32(06): 28-31.

[6] 卢佳, 梅棋, 周炜. 轨道交通车辆段综合废水处理站工程剖析 [J]. 给水排水, 2013, 49(S1): 374-376.

[7] 李东辉. 安康机务段机车检修能力及配套设施补强II类变更设计给排水施工图[Z].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2020.