摘要：近年来，随着城市化进程的加快和私家车的增多，我国许多城市，特别是一、二线城市，面临着交通拥挤、能源危机、环境污染等一系列问题。地铁作为一个相对独立的轨道交通，与其他公共交通相比，由于其不占用地面空间、运行速度快、乘客舒适、能耗低、绿色环保等优点，受到许多城市的青睐。这是一个巨大的发展。地铁车辆段作为整个地铁线路的重要组成部分，承担全线停车、大修、清洗、运营人员管理、车辆运输等任务。因此，地铁车辆段是全线用水需求最大的，其污水组成也相当复杂。因此，污水处理技术的选择是非常关键的。希望通过本文的分析研究，给我国地铁车辆段污水处理工艺及过程控制探究做出贡献，同时希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：地铁车辆段；污水处理；过程控制
引言
在中国水环境污染日益严重及水资源短缺的大环境下，如何合理开发利用水资源显得尤为重要。目前，中国地铁车辆段的建设技术已经相当成熟，但在地铁车辆段污水处理、污水回用及控制策略上仍有待进一步提高。
1生产废水含油污染物来源和特征
轨道交通车辆每运行（1．8～2．2）×104km进行月修洗车，40×104km入库洗车、检修，80×104km进行转向架清洗和轴箱清洗，180×104km进行厂架修。车体清洗时少量润滑油、机油会进入清洗废水，是生产废水中石油类污染物的来源之一；车辆进行厂架修过程中，转向架和轴箱需清洗，转向架和轴箱清洗废水循环使用，平均20～30d更换一次，成为车辆段生产废水中石油类污染物的主要来源。轨道交通车辆段生产废水中除石油类、COD、悬浮物外其余污染物指标均不超标，COD超标是石油类污染物超标的体现；因废水中悬浮物粘附着润滑油、机油，故与常规生活污水不同，轨道交通车辆段生产废水中悬浮物浓度较高。
2排水系统
2.1污水系统
a．排水出路：当车辆段周边有市政污水管网时，污水收集后经化粪池处理可直接排入市政管网中。若没有市政污水管网，可设置大型化粪池定期清运，作为过渡措施，待周边管网完善后再接入市政管网中，但该措施需先向环保部门报批。b．接口：由于车辆段内污水排放量较小，所以上盖物业开发的污水不应排入场段内污水系统中，但由于污水管网为重力流，而且管径较大，所以在开展场段内的综合管线排布时，应考虑预留上盖物业开发部分的污水管道的位置。
2.2废水系统
a．排水出路：经处理后的废水水质标准达到回用的标准后，可作为中水系统的一路水源。同时在废水处理站内应设置跨越管，将处理后达到污水排放标准的污水排入市政污水管网中。b．接口：参考污水系统的接口。
2.3雨水系统
a．排水量：由于车辆段的上盖开发的建设进程要滞后于场段，所以在场段运营后而上盖物业开发尚未建设（没有雨水收集系统）时，场段内的雨水系统必须考虑收集上盖部分的雨水，即雨水系统需合用。计算雨水量时，需保证上盖雨水量和段内雨水量采用相同的公式和参数标准。b．排水出路：确定水量后，应提前与当地排管处接洽，确定雨水的排出点，是市政雨水管网还是河流。确定后，才能开展场段内的雨水系统设计。c．接口：需与上盖开发设计配合确定雨水的落水点及水量。
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3废水处理工艺和存在的问题
工艺运行中存在以下问题：由于调节隔油沉淀池工艺将调节和隔油沉淀功能集于一个构筑物中实现，进出水均采用水泵，进出水量的差异导致调节隔油沉淀池液位忽高忽低，部分项目设置浮油吸收机并将罩网孔径加大两号，仍经常出现浮油结块堵塞滤网的现象；由于浮油吸收机遮挡，使机械刮泥机不能使用；油泥粘度较大，不能自流至污泥斗且重力流排泥管道经常堵塞，油泥沉积在池底，需定期安排人工清掏，一旦清掏不及时则会造成池内沉泥液位过高，过水高度减小，水力停留时间缩短影响隔油沉淀效果。由于浮油和油泥粘度高，斜板隔油沉淀池经常出现斜板粘挂油泥现象，沉淀效果下降，需要定期清洗浮油除泥才能保证正常运转。
4地铁车辆段污水合并处理过程控制探究
地铁车辆段污水经生物处理系统处理时，时常受到外界因素的强烈扰动，这主要是由污水成分复杂且水量不稳定引起的。同时也存在着复杂的微生物菌群，由其产生的生化反应、系统运行参数、最终处理效果之间的关系亦是非常复杂。因此，单纯的依赖经验判断和人工操作，难以解决其间发生的矛盾问题，也不足以将污水处理站的运营成本尽其所用。此外，在地铁车辆污水站人员和技术方面也有待改善。一则运营人员在专业知识上有待进一步学习，技术能力上有待进一步提升，管理能力上有待继续锻炼；二则存在处理系统出现技术问题得不到及时处理，处理站不具有应有的应急措施，导致运营成本高、处理效率低等问题。综上可知，车辆污水处理站的升级改进工作是大势所趋，加强过程控制的研究显得尤为重要。过程控制在车辆段污水处理站中实行的基本原理为反馈机理，。由于外界多种因素的不断干扰，被控系统一直保持不断地适应干扰状态；系统内部回流量、曝气量的变化，或是进水水量、水质的变化，都有可能形成外界干扰因素。无论哪个因素的变化都会对系统的运行性能造成不同程度的影响，变量信息传至在线传感器及控制系统，经模拟分析，即会决定系统的运行条件。对车辆段污水处理站进行过程控制，不仅可以减小运营管理人员自身水平不足带来的影响，还具备以下优点：（1）节省车辆段污水处理站运行成本；（2）缩减车辆段污水处理站升级改造的基建成本；（3）有效改善污水处理系统的最基本指标——污水处理站运行性能；（4）通过过程控制中优化控制，提高了车辆段污水处理站已有的处理负荷；（5）严格保障污水水质的出水达标。由此可知，增设过程控制系统，通过有效减少外部因素对污水处理系统运行性能的干扰，降低成本、改善运行性能、保障水质达标，进而保障污水处理站的稳定高效运行
5转向架和轴箱维修车间废水就地处理
转向架和轴箱清洗废水循环使用，平均20～30d更换一次，生产废水量约20m3/次，废水中石油类污染物含量高，该部分废水量不大且定期排放，故在转向架维修和轴箱车间设20m3小型隔油沉淀池就地处理，停留时间为1h。定期清除浮油和沉泥，以减少对后续处理构筑物的冲击；含油浓度高的生产废水经小型隔油沉淀池处理后与含油浓度低的洗车废水等其他生产废水混合并进一步处理。
结语
针对地铁车辆段中污水的成分和特点，将生活污水和生产污水后期进行综合处理，并引入中水系统，无论是从管理、投资、占地、处理成本，还是从技术层次上讲，都相比传统工艺而言，具有很大的综合优势，并进一步分析车辆段污水处理站实行过程控制的可能性，以便它可以很好地指导车辆段污水处理站管理人员解决系统出现的问题、制定相应解决方案，无论是从实现出水达标排放的角度，还是从节约车辆段污水处理站运行能耗角度来看都具有重要意义。
参考文献：
［1］TB10079—2002，铁路生产污水处理设计规范［S］．北京：中国铁道出版社，2002．
［2］GB50014—2006，室外排水设计规范［S］．北京：中国计划出版社，2006．
［3］GB50157—2003，地铁设计规范［S］．北京：中国计划出版社，2003．
论文作者:杜丽娜,刘莹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
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