人工湿地与渗井结合处理小型铁路车站污水技术_张培龙

·给水排水·收稿日期:2009-08-07作者简介:张培龙(1971—),男,高级工程师,1995年毕业于华东交通大学给排水专业,工学学士。人工湿地与渗井结合处理小型铁路车站污水技术张培龙(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安710043)摘要:我国西北一些平坦地区的铁路小型车站,一般分布于偏远地带,工作人员少,日污水量约1.5m3,附近没有合适的自流排放口。结合设计实例,提出一种铁路小型车站污水处理及排放的解决方案,即人工湿地处理系统对生活污水进行处理,达标后采取渗井排放,对人工湿地处理系统的设计、植物选择、渗井设计等问题提出自己的见解。关键词:铁路车站;人工湿地;污水处理;渗井中图分类号:U291.1+8文献标识码:A文章编号:1004-2954(2009)11-0113-021问题的提出我国西北地区,尤其是沙漠、戈壁滩地区,一般地形平坦、植被稀疏、人烟稀少,由于经济发展的需要,在这些地区建有或将建一些铁路小型车站,这些车站一般工作人员2～10人。根据国家现行《室外给水设计规范》(GB50013—2006)之规定,生活用水量定额一般为100～160L/人·d,如人均用水量指标150L/d计算,日生活用水量为0.3～1.5m3/d,产生的生活污水0.24～1.2m3/d。这些小站除了职工生活用水(饮用、洗涤、冲厕、洗澡等)外,其他主要是固定锅炉用水,因此污水较为单一,不含有毒物质,主要污水指标如表1所示。表1一般生活污水污染物指标污染物指标SSBOD5CODTNTPpH数值/(mg/L)≤220≤200≤400≤40≤56～9这些地区的主要特征是:地形平坦,水体如河流、湖泊稀少,土层以砂土为主。附近无合适的污水自流出水口,如采取自流排放,需铺设几千米甚至几十千米的排水管道,从经济、运营及节约土地上说,显然是不合理的;如采取污水漫流,对周围环境卫生影响较大,且存在导致建筑物地基沉陷的隐患;如不经过处理,直接采取渗井或渗坑排放,是违反环保法及国家强制性规范规定的。我国规范规定:严禁使用渗井、渗坑、裂隙、溶洞排除有害工业废水及含有病原体的污水。由此,这些地区污水处理及排放问题,亟待解决。2污水处理及排放方案2.1一体化地埋式污水处理设备+渗井从适用技术角度而言,这些铁路小站生活污水治理应根据当地实际采用分散化、小型化的治理模式,技术上要求工艺简单、净化效果有保证、投资省、能耗低、运行维护简单。我国很多铁路车站采取了一体化生化地埋式污水处理设备,其典型工艺流程如图1所示。图1一体化地埋式污水处理工艺流程事实上由于车站污水量小,污水规模不大,效果并不理想,主要问题是设备运转不正常、能耗偏高、维护成本较大。另外还需设置调节池或集水池,提升泵站,初期投入也大,而且由于涉及设备较多,对运营管理维护带来了挑战。因此采用地埋式污水处理设备,虽能满足要求,但效果并不理想。2.2人工湿地处理系统+渗井人工湿地(ConstructedWetland)污水处理系统是目前最廉价的低投资、低能耗、行之有效的处理与利用污水的系统工程,它工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建及运行费用低、对进水负荷适应性强、净化出水水质好。其基本原理是:在一定的填料上种植芦苇、美人蕉、灯芯草等特定的植物,将污水投放到人工建造的湿地上,当生活污水流过人工湿地时,经砂石、土壤过滤和植物根际的多种微生物活动,使水质得到净化。人工湿地处理污水的运行成本非常低,一般为每吨污水0.1～0.2元,是传统二级生化处理厂的1/10;基建投资也少得多,通常为每吨污水150～800元,是传统二级污水处理厂的1/10～1/2。同时,人工湿地可以作为自然景观,具有一定的欣赏价值,湿地植物还可以作为工业原料和生活资源加以利用。国外人工湿地污水处理系统的应用始于20世纪70年代初,目前,美国和加拿大已有300多个人工湿地污水处理系统,欧洲有500多个,其规模小自40m2,大至1000多hm2。我国自“六五”开始开展了人工湿地小试、中试到实用规模的试验,取得了人工湿地工艺特征、113铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2009(11)DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2009.11.001·给水排水·张培龙—人工湿地与渗井结合处理小型铁路车站污水技术技术要点及工程参数等研究成果,并在全国各地建成各种规模的人工湿地,运行效果良好,工艺日趋成熟。人工湿地形式丰富多样,主要分为天然湿地、自由水面湿地(地表流式)、地下水流湿地(潜流式)和渗滤湿地四大类。本文结合工程实践讨论水平潜流式人工湿地的设计。蒙发站是蒙发铁路专用线上的装车站,车站毗邻矿区,但由于铁路车站高程较低,污水无法接入矿区污水管道系统,而车站附近地形平坦、接纳水体又很远,车站只有一幢综合楼,工作人员