摘要：本文主要結(jié)合鐵路污水排放的特點(diǎn)進(jìn)行的工藝改進(jìn)，同時(shí)也結(jié)合鐵路污水量較小的特點(diǎn)進(jìn)行簡述，對水源及總排出口的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，提出了推廣使用新設(shè)備、新工藝的方法。

　　關(guān)鍵詞：鐵路給排水，設(shè)計(jì)，探討

　　0前言

　　隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的鐵路建設(shè)事業(yè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的大發(fā)展階段，為適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展的需要，作為鐵路建設(shè)的一個(gè)組成部分，鐵路給排水工程的設(shè)計(jì)也必須做出及時(shí)的調(diào)整與更新，才能為鐵路的建設(shè)的目標(biāo)做出貢獻(xiàn)，才能找準(zhǔn)位置，滿足和適應(yīng)新形式的需要與發(fā)展。

　　由于排水檢查井井蓋密封不嚴(yán)，部分雨水進(jìn)入污水管，一般情況下污水中含有相當(dāng)數(shù)量的砂粒等雜質(zhì)。沉砂池作為預(yù)處理設(shè)施，通常設(shè)置在細(xì)格柵后以去除進(jìn)水中的砂粒，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物及設(shè)備的正常運(yùn)行，減少在渠道、管道和處理構(gòu)筑物產(chǎn)生大量沉積，避免重力排泥困難，防止對生物處理系統(tǒng)、污泥處理構(gòu)筑物運(yùn)行的干擾。

　　1鐵路生產(chǎn)中給排水技術(shù)

　　針對目前廣泛采用的旋流沉砂池，在形成旋流和排砂等方面大量采用機(jī)械設(shè)備，由于小型污水處理站缺乏專業(yè)的管理人員，運(yùn)行費(fèi)用也比較短缺，要保證污水處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)中必須在降低電耗和減少設(shè)備維護(hù)量等方面做文章。如果采用水力旋流代替機(jī)械旋流，重力排砂代替氣提排砂，可以比較好地解決以上問題。

　　在池內(nèi)形成水力向下旋流的關(guān)鍵有以下幾點(diǎn)：(1)必須保證一定的進(jìn)水流速；(2)池內(nèi)設(shè)計(jì)導(dǎo)流設(shè)施(導(dǎo)流筒和池子進(jìn)口處的導(dǎo)向擋板)；(3)砂水分離區(qū)和沉砂區(qū)采用斜坡連接，使得沉降的砂粒依靠重力，通過斜坡自然滑入集砂坑。

　　2工程實(shí)例

　　由于平流式沉砂池、曝氣沉砂池具有占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用相對較高的缺點(diǎn)，因此本工程采用水力旋流沉砂池作為本工程沉砂池池型。如何控制好旋流沉砂池的流態(tài)和流速，加速砂粒的沉淀，成為小型旋流沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)選擇的關(guān)鍵。

　　對某鐵路工程中，某生活污水處理站設(shè)計(jì)處理能力Q=400m3／d。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)COD≤250mg／L，BOD5≤150mg／L，SS≤220mg／L；設(shè)計(jì)出水水質(zhì)COD≤60mg／L，BOD5≤20mg／L，SS≤20mg／L。

　　污水處理工藝流程為：生活污水一格柵井—污水泵站—沉砂池--SBR生化反應(yīng)池一排放。

　　2．1設(shè)計(jì)參數(shù)

　　本工程最大設(shè)計(jì)流量Qmax=0．012m3／s，其水力表面負(fù)荷取值范圍為40～73m3／(m2•h)，本工程取q=40m3／(m2•h)。最大流量水力停留時(shí)間t=40s。參考平流式沉砂池的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)流速取=0．15—0．20m／s。

　　2．2工藝尺寸確定

　　2．2．1沉砂池直徑　　                     

　　2．2．2有效水深　                   

　　2．2．3池總高度H=H1(超高)+H2+H3(沉砂室高度)=0．40+0．40+0．70=1．50m。

　　2．3導(dǎo)流筒設(shè)計(jì)

　　在設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮采用與沉砂池為同心圓的導(dǎo)流筒作為水流流向和流速控制的主要措施。池內(nèi)有效水深為0．4m，如果按流速0．15—0．20m／s計(jì)算，水流寬度約為B=0．15—0．2m。根據(jù)以上計(jì)算，池內(nèi)設(shè)置φ0．8—0．9m圓形導(dǎo)流簡。為了保證較好的除砂效果，確定導(dǎo)流筒直徑為0．8m。

　　為避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象，在進(jìn)水口附近，導(dǎo)流筒和沉砂池內(nèi)壁間設(shè)置螺旋型的導(dǎo)流板(與水平面成45o角)；為保證筒內(nèi)外污水的有效交換，在導(dǎo)流簡壁4個(gè)方向上設(shè)置8個(gè)進(jìn)、出水孔，孔尺寸50mm×50mm。

　　2．4其他

　　在設(shè)計(jì)中，我們要考慮運(yùn)行穩(wěn)定，管理簡單的原則，沉砂池選擇采用重力排砂系統(tǒng)。砂水分離區(qū)和沉砂區(qū)間斜坡采用53o角，每天定時(shí)開啟提拔式排泥閥，依靠水的靜壓將沉砂排人貯砂池。沉砂池的平面圖，見下表?！?/p>

　　3水源及總排出口的設(shè)計(jì)

　　由于鐵路建設(shè)的周期比較長，從可行性研究到初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)往往存在3～4年的時(shí)間間隔。期

　　間，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，周圍環(huán)境的變化，致使原設(shè)計(jì)的取水方案與現(xiàn)實(shí)情況發(fā)生很大變化；特別是在經(jīng)濟(jì)較

　　發(fā)達(dá)地區(qū)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，前期調(diào)查時(shí)經(jīng)濟(jì)不可行的接水方案由于地方管網(wǎng)的延伸，直接導(dǎo)致輸水

　　管道距離的縮短，相應(yīng)變?yōu)楹侠矸桨?，加上近年來國家加大了對地下水開采的限制、管理力度，從可持續(xù)發(fā)展考慮，也應(yīng)該拋棄過去那種不求人的小而全觀念，盡可能采用市政、公用水源。所以今后建設(shè)過程中，實(shí)施階段與設(shè)計(jì)階段的水源調(diào)整現(xiàn)象將頻繁出現(xiàn)，作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在工藝方案設(shè)計(jì)之初，就制訂好水源變更的預(yù)案，這樣才能夠統(tǒng)籌考慮，適應(yīng)建設(shè)階段的突發(fā)情況。類似于同樣的情況，可研及初設(shè)時(shí)制訂排污方案可能因市政公用管網(wǎng)的延伸，相應(yīng)變得不再經(jīng)濟(jì)合理，初設(shè)時(shí)采納的工藝流程也要相應(yīng)調(diào)整。所以，鐵路給排水設(shè)計(jì)人員一定要跟蹤所設(shè)計(jì)項(xiàng)目當(dāng)?shù)乜陀^條件的變化情況，及時(shí)制定、調(diào)整相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，才能最大

　　限度地發(fā)揮社會(huì)資源的潛能，節(jié)約鐵路建設(shè)投資，更好地適應(yīng)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的需要。

　　4大膽推廣使用新設(shè)備、新工藝

　　由于鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的特殊情況，各車站、用水點(diǎn)基本遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的中心區(qū)域，蟄居城市一偶，無論是自備水源還是接用市政自來水，均存在一個(gè)加壓過程。基于傳統(tǒng)，普遍采用水池儲(chǔ)水，機(jī)械加壓，水塔調(diào)配的工藝方法。應(yīng)該說這是一個(gè)成熟、傳統(tǒng)工藝，完全能夠滿足鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的用水需求；但該工藝也存在許多無法克服的缺陷。首先是能源的浪費(fèi)，特別是壓力不足條件下的轉(zhuǎn)供水情況(大多數(shù)市政管網(wǎng)的水壓在0．2MPa以內(nèi)，而鐵路客車上水和其他一些工藝、消防用水壓力需求大于0．2MPa)，將原來具備的初始能量全部放棄，再從基準(zhǔn)水位加壓，造成很大的浪費(fèi)；其次，根據(jù)最新的規(guī)范要求，自來水二次加壓后必須進(jìn)行消毒，為此還須添置相應(yīng)的消毒儀器、設(shè)備，同時(shí)還需要配備必要的值班、看守人員。而鐵路給水所由于受生產(chǎn)規(guī)模限制，無法經(jīng)濟(jì)合理地采用液氯消毒的工藝，目前廣泛使用的二氧化氯、次氯酸鈉消毒工藝不僅操作、管理復(fù)雜，而且運(yùn)營的成本也較高，且不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，加上水塔的建設(shè)不僅占地較大，一段時(shí)間使用后，其破損的外觀直接影響周圍的景觀，這一系列問題導(dǎo)致水塔加壓供水的工藝在城鎮(zhèn)新建小區(qū)的使用受到限制。作為與新建小區(qū)基本相同功能要求的鐵路地區(qū)供水方案設(shè)計(jì)，也應(yīng)該借鑒地方類似問題的處理方法，積極推廣使用投資省、占地少的變頻恒壓供水方案，同時(shí)要結(jié)合鐵路用水的特點(diǎn)，盡可能全部(或部分)直接抽取市政管網(wǎng)水源連續(xù)增壓，做到小流量時(shí)由變頻泵直接抽取市政管網(wǎng)水源增壓(恒壓)供水，差多少，補(bǔ)多少，具有顯著節(jié)能效果。大流量時(shí)啟動(dòng)工頻泵以水池水源并聯(lián)增壓供水，可以有效避免峰值流量對市政管網(wǎng)的沖擊，并相應(yīng)縮小常規(guī)水池的容積。結(jié)合消毒藥品的持續(xù)定點(diǎn)投用，設(shè)備及壓力、流量的儀器遠(yuǎn)傳功能的實(shí)現(xiàn)，不僅完全可以實(shí)現(xiàn)有人值守給水所的正常功能，由于取消先有的值班人員，還可以大大降低日常的生產(chǎn)成本，真正提高企業(yè)效益。

　　5總結(jié)

　　總之，隨著鐵路改革的深入進(jìn)行，結(jié)合鐵路污水排放的特點(diǎn)進(jìn)行的工藝改進(jìn)，同其他池形相比具有能耗較低，占地面積小，除砂效率高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，已得到越來越多的工程應(yīng)用。鐵路給排水設(shè)計(jì)更應(yīng)該從深層次研究、探索可能到來的變革，以自己的實(shí)際行動(dòng)為鐵路的改革發(fā)展出謀、出力，才能確保鐵路給排水跟上鐵路大發(fā)展的步伐，服務(wù)鐵路，服務(wù)社會(huì)。